Sujets du Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques 2023
Sujets du Bac STI2D de Physique-Chimie et Mathématiques 2023 : Métropole et Métropole remplacement. Avec le corrigé de chaque exercice.
Métropole France (2023)
Thèmes du sujet : Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · Réactions chimiques acido-basiques et pH · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore · Fonction exponentielle de base e · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 - Énergie mécanique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
Questions 1 à 3 et 6 : schéma des forces, calculs de P, PA et de la viscosité, établissement de l'équation différentielle du mouvement par le PFD. - Exercice 1 - Équations différentielles · Équations différentielles y′ = ay + b
Démontrer que v(t) = -(75/68)*e^(-6,8t) + 75/68 est la solution de l'équation différentielle dv/dt = -6,8v + 7,5 vérifiant la condition initiale v(0) = 0. - Exercice 1 - Fonction exponentielle · Fonction exponentielle de base e
Déterminer la valeur exacte de la limite en +infini de v(t), notée v_lim, exprimée en m·s⁻¹. - Exercice 2 · Ondes sonores : timbre, hauteur et niveau sonore
Étude d'un système d'aide au stationnement par capteurs à ultrasons : détermination de la fréquence des ondes, analyse d'oscillogrammes d'émission/réception, détection d'obstacle à 10 cm, et calcul… - Exercice 3 - Questions 1 et 2 · Fonction exponentielle de base e
Question 1 : Calculer la valeur simplifiée de ((e^(-3x))^2 * (e^(2x))^(-3)) / (e^(5x) * e^(6x)). Question 2 : Soit f(x) = e^(2x)(-3x + 1). Montrer que f'(x) = e^(2x)(-6x - 1). - Exercice 3 - Question 3 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
Question 3 : Mettre le nombre complexe z = sqrt(3) + i sous forme exponentielle en détaillant les calculs. - Exercice 3 - Question 4 · Fonction logarithme népérien
Question 4 : Résoudre sur l'intervalle ]0 ; +infini[ l'équation : (2 / (3*ln(10))) * ln(x) - 2,88 = 4. - Exercice 4 - Conservation d'une boisson chaude · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique
Questions 1 à 5 de l'exercice 4 : étude de la variation de l'énergie interne de l'eau, du flux thermique moyen, de la résistance thermique, de la conductivité thermique et de l'intérêt du vide… - Exercice 4 - Pastilles de purification · Réactions chimiques acido-basiques et pH
Questions 6 à 8 portant sur les pastilles de purification de l'eau : calcul de la quantité de matière de NaDCC dans 1,0 L, calcul de la masse de chlore libérée et conclusion argumentée sur la…
Métropole France remplacement (2023)
Thèmes du sujet : 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 · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques · Fonction exponentielle de base e · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 - Changements d'état et bilans énergét… · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques
Questions Q1 à Q3 : calcul du transfert thermique Q pour chauffer 15 L d'eau de 20 °C à 40 °C, relation entre énergie électrique et puissance avec unités, et calcul de la durée de chauffage Δt. - Exercice 1 - Fonction logarithme népérien · Fonction logarithme népérien
Questions Q4 et Q5 : Détermination graphique de la température pour laquelle la résistance devient inférieure à 10 kΩ, puis résolution de l'équation R(T) = 10 000 avec le logarithme népérien et… - Exercice 1 - Fonction exponentielle de base e · Fonction exponentielle de base e
Questions Q6 et Q7 : Détermination de la dérivée R'(T) de la fonction exponentielle modélisant la résistance CTN, puis calcul du rapport des sensibilités à 30 °C et 90 °C. - Exercice 2 - Énergie transportée par la lumière · Énergie transportée par la lumière : photon et conversions solaires
Questions Q1 à Q4 sur l'alimentation d'un moteur par panneau photovoltaïque : formes d'énergie en jeu, calcul de la puissance reçue et du rendement maximal, détermination graphique des points de… - Exercice 2 - Énergie chimique et oxydo-réduction · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible
Questions Q5 à Q9 : étude de l'accumulateur Ni-MH (temps de charge avec rendement, demi-équation cathodique, énergie disponible, masse de l'accumulateur et autonomie du moteur B connecté à… - Exercice 3 - Question 1 · Fonction logarithme népérien
On considère un réel x > 0 et log(x) = ln(x)/ln(10). Déterminer l'expression simplifiée de log(100x) parmi 4 propositions. - Exercice 3 - Question 2 · Fonction exponentielle de base e
Soit f définie sur R par f(x) = 2e^(3x) - 2. Déterminer la limite de f en -∞. - Exercice 3 - Question 3 · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
Par lecture graphique du cercle de rayon 2 et du point E d'abscisse 1 dans le plan complexe, déterminer l'écriture exponentielle de l'affixe z_E. - Exercice 3 - Question 4 · Équations différentielles y′ = ay + b
Déterminer les solutions sur R de l'équation différentielle y' = 2y + 0,5. - Exercice 4 - Oxydo-réduction et corrosion · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible
Étude de la corrosion des roulements à billes en fer : déterminer les réactifs impliqués, écrire la demi-équation du couple O2 / H2O, montrer l'équation bilan de formation de Fe2O3 et expliquer le… - Exercice 4 - Énergie mécanique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
À partir de deux chronophotographies comparant un véhicule équipé de roulements neufs et de roulements oxydés, il faut : (Q5) discuter de la perte d'efficacité des roulements oxydés à l'aide des…
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