L'épreuve de sciences du brevet 2024 Amérique du Sud

L'épreuve de sciences du brevet 2024 Amérique du Sud dure 1 heure et compte 50 points. Elle réunit deux disciplines traitées sur la même copie : la physique-chimie, avec un sujet sur la méthanisation, et la technologie, avec une centrale de surveillance d'une maison. Chaque partie vaut 25 points et se traite en 30 minutes environ. L'annexe de la page 7, qui concerne la technologie, est à rendre avec la copie. La calculatrice est autorisée.

Ce sujet complet permet de s'entraîner dans les conditions de l'examen : passer d'une discipline à l'autre, gérer son temps et rédiger des réponses claires. Le corrigé détaillé reprend chaque question une par une, avec la réponse attendue sur la copie, les pièges fréquents et les méthodes à retenir.

Physique-chimie : la méthanisation

La partie physique-chimie part d'un procédé agricole : des déchets organiques sont transformés en méthane, puis ce méthane alimente un cogénérateur qui produit de l'électricité et de l'eau chaude. Huit questions mêlent chimie, énergie et lecture de documents.

La chimie de la méthanogénèse

Il faut d'abord interpréter la formule CH₄ : un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène. On choisit ensuite l'équation de la méthanogénèse parmi trois propositions : les réactifs (dioxyde de carbone et dihydrogène) doivent être à gauche, et les atomes doivent être en même nombre de chaque côté. Seule la proposition a convient. La question suivante applique la conservation de la masse : 1 000 kg + 182 kg − 818 kg donnent 364 kg de méthane. On explique enfin que la combustion du méthane rejette du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre.

L'énergie du cogénérateur

Le diagramme de conversion se complète avec l'énergie chimique en entrée, l'énergie thermique et l'énergie électrique en sortie. Après avoir reconnu la relation E = P × t, on lit sur le graphique une puissance de 170 MW en 2019 et on calcule l'énergie sur 8 760 heures : 1 489 200 MWh, soit environ 1,5 × 10⁶ MWh. La dernière question compare cette valeur aux 7,7 TWh des bioénergies : environ 19 %, une très petite part de la production française.

Les pièges en physique-chimie

Attention à ne pas confondre atomes et molécules, à convertir la tonne en kilogrammes avant de calculer, à écrire le résultat exact dans une question « montrer que » et à convertir les TWh en MWh avant de calculer un pourcentage.

Technologie : une centrale de surveillance avec un drone

La partie technologie présente un particulier qui choisit un drone équipé d'une caméra pour surveiller sa maison. Le sujet se découpe en trois parties : la validation du choix du drone, le réseau informatique local et le programme de surveillance.

Valider le choix du drone

Le calcul de la masse totale avec la caméra donne 519,2 g, et la poussée des quatre moteurs atteint 840 g. Le coefficient K vaut environ 1,62 : il dépasse 1,5, donc le drone convient. On justifie ensuite les cages protectrices, qui protègent les personnes, les objets et les hélices, et on choisit la famille des plastiques, légers et résistants aux chocs.

Le réseau et le programme

Sur la figure de l'annexe, on relie le drone à la borne WiFi, l'ordinateur fixe et l'interface de pilotage au commutateur. On trace le chemin de l'information depuis un smartphone hors de la maison : antenne relais, Internet, puis modem/routeur. Deux liaisons sont non filaires : drone – borne WiFi et smartphone – antenne relais. Le programme par blocs se complète avec les informations du texte : capteur d'intrusion, alarme, code, 180 secondes pour trois minutes et un niveau sonore de 105 décibels.

Les pièges en technologie

Les erreurs classiques sont d'oublier de multiplier par 4 certains éléments du drone, d'oublier la caméra, de relier les appareils directement entre eux sans passer par le commutateur, et d'écrire 3 au lieu de 180 dans le programme.

Gérer son temps sur 1 heure

Avec deux parties de 25 points, la règle la plus simple est de consacrer 30 minutes à chacune. Commence par lire rapidement les deux sujets pour repérer les questions faciles. En physique-chimie, les questions 1, 2 et 6 sont rapides et rapportent des points sûrs ; garde du temps pour les calculs des questions 7 et 8. En technologie, l'annexe demande du soin : prévois quelques minutes pour tracer proprement les liaisons et vérifier le programme. Pense à reporter ton nom sur l'annexe et à la glisser dans ta copie.

Si tu bloques sur une question, passe à la suivante : beaucoup de questions sont indépendantes. Dans les calculs, une démarche claire avec la formule et les unités rapporte des points même si le résultat final contient une erreur.

Conclusion

Ce sujet du brevet 2024 Amérique du Sud couvre des notions centrales de 3e : formules chimiques, équations de réaction, conservation de la masse, conversions d'énergie, relation entre puissance et énergie, matériaux, réseaux informatiques et programmation. Fais-le d'abord en temps limité, puis compare avec le corrigé question par question. Note les pièges dans lesquels tu es tombé : ce sont eux qui feront la différence le jour de l'examen.