DNB 2023Amérique du NordCorrigé complet

Épreuve olympique du 400 m : mesure, vitesse, propagation du son

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences6 questions

Notions BO couvertes

T2.1·Vitesse v=d/t, trajectoire, mouvement uniforme/varié T4.2·Son (propagation, vitesse, fréquence)T4.3·Distance par retard/écho

PDF du sujet officiel

Le 400 m est une des épreuves reines de l'athlétisme olympique. Le signal sonore de départ est donné par un starter ; des haut-parleurs placés derrière chaque coureur reproduisent simultanément le signal de départ.

Lignes de départ décalées + starter + haut-parleurs.

1.Mesure de durée et vitesse moyenne

Question 1

1 pt

T2.1

Nommer l'appareil mesurant la durée de la course.

Question 2

3 pts

T2.1

Choisir la bonne relation pour la vitesse :

(1) v = d/t
(2) v = t/d
(3) v = d × t

Préciser ce que représentent t et d.

Question 3

4 pts

T2.1

Shaunae Miller-Uibo a remporté la finale du 400 m de Tokyo 2021 en t = 48,36 s. Calculer sa vitesse moyenne.

2.Performances par tronçon de 50 m

Graphique INSEP des vitesses moyennes des athlètes féminines par tronçons de 50 m, pour 3 niveaux : mondial, national, régional — Vitesses moyennes sur tronçons de 50 m, athlètes féminines (INSEP 1999).

Question 4

4 pts

T2.1

Qualifier, à l'aide de deux adjectifs, le mouvement des athlètes lors des cent derniers mètres. La réponse devra être justifiée à partir du graphique et des informations figurant au début de l'énoncé.

3.Écart de temps et propagation du son

Temps de course (Tokyo 2021)

Miller-Uibo : 48,36 s
Paulino : 49,20 s
Felix : 49,46 s
McPherson : 49,61 s
McLeod : 49,87 s
Williams : 49,97 s
Hayes : 50,88 s
Roxana Gómez : abandon

Le starter est positionné à 5 m du coureur 1 et à 45 m du coureur 8. Vitesse du son dans l'air : v = 340 m/s.

Question 5

2 pts

T2.1

Identifier les deux athlètes qui ont les temps de course les plus proches. Calculer l'écart de temps entre ces deux athlètes.

Question 6

11 pts

T4.2T4.3

Le signal sonore de départ est donné par un juge-arbitre, appelé starter, positionné derrière les athlètes. Des haut-parleurs placés derrière chaque coureur reproduisent simultanément ce signal.

Photographie du départ d'une course : les athlètes sont dans leurs starting-blocks, chacun devant un haut-parleur posé au sol, et le starter se tient derrière eux, pistolet levé. — Les haut-parleurs et le starter au départ du 400 m.

En exploitant le résultat de la question 5, expliquer pourquoi il est nécessaire de placer des haut-parleurs derrière chaque coureur. Un raisonnement s'appuyant sur des calculs est attendu.

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.