DNB 2021Amérique du NordCorrigé complet

La neige : molécule d'eau, échelle, poids et résistance d'un abri de bus

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences4 questions

Notions BO couvertes

T1.1·Espèces/mélanges/solubilité/masse volumique/changements d'état T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T2.3·Gravitation, poids et masse P=mg

PDF du sujet officiel

Trois conditions sont nécessaires à la formation de la neige : atmosphère humide, basse température et particules solides. On étudie ici la croissance d'un flocon puis le poids de la neige sur un toit.

1.Partie 1, Le flocon de neige (11 pts)

Document 1, photographie d'un flocon de neige et structure cristalline hexagonale de la glace — Document 1, Croissance d'un flocon de neige.

Question 1

4 pts

T1.3

Donner la formule chimique de la molécule d'eau et décrire sa composition.

Question 2

4 pts

T1.3

Classer par ordre de taille croissante : flocon de neige, molécule d'eau, atome d'oxygène.

Question 3

3 pts

T1.1

Quelle hypothèse explique que les précipitations soient plus fréquentes en ville ?

A, Températures plus élevées en ville.
B, Air plus humide à la campagne.
C, Air plus pollué en ville (particules solides).
D, Air plus riche en CO₂ en ville.

2.Partie 2, Poids de la neige sur le toit (14 pts)

Lorsque les précipitations de neige sont importantes, l'effondrement d'une toiture est possible. Ainsi, le toit de l'abri de bus représenté sur le document 2 n'est pas capable de supporter un poids supérieur à 2 000 N.

Données

Volume d'un pavé droit = longueur × largeur × hauteur
Masse volumique de la neige fraîche : 40 kg/m³
Intensité de la pesanteur sur Terre : g = 10 N/kg

Document 2, photographie d'un abri de bus avec trois cotes : le toit mesure 3,6 m de long et 1,6 m de large, et l'abri 2,2 m de haut. — Document 2, Dimensions de l'abri de bus.

Question 4

14 pts

T2.3

En exploitant le document 2, et en effectuant les calculs nécessaires, indiquer si ce toit d'abri de bus peut résister à une épaisseur de neige fraîche de 50 cm.

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.