La grêle : une partie de physique-chimie très complète

Cette partie de physique-chimie du brevet 2026 des Centres étrangers part d'un phénomène météo que tout le monde connaît : la grêle. Elle est notée sur 10 points et prévue pour 30 minutes. Elle se divise en deux parties : l'étude du grêlon lui-même, puis l'étude de sa chute. On y retrouve plusieurs grands thèmes du cycle 4 : les états de la matière, les molécules, le mouvement et l'énergie.

Partie A : le grêlon, de l'eau à l'état solide

La première question demande de citer deux conséquences d'un orage de grêle. La réponse se trouve dans le texte d'introduction : des dégâts sur les cultures, les véhicules ou les bâtiments, et des blessures pour les personnes ou les animaux. Il suffit d'en donner deux, sans justifier.

Il faut ensuite choisir la modélisation qui représente un grêlon. Un grêlon est de la glace, donc de l'eau solide : les molécules sont serrées et bien rangées, c'est la modélisation B. La modélisation A correspond à un gaz et la C à un liquide. La question sur la molécule d'eau demande de lire la formule H₂O : deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. Enfin, la formation des grêlons est une solidification, donc un changement d'état : aucune nouvelle espèce chimique n'apparaît, c'est une transformation physique.

Partie B : la chute du grêlon

Le document 2 donne la vitesse du grêlon en fonction du temps. Pendant les 5 premières secondes, le grêlon tombe en ligne droite et sa vitesse passe de 0 à environ 24 m/s : son mouvement est rectiligne et accéléré. Pendant la chute, l'énergie potentielle de position se convertit en énergie cinétique. La bonne relation est Ec = ½ × m × v².

La dernière question, sur 2,5 points, est la plus riche. Il faut lire la vitesse maximale sur le palier de la courbe, environ 25 m/s, puis calculer l'énergie cinétique avec m = 0,013 kg. On obtient environ 4,1 J. Cette valeur se situe entre 1,75 J et 11,5 J dans le document 3 : le grêlon peut endommager les voitures, et causer de graves dommages aux cultures.

Les pièges à éviter

Le premier piège concerne la formule chimique : le chiffre 2 compte les atomes d'hydrogène, pas ceux d'oxygène. Le deuxième est de confondre la forme de la courbe de vitesse avec la trajectoire : la courbe est arrondie, mais le grêlon tombe bien en ligne droite. Le troisième est d'oublier le carré de la vitesse : on trouve alors 0,16 J et on se trompe de colonne dans le tableau.

Nos conseils

Pour décrire un mouvement, utilise un mot pour la trajectoire et un mot pour l'évolution de la vitesse, et justifie chacun par une phrase. Pour une question avec un calcul, écris la formule, remplace par les valeurs avec les unités, puis donne le résultat arrondi. Termine toujours en revenant aux documents pour conclure.