Voici le corrigé du sujet de brevet de sciences physiques sur le mouvement et les forces, avec le barème de chaque question sur 25 points. Compare tes réponses, repère les justifications oubliées et refais chaque calcul sans regarder la solution.
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Le corrigé détaillé du sujet de brevet avec le barème
Correction de l’exercice 1 : la sortie à vélo (8 points)1. Sur les 20 premières secondes, la courbe est un segment de droite passant par l’origine : la distance est proportionnelle à la durée, donc la vitesse est constante. Le mouvement est rectiligne uniforme. (1,5 pt)
2. v = d ÷ t = 60 ÷ 20 = 3,0 m/s. En km/h : 3,0 × 3,6 = 10,8 km/h. (2 pt)
3. Entre 20 s et 30 s, la distance reste égale à 60 m : le cycliste est arrêté, sa vitesse est nulle (0 m/s). (1 pt)
4. Entre 30 s et 50 s : d = 160 − 60 = 100 m en t = 20 s. v = 100 ÷ 20 = 5,0 m/s = 5,0 × 3,6 = 18 km/h. (1,5 pt)
5. Sur l’ensemble du trajet : d = 160 m en t = 50 s. vmoy = 160 ÷ 50 = 3,2 m/s = 3,2 × 3,6 = 11,5 km/h (11,52 km/h). (2 pt)
1. F1 est le poids de l’objet, force d’attraction exercée par la Terre. L’autre force est la réaction du support (de la table). (1,5 pt)
2. Le poids : point d’application = centre de gravité de l’objet ; direction = verticale ; sens = vers le bas (vers le centre de la Terre) ; valeur = P = m × g, en newtons. (1,5 pt)
3. P = m × g = 2,0 × 10 = 20 N. La flèche F1 mesure 2 cm à l’échelle du schéma : 2 × 10 N = 20 N, c’est cohérent. (1 pt)
4. L’objet est immobile : d’après le principe d’inertie, les deux forces se compensent (même direction, sens opposés, même valeur). Donc la réaction de la table vaut R = P = 20 N. À l’échelle de 1 cm pour 10 N, sa flèche mesure 2 cm et elle est dirigée vers le haut. (1,5 pt)
5. Sur Terre : P = 120 × 10 = 1 200 N. Sur la Lune : PL = 120 × 1,6 = 192 N. La masse ne dépend pas du lieu : elle reste de 120 kg. (2,5 pt)
1. 90 ÷ 3,6 = 25 m/s. (1 pt)
2. d = v × t = 25 × 1,0 = 25 m. (1,5 pt)
3. Route sèche : 25 + 45 = 70 m. Route mouillée : 25 + 70 = 95 m. (2 pt)
4. Sur route sèche, 70 m < 80 m : le conducteur s’arrête avant l’obstacle. Sur route mouillée, 95 m > 80 m : il ne peut pas s’arrêter à temps et heurte l’obstacle. (2 pt)
5. À 50 km/h : v = 50 ÷ 3,6 = 13,9 m/s ; distance de réaction : 13,9 × 1,0 = 13,9 m. Distance d’arrêt : 13,9 + 14 = 27,9 m, soit 28 m environ. (1,5 pt)
6. Sur route mouillée, l’adhérence des pneus est plus faible : la distance de freinage augmente (70 m au lieu de 45 m à 90 km/h). Réduire sa vitesse diminue à la fois la distance de réaction et la distance de freinage, donc la distance d’arrêt, et permet de s’arrêter avant un obstacle. (1 pt)
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Vitesse et graphique d(t) | 8 |
| 2 | Poids, forces et gravitation | 8 |
| 3 | Distance d’arrêt | 9 |
| Total | 25 |
Pour une vitesse, écris v = d ÷ t avec les unités de d et de t, et convertis avec soin (1 m/s = 3,6 km/h). Pour une force, donne toujours ses quatre caractéristiques. Dans un problème de sécurité routière, mène les calculs dans l’ordre : conversion, distance de réaction, distance d’arrêt, comparaison avec l’obstacle.