Oui
Mouvements et vitesse
Énergie et conversions
Gravitation et poids
Sujet Brevet Corrigé - Exploration de Mars - Physique-chimie - Amérique du Nord 2022
1 juin 2022
Physique-chimie
🚀 En Amérique du Nord, en 2022, la partie de physique-chimie du brevet suit la sonde Mars 2020 pendant son entrée dans l'atmosphère martienne, jusqu'à l'atterrissage du rover Perseverance. Cette partie sur 25 points se traite en 30 minutes.
- Qualifier le mouvement de la sonde à partir des vitesses lues sur un dessin.
- Choisir la bonne formule de l'énergie cinétique et suivre l'évolution des énergies cinétique et potentielle.
- Calculer le poids du rover sur Mars et le représenter par un segment fléché à l'échelle.
- Compter les atomes dans CO2 et O2, puis calculer la durée de trajet d'un signal radio entre Mars et la Terre.
Le sujet officiel et son corrigé détaillé en PDF sont gratuits, avec les pièges et les méthodes expliqués question par question.
✅ Correction
🫣
Correction Masquée
Avez-vous bien cherché l'exercice ?
Brevet 2022 Amérique du Nord : physique-chimie, l'exploration de la planète Mars
La partie de physique-chimie de l'épreuve de sciences, notée sur 25 points et prévue pour 30 minutes, raconte l'arrivée de la sonde Mars 2020 sur Mars. Un dessin montre les étapes de son entrée dans l'atmosphère martienne, du point A jusqu'au point E où le rover Perseverance est déposé sur le sol. Les vitesses de la sonde sont indiquées à plusieurs étapes, et un tableau donne l'intensité de la pesanteur sur plusieurs planètes.
Mouvement et énergies
La question 1 demande de qualifier le mouvement entre B et C. La vitesse passe de 420 m/s à 89 m/s : elle diminue, donc le mouvement est ralenti. Il faut citer les valeurs lues sur le dessin. La question 2 consiste à recopier la bonne formule de l'énergie cinétique, Ec = 1/2 × m × v², et à préciser que m est la masse en kilogramme et v la vitesse en mètre par seconde. Le piège classique est de confondre v² avec v × 2. Les questions 3 et 4 se traitent sans calcul : la masse ne change pas et la vitesse diminue, donc l'énergie cinétique diminue ; la sonde descend, donc son énergie potentielle, liée à l'altitude, diminue aussi. Attention à ne pas justifier l'énergie potentielle par la vitesse.
Le rover immobile sur Mars
La question 5 demande les actions mécaniques sur le rover : l'action à distance de Mars, modélisée par le poids, et l'action de contact du sol. La question 6 est la plus technique de cette partie : on calcule le poids sur Mars, P = m × g = 1050 × 3,72 = 3906 N, puis on le représente par un segment fléché vertical vers le bas de 3,9 cm, avec l'échelle 1 cm pour 1000 N. L'erreur à éviter est de prendre g = 9,81 N/kg, la valeur de la Terre. La masse, elle, reste la même sur les deux planètes.
Atomes et signal radio
La question 7 porte sur les formules chimiques : la molécule CO2 contient 1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène, la molécule O2 contient 2 atomes d'oxygène. La question 8, sur 7 points, demande un raisonnement appuyé sur des calculs. Après conversion de la distance en mètres, 2,10 × 10^11 m, on trouve t = d / v = 700 s, soit environ 11 min 40 s. Comme l'atterrissage ne dure que 7 minutes environ, la Terre apprend un incident alors que l'atterrissage est déjà terminé.
Nos conseils
Lis bien les unités avant chaque calcul : la question 8 donne une distance en kilomètres et une vitesse en mètres par seconde. Rédige des phrases de justification courtes qui citent les données. Garde du temps pour la question 8 : elle rapporte le plus de points de cette partie.