Brevet 2021 Métropole septembre : l'épreuve de sciences complète

L'épreuve de sciences du brevet dure 1 h et compte 50 points. Le candidat traite deux disciplines sur la même copie, chacune notée sur 25 points et prévue pour environ 30 minutes. En septembre 2021, en Métropole, le sujet associe la SVT, avec un tremblement de Terre en Méditerranée, et la physique-chimie, avec une maison économe en énergie. La calculatrice est autorisée. Ce sujet complet permet de s'entraîner dans les conditions réelles de l'épreuve, puis de se corriger avec le corrigé détaillé.

Une épreuve, deux disciplines

Les deux parties ont un point commun : elles partent d'une situation réelle et demandent de s'appuyer sur des documents. En SVT, il s'agit de prélever des informations sur une carte, des témoignages et des sismogrammes, puis de construire et de critiquer un modèle. En physique-chimie, il faut lire un diagramme, comparer des valeurs dans un tableau, exploiter une équation de réaction et mener un calcul d'énergie. Dans les deux cas, citer le document utilisé rapporte des points.

La partie de SVT : un tremblement de Terre en Méditerranée

Le 7 juillet 2011, un séisme de magnitude 5,2 s'est produit en Méditerranée. Il a été ressenti sur près de 260 kilomètres autour de l'épicentre, jusqu'en Corse et sur la Côte d'Azur.

Intensité et distance

La première question croise la carte, les témoignages et l'échelle d'intensité. À Cargèse, la ville la plus proche, les meubles ont bougé : degré VI. À Saint-Étienne-de-Tinée, un peu plus de deux fois plus loin, les habitants n'ont ressenti que des vibrations et un grondement : degré III ou IV. Plus on s'éloigne de l'épicentre, plus l'intensité diminue. Attention à ne pas confondre l'intensité, qui dépend du lieu, avec la magnitude, qui est la même partout.

Les sismogrammes de Corte et de Marseille

Les deux enregistrements se ressemblent, mais leurs échelles verticales diffèrent : il faut lire les graduations avant de comparer. L'amplitude atteint environ 0,3 mm/s à Corte et environ 0,2 mm/s à Marseille. Comme l'heure de départ t0 est commune et que la flèche tc est plus proche de t0 que la flèche tm, les ondes arrivent d'abord à Corte, la station la plus proche.

Une expérience et un modèle à critiquer

Avec une barre de roche de 1 m, un marteau et deux capteurs, on place les capteurs à des distances différentes d'une même extrémité, par exemple 20 cm et 80 cm, et on donne un seul coup de marteau. Résultat attendu : une amplitude plus petite pour le capteur éloigné. Le modèle se compare ensuite à la réalité : le coup de marteau représente le foyer, la barre les roches du sous-sol, les capteurs les stations de Corte et de Marseille. Deux critiques précises sont demandées, par exemple des distances non respectées et une seule roche au lieu de roches variées.

La partie de physique-chimie : un habitat économe en énergie

La situation est celle de la réglementation thermique RT 2020, qui vise des logements bien isolés et économes en énergie.

Énergie et matériaux

Le panneau photovoltaïque reçoit de l'énergie lumineuse et fournit de l'énergie électrique et de l'énergie thermique. Pour les isolants, une grande conductivité thermique signifie que la chaleur passe facilement : du moins isolant au plus isolant, on classe la paille (0,045), la ouate de cellulose (0,042) et la laine de verre (0,035). Pour respecter la RT 2020, on cherche un matériau biosourcé et isolant : la ouate de cellulose.

Chimie du glucose

La formule C6H12O6 indique 6 atomes de carbone, 12 d'hydrogène et 6 d'oxygène. La combustion produit du dioxyde de carbone CO2 et de l'eau H2O, lus à droite de la flèche. Le dioxygène, lui, est un réactif.

Énergie électrique et classe énergétique

Avec E = P × t, une puissance de 0,85 kW et une durée de 120 jours de 24 h, soit 2 880 h, on obtient 2 448 kWh, environ 2 500 kWh par an. Rapportée aux 100 m² de la maison, la consommation vaut environ 25 kWh par an et par mètre carré : la maison est bien de classe A. Le piège est de laisser la durée en jours au lieu de la convertir en heures.

Gérer son temps sur 1 h

Commence par lire rapidement les deux parties pour repérer les documents et les questions. Donne-toi environ 30 minutes par discipline et regarde l'heure au moment de changer de partie. Si une question bloque, passe à la suivante : les questions sont souvent indépendantes, et une démarche même partielle est prise en compte. Garde quelques minutes à la fin pour relire les unités, les numéros de questions et les conclusions.

Conclusion

Ce sujet de septembre 2021 est représentatif de l'épreuve de sciences : des situations concrètes, beaucoup de documents à exploiter, des calculs simples mais rigoureux et des démarches à rédiger. Fais-le en 1 h, sans aide, puis compare ta copie avec le corrigé complet : il montre pour chaque question ce qu'il faut écrire, les pièges à éviter et les méthodes à retenir.