Brevet 2021 Polynésie : l'épreuve de sciences complète

L'épreuve de sciences du brevet 2021 en Polynésie dure 1 heure et compte 50 points. Elle réunit deux disciplines, la physique-chimie et la technologie, chacune notée sur 25 points avec une durée conseillée de 30 minutes. Les deux parties se traitent sur la même copie, et les pages 4 à 7, celles de technologie, sont à rendre avec elle, car on y répond directement sur le sujet. La calculatrice est autorisée. Les deux sujets partent de situations concrètes : une mission habitée vers Mars et un kit de ventilation solaire pour une véranda.

Physique-chimie : voyage vers Mars

Le système solaire et la mission

On commence par décrire le système solaire avec des mots imposés : le Soleil est une étoile autour de laquelle tournent huit planètes, dont la Terre et Mars. Il faut ensuite associer les quatre étapes de la mission aux lettres d'un schéma des orbites. Z et V sont sur l'orbite de la Terre, H et E sur celle de Mars, et le sens des flèches donne l'ordre Z, H, E, V. La durée totale de la mission vaut 180 + 550 + 180 = 910 jours. Beaucoup d'élèves oublient le trajet retour et répondent 730 jours.

Les transformations chimiques

Pour produire sur place l'eau et le dioxygène, le sujet propose deux réactions. Ce sont des transformations chimiques, car des espèces disparaissent et de nouvelles apparaissent. L'eau H₂O et le dioxygène O₂ sont bien produits, puisqu'ils sont écrits à droite de la flèche. Enfin, la molécule de méthane CH₄ contient un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène.

Communiquer avec la Terre

La dernière question demande une démarche complète. On lit sur le graphique une distance d'environ 2 unités astronomiques en 2031, soit 300 000 000 km, puis on calcule t = d / v avec une vitesse de 300 000 km/s : le message met 1 000 secondes, environ 17 minutes. Un aller-retour prend donc plus d'une demi-heure, beaucoup trop en cas d'urgence. La conversion des unités astronomiques en kilomètres est l'étape à ne pas oublier.

Cette question est notée sur 7 points et attend une démarche argumentée accompagnée de calculs. Il faut donc faire apparaître chaque étape : la lecture du graphique, la conversion, la formule utilisée, le résultat avec son unité et la phrase de conclusion. Une lecture graphique légèrement différente ne change pas la méthode, qui compte autant que le résultat. Au cours de 2031, la distance monte d'ailleurs jusqu'à environ 2,5 unités astronomiques, ce qui porte le délai à près de 21 minutes : le raisonnement reste exactement le même.

Technologie : un système de ventilation autonome

Fonction d'usage et cahier des charges

Le kit étudié comprend un panneau photovoltaïque, un support, un interrupteur, un extracteur d'air et un câble. On complète d'abord son descriptif, puis on coche sa fonction d'usage : renouveler l'air de façon autonome. On compare ensuite une batterie et un régulateur au cahier des charges. Le régulateur convient, mais la batterie, longue de 151 mm, dépasse le maximum de 140 mm : toutes les exigences ne sont donc pas respectées.

Volume de la véranda et débit de l'extracteur

La véranda est un pavé droit : 3 × 5 × 2,5 = 37,5 m³. Le triple vaut 112,5 m³, et l'extracteur déplace 160 m³ d'air par heure : il peut donc renouveler trois fois l'air de la pièce en une heure. Attention à ne pas confondre l'aire du sol, 15 m², avec le volume.

Chaînes d'information et d'énergie, algorigramme

On complète la chaîne d'information avec acquérir, traiter et communiquer, puis la chaîne d'énergie avec alimenter, distribuer, convertir et transmettre, en plaçant la batterie et l'extracteur au bon endroit. Le dernier exercice est un algorigramme : « système allumé ? » et « charge = 100 % » vont dans des losanges, « ventiler » et « charger batterie » dans des rectangles d'action. On ventile quand il fait chaud, on recharge quand l'ensoleillement est fort.

Gérer son temps sur 1 heure

Comptez une trentaine de minutes par discipline et commencez par celle où vous vous sentez le plus à l'aise. En physique-chimie, gardez une dizaine de minutes pour la question sur le message radio, qui demande une lecture de graphique, une conversion et une conclusion rédigée. En technologie, les questions sont courtes mais nombreuses : remplissez directement les tableaux et schémas du sujet sans perdre de temps sur le brouillon, puis gardez quelques minutes pour l'algorigramme. Dans les deux cas, relisez les consignes : un mot imposé oublié ou une case non cochée fait perdre des points faciles.

Conclusion

Ce sujet de Polynésie 2021 est un bon entraînement pour le brevet de sciences : il fait réviser le système solaire, les transformations chimiques, la relation entre vitesse, distance et durée, l'analyse fonctionnelle d'un objet technique, les chaînes d'information et d'énergie et la lecture d'un algorigramme. Traitez-le d'abord en temps limité, puis comparez vos réponses au corrigé détaillé de chaque discipline, qui explique méthodes et pièges question par question.