Voici le corrigé du brevet blanc de sciences physiques consacré au bilan de physique. Chaque réponse détaille la formule, le calcul, l’unité et les points. Compare avec ta copie et repère les parties à retravailler. Le total est de 25 points.
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Le corrigé du sujet de brevet : bilan de physique
Correction de l’exercice 1 : caractériser un conducteur ohmique (8 points)1. Les points sont alignés avec l’origine : la tension est proportionnelle à l’intensité. C’est la caractéristique d’un conducteur ohmique (loi d’Ohm). (1,5 pt)
2. Pour I = 0,30 A, on lit U = 6 V. R = U ÷ I = 6 ÷ 0,30 = 20 Ω. (1,5 pt)
3. U = R × I = 20 × 0,25 = 5,0 V (lecture possible sur la droite). (1,5 pt)
4. I = U ÷ R = 12 ÷ 20 = 0,60 A. (1,5 pt)
5. L’ampèremètre se branche en série avec le conducteur (dans la même boucle) ; le voltmètre se branche en dérivation (en parallèle) aux bornes du conducteur. (2 pts)
1. v = 90 ÷ 3,6 = 25 m/s. (1,5 pt)
2. Ec = ½ × m × v2 = ½ × 1 200 × 252 = ½ × 1 200 × 625 = 375 000 J. (2 pts)
3. 45 km/h = 45 ÷ 3,6 = 12,5 m/s. Ec = ½ × 1 200 × 12,52 = ½ × 1 200 × 156,25 = 93 750 J. Comme 375 000 ÷ 93 750 = 4, l’énergie cinétique est divisée par 4 quand la vitesse est divisée par 2. (2 pts)
4. L’énergie cinétique dépend du carré de la vitesse : si la vitesse double, l’énergie est multipliée par 4. Plus l’énergie est grande, plus les dégâts sont importants lors d’un choc, et plus la distance nécessaire pour s’arrêter augmente. Une faible hausse de vitesse augmente donc fortement le danger. (2,5 pts : 1 pour le carré de la vitesse, 1 pour le lien avec le choc, 0,5 pour la conclusion)
1. Le spectre 1 est continu : il contient toutes les couleurs sans interruption. Le spectre 2 est un spectre de raies d’émission : quelques raies colorées sur fond noir, caractéristiques de l’élément chimique de la lampe. (1,5 pt)
2. 656 nm est compris entre 400 nm et 800 nm : la lumière est visible (c’est du rouge). (1,5 pt)
3. Oui. Le spectre 3 est un spectre continu avec des raies noires (spectre d’absorption) situées aux mêmes longueurs d’onde que les raies d’émission de l’hydrogène (410, 434, 486 et 656 nm). Ces raies sont dues à l’absorption par l’hydrogène de l’atmosphère de l’étoile. (2,5 pts)
4. t = d ÷ c = 3,84 × 105 ÷ 3,00 × 105 = 1,28 s. (2 pts)
5. 300 nm est inférieur à 400 nm : le rayonnement n’est pas visible ; c’est un rayonnement ultraviolet. (1,5 pt)
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Caractériser un conducteur ohmique | 8 |
| 2 | Vitesse et énergie d’une voiture | 8 |
| 3 | La lumière des étoiles | 9 |
| Total | 25 |
Pour progresser : convertis toujours la vitesse en m/s avant de calculer une énergie cinétique, rappelle-toi que le voltmètre se branche en dérivation et l’ampèremètre en série, et pour comparer des spectres repère les positions des raies sur l’axe des longueurs d’onde.