Brevet 2024 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 2024, le sujet associe la physique-chimie et les SVT. Chaque partie est notée sur 25 points, pour un total de 50 points. Les deux thèmes se répondent de loin : la batterie d'un smartphone d'un côté, des oiseaux géants disparus de Madagascar de l'autre. Les deux parties se traitent sur la même copie, et l'annexe de SVT est à rendre avec elle. S'entraîner sur le sujet entier permet de travailler à la fois les connaissances, la lecture de documents et la gestion du temps.

Physique-chimie : la batterie d'un smartphone

La partie de physique-chimie compte six questions qui relient la chimie, l'environnement et l'énergie.

Chimie : équations, pH et ions

La question 1 demande de choisir l'équation ajustée de la dissolution du dioxyde de carbone dans l'eau. La proposition B place les réactifs à droite, la proposition C n'a pas autant d'atomes d'hydrogène de chaque côté : seule la proposition A conserve les atomes et les charges. On mesure le pH avec du papier pH ou un pH-mètre. La dissolution forme des ions H⁺, ce qui fait baisser le pH de l'eau de mer, sans pour autant la rendre acide. La question 3 porte sur le lithium : son numéro atomique 3 donne 3 protons et, l'atome étant neutre, 3 électrons. Après la perte d'un électron, on obtient l'ion Li⁺. Ne confonds pas le numéro atomique avec le nombre de nucléons, qui vaut 7.

Environnement : l'empreinte carbone

D'après le diagramme, la production représente 83 % des 50 kg équivalent CO₂ d'un smartphone. Les solutions les plus efficaces évitent donc d'en fabriquer de nouveaux : garder et réparer son appareil, ou en acheter un reconditionné.

Énergie : vélo, chargeur et panneau solaire

Le vélo reçoit de l'énergie mécanique, fournit de l'énergie électrique et perd de l'énergie thermique. Avec un chargeur de 50 W pendant 30 minutes, l'énergie vaut E = P × t = 50 W × 0,5 h = 25 Wh, à condition de convertir la durée en heure. Pour une famille de quatre personnes, il faut 100 Wh par jour, soit 36,5 kWh par an. Un panneau de 2 m² produit 400 kWh par an, donc 200 kWh par mètre carré : une surface d'environ 0,18 m² suffit, moins d'un dixième d'un panneau courant.

SVT : les oiseaux-éléphants de Madagascar

La partie de SVT suit les oiseaux-éléphants, de très grands oiseaux disparus depuis environ deux millénaires, et cherche à expliquer l'apparition de deux genres, Æpyornis et Mullerornis.

Arbre de parenté et temps géologiques

La question 1, à traiter sur l'annexe, se lit sur un arbre de parenté. Le parent le plus proche des oiseaux-éléphants est le kiwi. Les deux genres ont divergé il y a environ 30 millions d'années, les deux espèces d'Æpyornis il y a environ 2 millions d'années, et l'ancêtre commun des paléognathes date d'environ 70 millions d'années. L'axe se lit de droite à gauche, 0 correspondant à aujourd'hui. La question 2 place la date de −30 Ma entre −34 Ma et −23 Ma : c'est l'Oligocène, dans la période du Paléogène.

Tectonique, climat et évolution

La question 3 montre qu'entre −41 Ma et −32 Ma, l'écartement des plaques au niveau des dorsales sépare l'Amérique du Sud de l'Antarctique. Le passage du Drake s'ouvre et un courant océanique fait le tour de l'Antarctique. La question 4, sur 9 points, demande une chaîne d'explication : les courants modifient les pluies, le nord de Madagascar devient humide et le sud reste sec. Les Æpyornis broutaient des herbacées alors que les Mullerornis mangeaient des plantes succulentes, des insectes et des lézards. Dans chaque milieu, la sélection naturelle a favorisé les individus les mieux adaptés. Évite d'écrire que les oiseaux ont changé « pour s'adapter » : ce sont les mieux adaptés qui ont eu le plus de descendants.

Gérer son temps sur 1 heure

Compte environ 30 minutes par discipline. En physique-chimie, les questions 1 à 4 sont rapides si tu connais ton cours : garde du temps pour les calculs des questions 5 et 6 et pour vérifier les unités. En SVT, la question 1 se fait vite sur l'annexe, ce qui laisse une dizaine de minutes pour la question 4, la plus rémunératrice. Pense à reporter les numéros de questions sur la copie et à ne pas oublier l'annexe.

Conclusion

Ce sujet équilibré fait appel à des savoir-faire classiques : ajuster une équation, exploiter un diagramme, calculer une énergie avec les bonnes unités, lire un arbre de parenté et construire une explication à partir de plusieurs documents. Fais-le d'abord en temps limité, puis compare ta copie avec le corrigé détaillé, question par question.