Brevet 2018 Amérique du Sud : le sujet complet de sciences

L'épreuve de sciences du brevet 2018 en Amérique du Sud, série générale, dure 1 heure et compte 50 points. Elle associe deux disciplines notées chacune sur 25 points : la physique-chimie et les sciences de la vie et de la Terre. Les deux parties se traitent sur la même copie, et l'annexe de la page 7, consacrée à la SVT, est à rendre avec elle. La calculatrice est autorisée. Les deux sujets ont un point commun : l'océan et le sonar, un appareil qui envoie un signal et mesure la durée de son retour.

Physique-chimie : quels signaux pour communiquer depuis un sous-marin

La partie de physique-chimie se déroule à bord d'un sous-marin en plongée. Le texte d'introduction distingue la communication à bord, avec des lampes et une sirène, et la communication vers l'extérieur, avec une bouée « antenne » reliée par un câble et un sonar.

Les signaux et l'information transmise

Les questions 1 et 2 portent sur la communication à bord. Les lampes émettent un signal lumineux dont la couleur porte l'information : blanche quand il fait jour à la surface, rouge quand il fait nuit. La sirène émet un signal sonore qui signale un incendie. Le signal radio n'est pas attendu ici, car il sert à communiquer avec l'extérieur. À la question 3, seules les propositions B et D sont exactes : le câble transporte un signal électrique entre le sous-marin et la bouée, et la bouée échange des signaux radio avec le satellite.

Ultrasons et calcul de profondeur

La question 4 demande si le sonar émet des sons audibles. Sa fréquence vaut plusieurs centaines de kilohertz, soit plus de 100 000 Hz, alors que l'oreille humaine entend de 20 Hz à 20 000 Hz : le sonar émet des ultrasons, inaudibles. La question 5 exploite l'écran du sonar. Le décalage entre signal émis et signal reçu vaut 5,5 divisions de 0,1 s, soit 0,55 s. Avec une vitesse du son dans l'eau de mer de 1 500 m/s, le signal parcourt 825 m. Comme il fait un aller-retour, le fond est à 412,5 m sous le sous-marin. En ajoutant les 300 m de profondeur du sous-marin, on obtient environ 710 m, soit 712,5 m par le calcul. Les deux oublis classiques sont la division par 2 et l'ajout des 300 m.

SVT : à la découverte des fonds océaniques de l'Atlantique

La partie de SVT retrace l'exploration des fonds marins, des premières cartes établies au sonar dans les années 1950 aux mesures par GPS.

Le QCM et le profil topographique

Les questions 1.1 à 1.3 se répondent sur l'annexe à l'aide du document 1 : la chaîne de relief sous-marine est une dorsale océanique, la tectonique des plaques définit l'ensemble des mouvements des plaques lithosphériques et le sonar mesure la profondeur des fonds marins. La question 2.1 demande de placer huit relevés de profondeur entre le point A, près de l'Amérique du Sud, et le point B, près de l'Afrique. Un grand carreau vaut 500 km en largeur et 1 000 m en hauteur, et toutes les élévations sont négatives. À la question 2.2, le fond remonte de − 5 200 m à − 3 500 m entre 2 800 km et 5 400 km de A : c'est la dorsale. En son centre, à 4 100 km de A, un creux à − 4 000 m forme le rift.

La question bilan

La question 3 croise les documents. Le sonar montre une dorsale et son rift au milieu de l'océan. La carte du document 3 place A sur la plaque sud-américaine et B sur la plaque africaine, de part et d'autre d'une limite de divergence. Le GPS mesure un écartement de 34 mm par an au niveau du segment A-B. La région est donc une limite de plaques divergente et l'océan Atlantique s'élargit. Il faut nommer les plaques, le type de limite et la vitesse avec son unité.

Gérer son temps sur 1 heure

Le sujet indique 30 minutes par discipline. Commence par lire l'ensemble du sujet pour repérer l'annexe à rendre. En physique-chimie, les quatre premières questions sont courtes : garde au moins dix minutes pour le calcul de profondeur, qui demande plusieurs étapes rédigées. En SVT, le QCM se traite vite ; consacre le temps gagné au tracé soigneux du profil et à la question bilan, qui demande une réponse construite. Réserve les dernières minutes pour relire les unités et vérifier que l'annexe est bien complétée et glissée dans la copie.

Conclusion

Ce sujet complet est un bon entraînement pour relier deux disciplines autour d'un même outil, le sonar. Il fait travailler des compétences très attendues au brevet : lire un document, comparer des valeurs dans la même unité, mener un calcul en plusieurs étapes, construire un graphique et rédiger une conclusion argumentée. Traite-le en conditions réelles, puis compare ta copie au corrigé détaillé.