Brevet 2024 Asie : l'épreuve de sciences

L'épreuve de sciences du brevet 2024 en Asie, en série générale, dure 1 heure et est notée sur 50 points. Elle réunit deux disciplines traitées sur la même copie : la physique-chimie, avec « Les taxis volants des Jeux olympiques et paralympiques de Paris 2024 », et la technologie, avec « Domespace ». Chaque partie vaut 25 points et se traite en 30 minutes environ. Une annexe, en page 7, est à rendre avec la copie : elle sert à trois des quatre questions de technologie. Les deux sujets parlent de déplacements pilotés par l'énergie électrique : un appareil volant d'un côté, une maison qui pivote de l'autre.

Physique-chimie : les taxis volants de Paris 2024

Le sujet présente des taxis volants électriques prévus pour les Jeux, capables d'emmener un pilote et un passager entre plusieurs vertiports. Les neuf questions sont courtes et s'enchaînent du plus simple au plus long.

L'atome de carbone

La structure de l'appareil est en fibre de carbone. Dans l'extrait de classification, on lit le symbole C, le numéro atomique Z = 6, donc 6 protons, et le nombre de nucléons A = 12. Le noyau contient donc 12 - 6 = 6 neutrons. Il ne faut pas confondre les deux nombres de la case.

Actions mécaniques et poids

Posé au sol, le taxi subit l'action de la Terre, à distance, modélisée par le poids, et l'action du sol, de contact, modélisée par la réaction du sol. La relation du poids est P = m × g. Avec le pilote, la masse vaut 75 + 700 = 775 kg, et le poids P = 775 × 9,8 = 7 595 N. À l'échelle 1 cm pour 1 000 N, on le représente par un segment fléché vertical, vers le bas, partant du centre du taxi, d'environ 7,6 cm.

Énergie et autonomie

Le moteur reçoit de l'énergie électrique, fournit de l'énergie cinétique et potentielle et perd de l'énergie thermique. Pour l'autonomie, on calcule la durée du trajet entre Saint-Cyr-l'École et Issy-les-Moulineaux : t = d / v = 16 / 100 = 0,16 h, soit 9,6 minutes. Un aller-retour durerait 19,2 minutes, plus que les 19 minutes d'autonomie des batteries : il faut donc les changer après chaque aller. Le piège est de lire 0,16 h comme 16 minutes.

Technologie : Domespace, la maison qui tourne

Domespace est une maison ronde en bois qui pivote pour profiter au maximum de l'ensoleillement. Un moteur, un réducteur et une chaîne la font tourner sur un roulement à billes, sous la commande d'un ordinateur de pilotage.

La chaîne d'énergie

Sur l'annexe, on complète les fonctions et les composants : le câble alimente, le moteur convertit, le réducteur adapte, la chaîne transmet. Le haut de chaque bloc attend un verbe à l'infinitif, le bas un composant. Le capteur de position, lui, appartient à la chaîne d'information.

Programmer la rotation

De 7 heures à 19 heures, la maison fait 12 déplacements de 6 minutes, soit 72 minutes. Comme le moteur tourne à la même vitesse dans les deux sens, le retour de nuit dure aussi 72 minutes, soit 1 h 12 min. Le programme teste heure > 6 et heure < 19 pour appeler Rotation_de_jour, sinon Rotation_nuit. Le sous-programme de nuit répète 12 fois une marche de 6 minutes, puis arrête le moteur.

Corriger un programme

Dans le sous-programme de jour, le second bloc envoie « moteur droite = marche » avant d'attendre 54 minutes : le moteur ne s'arrête jamais et tourne pendant 12 heures. Il faut remplacer « marche » par « arrêt ». La bonne méthode consiste à suivre le programme pas à pas en notant l'état du moteur.

Le pilotage à distance

Pour commander la maison depuis l'extérieur, l'information passe par le smartphone, Internet, le modem-routeur puis la borne wifi, qui relie l'ordinateur de pilotage au réseau local. Le disque dur et l'imprimante ne servent pas à communiquer. Chaque choix doit être justifié par sa place sur ce trajet.

Gérer son temps sur 1 heure

Garde 30 minutes pour chaque discipline. En physique-chimie, les questions 1 à 5 sont rapides : avance vite pour garder du temps pour le schéma à l'échelle et le raisonnement sur l'autonomie, qui vaut 5 points. En technologie, remplis l'annexe au crayon puis repasse proprement, et n'oublie pas de la glisser dans ta copie. Réserve quelques minutes à la fin pour vérifier les unités et les phrases de conclusion.

Conclusion

Ce sujet récompense la rigueur plus que les longs calculs : lire une case de classification, additionner les masses avant de calculer un poids, convertir des heures en minutes, suivre un programme bloc par bloc. Après l'avoir traité en temps limité, compare ta copie avec le corrigé détaillé, question par question, pour repérer les pièges dans lesquels tu es tombé. Lis aussi les encarts Méthode et Comprendre : ils montrent comment rédiger une justification courte et complète, celle qui rapporte tous les points le jour du brevet.