Oui
Mouvement dans un champ de pesanteur
2e loi de Newton
Sujet Bac Corrigé - Le mölkky - Polynésie 2025 Jour 1 - Ex 2 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2025
Terminale spécialité
🎯 Le lancer du bâton de mölkky fera-t-il tomber la quille 9 et gagner la partie ? C'est la question de l'exercice 2 du bac 2025 de physique-chimie en Polynésie (jour 1), sur 6 points.
- La deuxième loi de Newton : accélération, vitesse et équations horaires d'un mouvement dans le champ de pesanteur.
- L'équation de la trajectoire : point de chute du bâton et résolution d'une équation du second degré.
- Les énergies et Python : lecture d'un programme, énergie mécanique et attribution des courbes.
Le sujet officiel et le corrigé détaillé sont gratuits en PDF, avec les pièges à éviter à chaque question.
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Le mölkky : un exercice de mécanique de 6 points
Le deuxième exercice du bac 2025 de physique-chimie en Polynésie (jour 1) vaut 6 points et se traite en environ 1 h 03. Il part d'un jeu de quilles finlandais, le mölkky : un joueur à 41 points doit atteindre exactement 50 points. Il faut donc savoir si son bâton, lancé à 4,9 m·s−1 sous un angle de 30° depuis une hauteur de 0,70 m, renverse la quille 9 seule. Les 9 questions déroulent la méthode classique du mouvement dans un champ de pesanteur, puis la complètent par une étude énergétique appuyée sur un programme Python.
De la loi de Newton aux équations horaires (Q1 à Q3)
La rédaction attendue suit toujours le même ordre : système, référentiel galiléen, bilan des forces, deuxième loi de Newton, projection. Le bâton n'étant soumis qu'à son poids, on obtient a = g, soit ax = 0 et ay = −g. Le signe moins vient de l'orientation de l'axe vertical vers le haut.
Deux intégrations successives donnent la vitesse puis la position. Deux pièges reviennent souvent : inverser sinus et cosinus dans les coordonnées de la vitesse initiale, et poser y(0) = 0 par habitude alors que le bâton part de la hauteur h. La vitesse horizontale reste constante pendant tout le vol, puisque aucune force n'agit horizontalement.
Trajectoire et point de chute (Q4 et Q5)
En éliminant le temps entre x(t) et y(t), on retrouve y(x) = −0,27x² + 0,58x + 0,70. Vérifiez que la calculatrice est en mode degré : en radians, le cosinus de 30 n'a plus rien à voir. Pour savoir où tombe le bâton, on résout y(x) = 0 ; seule la racine positive, x = 3,0 m, a un sens physique. C'est exactement l'abscisse de la quille 9, et le score passe à 50 points. Le calcul de y(3,0), proche de zéro, est une autre démarche acceptée.
Énergies et programme Python (Q6 à Q9)
La masse du bâton, 0,4 kg, se lit dans les lignes du programme qui calculent l'énergie cinétique et l'énergie potentielle. L'extrait comporte des coquilles de syntaxe, mais elles ne changent pas cette lecture. La ligne 22 s'écrit Em=Ec+Ep : additionner les listes au lieu des valeurs de l'instant en cours serait une erreur de programmation.
L'attribution des courbes repose sur le sens physique : l'énergie mécanique est constante, l'énergie potentielle suit l'altitude et s'annule au sol, l'énergie cinétique diminue puis augmente sans jamais s'annuler, car la vitesse horizontale demeure au sommet. Les valeurs initiales, 4,8 J et 2,7 J, confirment le choix. Enfin, la courbe d'énergie potentielle s'annule à 0,70 s ; avec x(t), on retrouve une abscisse de 3,0 m et la victoire du joueur, par un second chemin.
Conseils
Exercice de méthode avant tout : un raisonnement bien rédigé dans l'ordre attendu rapporte l'essentiel des points. Gardez deux chiffres significatifs, comme les données, et justifiez chaque attribution de courbe par une phrase.