DNB 2020Polynésie (rattrapage)Corrigé complet

Flyboard Air : mouvement, force, équation de combustion, énergie

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

Notions BO couvertes

T1.2·Transformations chimiques (combustions, équations bilan, conservation)T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T2.1·Vitesse v=d/t, trajectoire, mouvement uniforme/varié T2.2·Forces et interactions (modélisation)T2.3·Gravitation, poids et masse P=mg T3.5·Énergie électrique E=Pt (kWh, conversions)

PDF du sujet officiel

Franky Zapata a traversé la Manche sur son Flyboard Air® en août 2019. Le Flyboard est propulsé par 5 réacteurs qui brûlent un carburant. On étudie son mouvement, les forces, et la combustion.

1.Partie 1, L'ascension du pilote (9 pts)

Schéma du Flyboard Air avec un pilote debout et une force représentée par un segment fléché — Schéma du Flyboard Air® avec la force modélisée.

Question 1.1

2 pts

T2.1

Décrire le mouvement du pilote dans les premières secondes (rectiligne / circulaire / uniforme / accéléré).

Question 1.2

2 pts

T2.2

Direction et sens de la force représentée sur le schéma.

Question 1.3

2 pts

T2.3

Valeur de la force (échelle : 1 cm ↔ 400 N). Mesurer la flèche sur le schéma puis multiplier.

Question 1.4

2 pts

T2.2

La force représentée est-elle la poussée des réacteurs ou le poids ?

Question 1.5

1 pt

T3.5

L'énergie potentielle augmente-t-elle ou diminue-t-elle pendant l'ascension ?

2.Partie 2, Combustion dans les réacteurs (8 pts)

Équation : 2 C₁₀H₂₂ + 31 O₂ → 20 CO₂ + 22 H₂O.

Diagramme énergétique d'un réacteur : énergie 1 → réacteur → énergie 2 — Diagramme énergétique d'un réacteur.

Question 2.1

3 pts

T1.2

Justifier que l'équation est bien ajustée pour le carbone, l'hydrogène, l'oxygène.

Question 2.3

2 pts

T1.3

Donner la formule du carburant.

Question 2.4

3 pts

T3.5

Attribuer aux numéros 1 et 2 du diagramme une forme d'énergie parmi : nucléaire, cinétique, lumineuse, chimique.

3.Partie 3, Performance de la traversée (8 pts)

Lors de la traversée Manche : distance 35 km, durée ≈ 22 min, avec une escale de ravitaillement.

Question 3

8 pts

T2.1

Calculer la vitesse moyenne de Franky Zapata lors de la traversée (en km/h).

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.