Oui
Transformations chimiques
Atomes, molécules et ions
Énergie et conversions
Sujet Brevet Corrigé - Balle de tennis de table - Physique-chimie - Amérique du Nord 2025
1 juin 2025
Physique-chimie
Le sujet de physique-chimie du brevet 2025 en Amérique du Nord part d'un objet que tu connais : la balle de tennis de table, autrefois en celluloïd, aujourd'hui en plastique ABS. 🏓
- Chimie : un pictogramme de sécurité, une transformation chimique à justifier, les atomes de la molécule C3H3N et l'atome d'azote (protons, électrons).
- Mouvement et énergie : une chronophotographie à interpréter, l'énergie potentielle de position, la bonne formule de l'énergie cinétique et la vitesse de la balle à l'impact.
Le sujet officiel et son corrigé détaillé en PDF sont gratuits : chaque question est rédigée comme sur une copie, avec les pièges et les méthodes à retenir.
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Brevet 2025 Amérique du Nord : la balle de tennis de table
Cette partie de physique-chimie, notée sur 25 points et prévue pour 30 minutes, suit une balle de tennis de table. La fédération internationale a abandonné le celluloïd, inflammable, pour un plastique appelé ABS. Le sujet passe ensuite à un service : le joueur lance la balle verticalement puis la frappe pendant sa descente. Les huit questions mêlent chimie, description d'un mouvement et énergie.
Les questions clés
Sécurité et transformation chimique
La question 1 demande le pictogramme des balles en celluloïd : le texte dit que ce matériau est inflammable, c'est donc le pictogramme C, la flamme. La question 2 porte sur la fabrication de l'ABS à partir d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène. Les trois réactifs disparaissent et une espèce nouvelle apparaît : c'est une transformation chimique.
Atomes et molécule
La formule C3H3N indique 3 atomes de carbone, 3 atomes d'hydrogène et 1 atome d'azote. Dans la classification, le numéro atomique de l'azote vaut Z = 7 : l'atome possède 7 protons, et comme il est électriquement neutre, 7 électrons.
Mouvement et énergie
Sur la chronophotographie, les positions sont alignées et de plus en plus écartées : le mouvement est rectiligne et accéléré. Avec m = 2,7 g = 0,0027 kg, g = 9,8 N/kg et h = 0,50 m, l'énergie potentielle de position vaut environ 0,013 J. La bonne relation est Ec = 1/2 × m × v², avec m en kilogramme et v en mètre par seconde. Enfin, l'énergie mécanique se conserve : toute l'énergie potentielle devient énergie cinétique au point d'impact, ce qui donne une vitesse maximale d'environ 3,1 m/s.
Les pièges à éviter
Laisser la masse en gramme donne 13 J au lieu de 0,013 J, mille fois trop. Dans la case de l'azote, 14 est le nombre de nucléons, pas le nombre de protons. Dans la formule de l'énergie cinétique, le carré porte sur la vitesse seulement. À la dernière question, 9,8 est la valeur de v² : il faut encore prendre la racine carrée.
Nos conseils
Justifie chaque réponse, même courte : « chimique » sans explication ne rapporte qu'une partie des points, et le mot « neutre » est attendu pour les électrons. Convertis les unités avant de calculer et écris la formule avant d'y remplacer les valeurs. La question 8 vaut 5 points : détaille chaque étape, car toute démarche, même partielle, est prise en compte.