L'épreuve de sciences du brevet 2021 en Nouvelle-Calédonie

Le sujet de remplacement de Nouvelle-Calédonie 2021 réunit deux disciplines dans une même épreuve de sciences d'une heure, notée sur 50 points : la physique-chimie avec « Les météorites », puis la technologie avec « Le chauffe-biberon ». Chaque partie compte 25 points et se traite en 30 minutes. Le candidat répond directement sur le sujet, et la calculatrice sans mémoire de type collège est autorisée. La rédaction scientifique compte : la clarté des réponses et les justifications sont prises en compte dans la notation.

Physique-chimie : les météorites

La première partie suit une météorite trouvée en Australie en 1960, de 631 g pour un volume de 90 cm³. Elle mobilise cinq documents et sept questions qui parcourent plusieurs notions du programme de 3e.

Masse volumique et classement

La question 1 fait montrer que la masse volumique vaut 7,0 g/cm³ : 631 g divisés par 90 cm³ donnent environ 7,01 g/cm³. Le piège consiste à convertir en kg et en m³, ce qui donnerait des kg/m³ alors que la valeur attendue est en g/cm³. La question 2 compare ce résultat au tableau de classement : comprise entre 4 et 7,5 g/cm³, la valeur désigne une sidérite, composée de fer et de nickel (teneur inférieure à 5 %).

Acides et tests d'ions

Pour détecter le fer, il faut une solution acide. Parmi le vinaigre (pH 2,6), l'eau savonneuse (pH 9,0) et l'eau de javel (pH 11,5), seul le vinaigre a un pH inférieur à 7. La justification avec le pH est indispensable. On vérifie ensuite la présence d'ions fer (II) en ajoutant quelques gouttes de soude : un précipité vert apparaît. Le schéma doit être légendé, et il ne faut pas confondre avec le précipité orange des ions fer (III).

Poids et énergie cinétique

La question 5 regroupe des cases à cocher : le poids est une force à distance, son intensité s'exprime en newton, se calcule avec P = m × g, et sa flèche est dirigée vers la Terre. La question 6 fait calculer l'énergie cinétique d'une météorite de 80 000 kg à 12,8 km/s : après conversion en 12 800 m/s, on obtient environ 6,6 × 10¹² J. Oublier la conversion donne un résultat un million de fois trop petit. La question 7 conclut que l'énergie cinétique diminue, car les frottements avec l'air ralentissent la météorite ; cette énergie est convertie en énergie thermique.

Technologie : le chauffe-biberon

La seconde partie présente un chauffe-biberon qui prépare un biberon, chauffe un biberon ou un petit pot au bain-marie et se stérilise à la vapeur. Le dossier comprend des photos, des modes d'emploi, un tableau des trois boutons, un programme par blocs et un logigramme.

Fonctions d'usage et composants

La question 1 attend les deux fonctions d'usage : préparer un biberon avec de l'eau à la bonne température, et chauffer un biberon ou un petit pot. « Faciliter les manipulations » et « entretenir » ne sont pas des fonctions d'usage : elles décrivent le confort et le nettoyage. La question 2 fait repérer la résistance de chauffe, qui chauffe l'eau, puis les deux signaux de fin de cycle : un voyant lumineux et un buzzer.

Chaînes d'information et d'énergie

Dans la chaîne d'information, les boutons de commandes servent à acquérir et les voyants lumineux avec le buzzer à communiquer. Dans la chaîne d'énergie, la prise et le fil électrique alimentent l'appareil, et la résistance de chauffe convertit l'énergie électrique en énergie thermique. Lire les énergies écrites sous les flèches aide à placer chaque composant.

Programme et logigramme

Le programme par blocs se complète avec les trois sous-programmes, PRG Préparation instantanée, PRG Bain marie et PRG Clean, et avec les numéros de bouton 2 et 3 dans les tests. Le logigramme reprend la même structure : deux losanges « Si PRG Bain marie ? » et « Si PRG Clean ? », puis trois actions, chauffer l'eau à 37 °C, à 40 °C, et stériliser la cuve à 100 °C. Attention à ne pas inverser les températures ni à écrire une température à la place d'un numéro de bouton.

Gérer son temps sur une heure

Avec 30 minutes par discipline, il faut avancer sans s'attarder. En physique-chimie, les questions 1, 2 et 3 sont rapides si l'on lit bien les tableaux ; garde du temps pour le schéma de la question 4 et pour le calcul de la question 6, où la conversion de la vitesse est décisive. En technologie, les questions 1 et 2 se résolvent en relisant le dossier ; la chaîne d'énergie, le programme et le logigramme demandent plus de soin, mais ils s'appuient sur le même tableau des boutons, qu'il vaut mieux lire une seule fois attentivement. Garde quelques minutes à la fin pour vérifier les unités et les justifications.

Conclusion

Ce sujet complet est un bon entraînement aux méthodes de base des sciences au brevet : justifier avec une valeur, convertir avant de calculer, légender un schéma, lire un document technique et suivre la logique d'un programme. Fais d'abord le sujet en conditions réelles, puis compare ta copie au corrigé détaillé, question par question, en t'aidant des pièges et des méthodes.