Brevet 2022 Amérique du Nord : l'épreuve de sciences complète

L'épreuve de sciences du brevet dure 1 heure et réunit deux disciplines parmi la physique-chimie, les SVT et la technologie. En Amérique du Nord, en 2022, le sujet associe la physique-chimie et les SVT. Chaque partie est notée sur 25 points, pour un total de 50 points. La calculatrice est autorisée et les deux disciplines se traitent sur la même copie. Une annexe, page 6, est à rendre avec la copie : elle contient le QCM de SVT. Le sujet compte 6 pages, page de garde comprise.

Les deux parties parlent de la planète : la physique-chimie part sur Mars avec le rover Perseverance, la SVT reste sur Terre et s'intéresse aux séismes et aux tsunamis en Martinique.

Physique-chimie : exploration de la planète Mars

Un dessin montre les étapes de l'entrée de la sonde Mars 2020 dans l'atmosphère martienne, avec sa vitesse à plusieurs points, jusqu'au dépôt du rover sur le sol. Les données donnent la masse du rover, 1050 kg, l'intensité de la pesanteur sur plusieurs planètes, la vitesse de la lumière et la distance entre la Terre et Mars.

Ce qui est demandé

La question 1 demande de qualifier le mouvement entre B et C : la vitesse passe de 420 m/s à 89 m/s, le mouvement est ralenti. La question 2 consiste à choisir la formule de l'énergie cinétique, Ec = 1/2 × m × v², et à nommer m et v avec leurs unités. Les questions 3 et 4 se traitent sans calcul : l'énergie cinétique diminue entre B et C car la vitesse diminue, et l'énergie potentielle diminue entre A et B car l'altitude diminue.

La question 5 porte sur les actions mécaniques qui s'exercent sur le rover immobile : l'action à distance de Mars, son poids, et l'action de contact du sol. La question 6 demande de représenter l'une de ces forces à l'échelle 1 cm pour 1000 N. Pour le poids, on calcule P = 1050 × 3,72 = 3906 N, ce qui donne un segment fléché vertical vers le bas de 3,9 cm. La question 7 demande de compter les atomes dans les molécules CO2 et O2.

La question 8, sur 7 points, est la plus importante. Il faut convertir la distance en mètres, 2,10 × 10^11 m, puis calculer t = d / v = 700 s, soit environ 11 min 40 s. L'atterrissage ne durant que 7 minutes environ, la Terre est informée d'un incident trop tard.

Les pièges

Ne confonds pas v² avec v × 2. Pour le poids sur Mars, prends g = 3,72 N/kg et non la valeur de la Terre. Dans la question 8, oublier la conversion des kilomètres en mètres donne 0,7 s et une conclusion fausse.

SVT : préparer une population face à un risque de tsunami

Le sujet présente l'exercice CARIBE WAVE, qui prépare chaque année les Caraïbes aux tsunamis. Six documents sont proposés : une carte des séismes autour de la Martinique, une carte de l'exposition du littoral, un texte sur l'origine d'un tsunami, un sismogramme enregistré à la station BIM, un texte sur la propagation des ondes et une affiche de consignes.

Ce qui est demandé

La question 1 demande de justifier que la Martinique est une zone à risque : de nombreux séismes se produisent sous la mer autour de l'île, et un séisme sous-marin peut créer un tsunami. La question 2 compare les deux côtes avec les hauteurs de vagues de la légende : la côte atlantique, avec des vagues de plus de 3 m à plus de 6 m, est plus exposée que la côte caraïbe, avec des vagues de plus de 1 m à plus de 1,5 m. L'explication vient de la position des foyers de séismes, plus nombreux côté atlantique.

La question 3 est un QCM sur le sismogramme. Le tracé est plat au début car les ondes ne sont pas encore arrivées à la station. Les premières ondes arrivent vers 0 h 43 min 54 s. Le tsunami étant au moins 40 fois plus lent que les ondes sismiques, il mettrait 37 × 40 = 1 480 s, soit environ 25 minutes. La question 4a demande de définir le risque géologique : un aléa qui se produit dans une zone à enjeux. La question 4b demande d'expliquer comment on prévoit l'arrivée d'un tsunami, avec les stations sismologiques et les bouées, et comment on prépare la population, avec l'information, les consignes d'évacuation vers les hauteurs et les exercices.

Les pièges

Dans la question 2, une comparaison sans données chiffrées est incomplète. Dans la question 3, l'heure du séisme et l'heure d'arrivée des ondes ne sont pas les mêmes, et il faut multiplier par 40, pas diviser. Dans la question 4b, on ne prévoit pas le séisme lui-même, mais l'arrivée de la vague après le séisme.

Gérer son temps sur 1 heure

Consacre environ 30 minutes à chaque discipline. Commence par celle où tu te sens le plus à l'aise, mais garde du temps pour l'autre. En physique-chimie, les questions 1 à 5 et la question 7 vont vite : elles demandent surtout de lire le dessin et de connaître le cours. Réserve du temps pour la question 6, qui comporte un calcul et un schéma, et pour la question 8. En SVT, le QCM de la question 3 se fait directement sur l'annexe : pense à la rendre avec ta copie. Garde quelques minutes à la fin pour relire tes unités et tes justifications.

Conclusion

Ce sujet est un bon entraînement pour revoir des notions centrales de 3e : le mouvement, les énergies, le poids, les atomes et la vitesse d'un signal en physique-chimie, la lecture de documents, le sismogramme et le risque géologique en SVT. Fais-le d'abord en temps limité, puis compare tes réponses avec le corrigé détaillé, question par question, en lisant les pièges et les méthodes.