Sujets du Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques 2021
Sujets du Bac STI2D de Physique-Chimie et Mathématiques 2021 : Métropole Candidat libre. Avec le corrigé de chaque exercice et correction automatique.
Métropole Candidat libre (2021)
Thèmes du sujet : Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · Énergie transportée par la lumière : photon et conversions solaires · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 · Équations différentielles y′ = ay + b
Modélisation thermique d'un four de recuit de détente par équation différentielle : détermination de la durée caractéristique et de la température limite, solution de l'équation différentielle,… - Exercice 2 - Étude du moteur · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
Étude du moteur d'un volet roulant de piscine : vitesse moyenne de déroulement, durée pour couvrir le bassin, puissance mécanique et nature de la puissance dissipée, et calcul du couple moteur. - Exercice 2 - Étude de la batterie · Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie
Étude de la batterie alimentant le volet roulant de piscine : calcul de l'énergie disponible par batterie, énergie nécessaire pour un cycle d'ouverture-fermeture de 3 min, et calcul du nombre de… - Exercice 2 - Étude du panneau photovoltaïque · Énergie transportée par la lumière : photon et conversions solaires
3. Étude du panneau photovoltaïque : 3.1. Compléter la caractéristique I = f(U) en indiquant le point de fonctionnement à la puissance crête. 3.2. Indiquer le montage permettant de mesurer la tension… - Exercice 3 - Question 1 · Fonction logarithme népérien
On a tracé la courbe représentative de la fonction ln et le point A de coordonnées (e ; 1). La tangente T à la courbe au point A passe-t-elle par l'origine du repère ? Justifier. - Exercice 3 - Question 2 · Fonction logarithme népérien
Pour f(x) = x² - x - 2 - 3 ln(x) sur [0,5 ; 10], montrer que f'(x) = (x+1)(2x-3)/x et déterminer la valeur exacte de son minimum. - Exercice 3 - Question 3 · Fonction logarithme népérien
Résoudre e^(-0,0434 x) = 0,01 dans R puis déterminer la distance au bout de laquelle un signal perd 99 % de sa puissance dans une fibre optique (arrondi au kilomètre). - Exercice 3 - Question 4 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
On considère dans le plan complexe les points A et B d'affixes z_A = 3 e^(-i pi/3) et z_B = -1 + i sqrt(3). Déterminer si les points O, A et B sont alignés. - Exercice 3 - Question 5 · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne
On considère f(x) = x + e^x - 1/x sur [1 ; 2]. À l'aide d'un encadrement géométrique par deux trapèzes, donner un encadrement d'amplitude 1 de l'intégrale de f entre 1 et 2, puis calculer la valeur… - Exercice 3 - Question 6 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
On donne la tension u(t) = 120cos(70t) - 120sin(70t). a. Montrer que u(t) = 120√2 cos(70t + π/4). b. En déduire la fréquence f = ω / (2π) en Hz arrondie à l'unité. - Exercice 4 - A : l'électrolyse au sel · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible
Traitement de l'eau d'une piscine par électrolyse au sel : demi-équations redox, oxydation/réduction des ions chlorure, calcul de la masse de sel et du nombre de sacs de 25 kg, pictogrammes de… - Exercice 4 - B : casque audio à réduction de brui… · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore
Exercice 4-B : Casque audio à réduction de bruit active. Analyse du signal d'Audacity (son pur, T, f, spectre en peigne), niveau sonore d'un avion au décollage (risques, rapport d'intensité, distance…
Métropole Candidat libre remplacement (2021)
Thèmes du sujet : Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques · Réactions chimiques acido-basiques et pH · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne · Fonction exponentielle de base e · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 - Changements d'état de la glace · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques
Questions 1 et 2 : Déterminer la valeur de la masse de la tranche de glace cylindrique, puis montrer qu'une énergie totale d'environ 37 kJ est nécessaire pour réchauffer la glace de -40 °C à 0 °C, la… - Exercice 1 - Intégration de la puissance de chauf… · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne
Questions 3 à 5 de l'exercice 1 : calcul intégral de l'énergie fournie par un appareil de chauffage, expression de P(t) et de ses primitives, détermination de l'instant tf de fonte et commentaire sur… - Exercice 2 · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
Exercice 2 : Détermination de l'intensité de pesanteur g par accéléromètre et étude de la chute libre d'une bille pour mesurer g et son incertitude, puis calcul de la durée de chute et de propagation… - Exercice 3 - Question 1 · Fonction exponentielle de base e
Soit f définie sur R par f(x) = x² e^x. Préciser si l'affirmation « La fonction f est croissante sur R » est vraie ou fausse et justifier. - Exercice 3 - Question 2 · Fonction logarithme népérien
h(x) = ln(2x+1) dans un repère d'unité 1 cm. Si y ≥ 15 cm, préciser si l'affirmation « L'abscisse x du point M se situe à plus de 16 km du point O » est vraie ou fausse et justifier. - Exercice 3 - Question 3 · Fonction logarithme népérien
N(t) = N(0) e^(-0,027 t) avec t en heures. Préciser si l'affirmation « La demi-vie du thorium 231 est d'environ 11 heures » est vraie ou fausse et justifier. - Exercice 3 - Question 4 · Équations différentielles y′ = ay + b
Soit f(t) = cos(t) + 2 sin(t). Déterminer si l'affirmation 4 : « La fonction f est solution sur R de l'équation différentielle y'' + y = 0 et vérifie les conditions initiales y(0) = 1 et y'(0) = 2 »… - Exercice 3 - Question 5 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
Question 5 : On considère le nombre complexe z = (2-i)/(1-3i). Déterminer si l'affirmation « Le nombre complexe z⁴ est un nombre réel négatif » est vraie ou fausse et justifier. - Exercice 3 - Question 6 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
On considère les points A(-1 + i), B(4 + 2i) et C(-4i). Déterminer si l'affirmation « Le triangle ABC est rectangle et isocèle » est vraie ou fausse. - Exercice 4 - A · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique
Exercice 4 – A : stockage d'une carotte de glace. Étude de l'isolation thermique d'une boîte isotherme (panneaux ISOVIP, flux thermique, durée de réchauffement) et aspects chimiques de la synthèse… - Exercice 4 - B · Réactions chimiques acido-basiques et pH
Exercice au choix B : analyse acido-basique de l'eau d'un échantillon de glace (acide nitrique, calcul de pH et concentration en ions oxonium, impact du dioxyde de carbone) et chaîne énergétique et…
Métropole France (2021)
Thèmes du sujet : Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique · Énergie transportée par la lumière : photon et conversions solaires · Combustions : équations et bilans énergétiques · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore
Exercice 1 (4 points) composé de deux parties. Partie A : Déterminer le niveau d'intensité sonore de la fusée Ariane au décollage à 100 m, puis calculer la distance minimale pour que le niveau sonore… - Exercice 2 - Cellule photovoltaïque · Énergie transportée par la lumière : photon et conversions solaires
Étude expérimentale de la cellule photovoltaïque d'une voiture solaire : identifier les fonctions des multimètres, le rôle de la résistance réglable, compléter le diagramme énergétique, déterminer… - Exercice 2 - Pile saline · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible
Étude des réactions électrochimiques aux électrodes d'une pile saline (Leclanché) : identification des porteurs de charge dans les fils (électrons), nature de la transformation du zinc (oxydation),… - Exercice 3 - Question 1 · Fonction logarithme népérien
On considère f(x) = ax + b - ln(x). À partir de la courbe représentative, de B(1 ; 1) et de la tangente horizontale en A(0,5), déterminer f(1), la relation entre a et b, justifier que f'(0,5) = 0… - Exercice 3 - Question 2 · Fonction logarithme népérien
Calculer le nombre d'années au bout desquelles la machine aura perdu la moitié de sa valeur selon le modèle f(t) = 300 000(1 - e^(-0,09t)). - Exercice 3 - Question 3 · Fonction logarithme népérien
Question 3 : On considère la fonction f définie sur ]0 ; +∞[ par f(x) = 2x - 1 - ln(x). a. Montrer que f'(x) = (2x - 1)/x. b. Dresser le tableau de variation de f en précisant extremum exact et… - Exercice 3 - Question 4 · Équations différentielles y′ = ay + b
Résolution de l'équation différentielle y' + 0,0434y = 0 avec la condition initiale y(0) = 6,75, puis calcul de la perte de puissance dans une fibre optique après 1 km. - Exercice 3 - Question 5 · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne
Soit f(x) = (x^2 + 5x + 4) e^x et F(x) = (x^2 + 3x + 1) e^x. a. Montrer que F'(x) = f(x). b. Calculer l'intégrale de 0 à 1 de f(x) dx. - Exercice 3 - Question 6 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
On donne la tension u(t) = 240 cos(50t) - 240 sin(50t). a. Montrer que u(t) = 240√2 cos(50t + π/4). b. En déduire la fréquence f = ω/(2π) délivrée par le générateur, arrondie à l'unité. - Exercice 4 – A · Combustions : équations et bilans énergétiques
Étude énergétique de combustibles solides pour la randonnée : écrire les équations de combustion de l'hexamine et du gel éthanol, calculer l'énergie libérée par 2 tablettes, montrer que chauffer 0,25… - Exercice 4 – B · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique
Exercice 4 – B : mesure de la conductivité thermique du polystyrène extrudé au fluxmètre thermique (formule λ = e·Φ/(S·Δθ)) et dimensionnement de l'épaisseur d'isolation nécessaire pour respecter la…
Tu peux aussi réviser par thème
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- Fonction logarithme népérien · 22 exercices · 75 % de chances de tomber
- Équations différentielles y′ = ay + b · 12 exercices · 75 % de chances de tomber
- Nombres complexes : forme exponentielle et applications · 14 exercices · 65 % de chances de tomber
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- Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · 9 exercices · 60 % de chances de tomber