PHYSIQUE - CHIMIE - Durée 30 minutes - 25 points

Exercice 1 : (13 points)

Le système de garage, représenté ci-dessous, permet à un pêcheur de remonter seul sa barque, et de la maintenir hors de l’eau soutenue par deux sangles.

![Schéma du système de garage avec barque et sangles]

1. Indiquer, pour chacune des actions suivantes, si elle est de contact ou à distance.
   a. Action de la Terre sur la barque.
   b. Action d’une sangle sur la barque.

2. La masse totale de la barque, avec le moteur et le matériel de pêche, est égale à $m=200$ kg.
   Données : $P=m\times g$ et $g=10$ N/kg.
   a. Calculer la valeur $P$ de la force de pesanteur correspondant à cette masse $m$.
   b. Indiquer la direction et le sens de la force de pesanteur $\vec{P}$.

3. Sur chaque sangle, il est écrit : « max : $2500$ N ».
   Indiquer si ces sangles sont adaptées pour soutenir la barque. Justifier la réponse.

Exercice 2 : (12 points)

1. Une partie de l’électricité d’une ville est produite par la combustion de méthane dans des centrales thermiques.
   Donnée : $C{H}_4$ est la formule chimique de la molécule de méthane.
   a. Donner le nom et le nombre des atomes qui composent la molécule de méthane.
   b. L’équation de la combustion du méthane est la suivante :
   $$C{H}_4+2O_2⟶C{O}_2+2H_{2}O$$
   Nommer les produits obtenus lors de cette combustion.

2. Donnée :

À partir du tableau ci-dessus, choisir les réactifs nécessaires à l’identification expérimentale des gaz $C{O}_2$ et $H_{2}O$ produits par la combustion du méthane.

3. Le centre hospitalier de la ville a remplacé ses climatiseurs électriques par un système de climatisation qui utilise les eaux froides des profondeurs de l’océan. Ce système permet de réduire de $5000$ tonnes l’émission de $C{O}_2$ chaque année.
   Expliquer en quoi l’installation de ce système de climatisation entre dans une démarche de développement durable.

TECHNOLOGIE - Durée de l’épreuve 30 minutes – 25 points

BORNE ANTI-MOUSTIQUES

Mise en situation :
Les piqures des moustiques peuvent entrainer des maladies et être à l’origine de pandémies. Des pesticides sont utilisés pour les éliminer, mais ces produits ont un impact négatif sur l’environnement et détruisent les écosystèmes. Les bornes anti-moustiques peuvent être une solution efficace et écologique.

Fonctionnement de la borne anti-moustiques :
La borne, programmable et contrôlable à l’aide d’un smartphone attire le moustique et le capture en trois étapes :

• Dispersion ($\approx 60$ m autour de la borne) de dioxyde de carbone ($C{O}_2$ récupéré) imitant la respiration humaine ;
• Attirance ($\approx 5$ m autour de la borne) par l’émission du leurre reproduisant l'odeur corporelle ;
• Capture ($\approx 10$ cm autour de la borne) dans un filet par aspiration.

Figure 1 : Principe de fonctionnement
(Leurres olfactifs + $C{O}_2$, Aspiration continue, Filet de capture, Moustiques)

Figure 2 : Les composants (vue interne)

• Chambre de diffusion du leurre
• Tuyau de dispersion du $C{O}_2$
• Boitier d’alimentation électrique
• Interface programmable
• Ventilateur d’aspiration
• Bouteille de gaz $C{O}_2$
• Filet de capture
• Leurre olfactif placé dans la chambre de diffusion.

Question 1 (4 Points) : À partir du fonctionnement de la borne anti-moustiques et de la figure 3 ci-contre, compléter le tableau ci-dessous en associant les actions de la borne et les distances autour de la borne :

Question 2 (5 points) : À l’aide des figures 1 et 2, compléter le tableau ci-dessous en associant les fonctions techniques et les composants techniques :

Question 3 (5 points) : Associer (en cochant par une croix : X) le composant à la chaîne d’information ou chaîne d’énergie dans le tableau ci-dessous :

Question 4 (6 points) : Pour maintenir l’efficacité de la borne, la bouteille de gaz $C{O}_2$ et le leurre olfactif sont à remplacer périodiquement tous les 30 jours.
À l’aide de l’algorigramme, compléter l’extrait du programme 1 de traitement d’utilisation des consommables.

(L'algorigramme présente deux tests successifs : "Temps d'utilisation du $C{O}_2>30$ jours ?" et "Temps d'utilisation du leurre $>30$ jours ?". Si oui, les composants sont remplacés et la borne est arrêtée.)

Extrait du programme 1 à compléter :

• quand je reçois [Demande temps utilisation consommables]
• si < [Temps utilisation du $C{O}_2$] > [30 jours] > alors
  • dire [..................................................................]
  • dire [Arrêter la borne anti-moustique]
• sinon
  • si < [..................................................................] > alors
    • dire [Remplacer le leurre]
    • dire [..................................................................]

Question 5 (5 points) : Pour rendre le fonctionnement des bornes anti-moustiques autonome en énergie électrique et davantage respectueux de l’environnement, identifier (en cochant par une croix : X) les sources d’énergie renouvelable qui pourraient être utilisées.

[ ] Pétrole(gasoil) [ ] Vent [ ] Gaz [ ] Soleil [ ] Eau (en mouvement)

Compléter l’extrait de la chaîne d’énergie de la borne anti-moustiques ci-dessous, utilisant un panneau photovoltaïque.

Énergie d’entrée : .................... $⟶$ [Panneau solaire photovoltaïque] $⟶$ Énergie de sortie : .................... $⟶$ [Borne anti-moustiques]