DNB 2018LibanCorrigé complet

Saut à l'élastique : vitesse, énergies, adrénaline, choix d'élastique

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences9 questions

Notions BO couvertes

T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T2.1·Vitesse v=d/t, trajectoire, mouvement uniforme/varié T2.2·Forces et interactions (modélisation)T3.1·Sources, conversions, formes d'énergie, chaîne énergétique

PDF du sujet officiel

Le saut à l'élastique consiste à se jeter depuis un point en hauteur, accroché à un élastique. Le saut comporte 4 phases : (1) chute libre, vitesse augmente, (2) l'élastique se tend, le sauteur ralentit, (3) l'élastique est tendu au maximum, la vitesse s'annule, (4) l'élastique se contracte, le sauteur remonte.

Vitesse du sauteur en fonction du temps (points A, B, C, D, E, F, H repérés).

1.Partie 1, Mouvement du sauteur (6 pts)

Question 1.1

2 pts

T2.1

Repérer sur le graphique la partie correspondant à la phase 1. Justifier.

Question 1.2

2 pts

T2.1

Indiquer la phase du saut correspondant au point F.

Question 1.3

2 pts

T2.2

Préciser la direction et le sens du poids.

2.Partie 2, Énergie du sauteur (11 pts)

Question 2.1

2 pts

T3.1

Décrire la conversion d'énergie pendant la phase 1 avec les termes « énergie potentielle » et « énergie cinétique ».

Question 2.2

2 pts

T2.1

Déterminer la valeur maximale de la vitesse atteinte par le sauteur.

Question 2.3

4 pts

T3.1

En déduire par calcul que l'énergie cinétique maximale du sauteur (78 kg équipement compris) est de l'ordre de 30 000 J.

Question 2.4

3 pts

T3.1

Comparer cette énergie à celle des véhicules :

Tableau des énergies cinétiques

Camion à 30 km/h : 120 550 J
Moto à 65 km/h : 26 000 J
Vélo à 12 km/h : 425 J

Préciser le rôle de l'élastique.

3.Partie 3, Adrénaline (3 pts)

L'adrénaline a pour formule C₉H₁₃O₃N.

Extrait du tableau périodique avec C, H, O, N — Extrait de la classification périodique.

Question 3

3 pts

T1.3

Préciser le nom et le nombre de chacun des atomes dans une molécule d'adrénaline.

4.Partie 4, Choix de l'élastique (5 pts)

Catalogue d'élastiques

XS : 250–450 N, Longueurs 15/30/50 m, max 3× longueur initiale
S : 400–700 N, idem
M : 650–950 N, idem
L : 900–1200 N, idem

Sécurité : marge ≥ 10 m entre le sol et le point le plus bas atteint.

Question 4

5 pts

T2.3T3.1

Choisir le modèle et la longueur d'élastique pour un sauteur de 78 kg (équipement inclus), depuis le pont de Ponsonnas (103 m de haut). g = 9,8 N/kg.

Méthodologie

Chaque corrigé suit une méthodologie de rédaction rigoureuse, avec formule littérale annoncée, étapes de calcul détaillées et phrase de conclusion explicite. Idéal pour s'entraîner à rédiger comme attendu au DNB.