PARTIE 1 – les océans : carte des courants – 10 points

UNE STATION DE SKI
Questions
Éléments de correction
PARTIE A
A.1.1
Réponse d)
Du 26/11 au 10/12 : 14 jours à raison de 100 m3.h-1
14  24  100 = 34.103 m3
A.1.2.
Réponse b)
1 m3 d’eau → 2 m3 de neige
34 103  2 = 68.103 m3
A.1.3.
Réponse d)
35 ha = 35.104 m2
68.103 / 35.104 = 0,19 m
A.1.4
Réponse b)
ΔP = ρgh
ΔP = 1000  10  520 = 5,2.106 Pa = 52 bar
A.1.5.
Réponse b)
Δt = 130000 / 100 = 1030 h
E = 325  1030 = 3,34.105 kWh
Coût : 3,34.105  0,10 = 33.103 €
A.2.1.
Réponse b)
Température de - 10 °C => Débit de 34 m3/h
34 m3/h = 9,4.10-3 m3/s
S = D / v = 9,4.10-3 / 90 = 1,0.10-4 m2
A.2.2.
Réponse a)
Conservation du débit D = 9,4.10-3 m3/s
S = .R2 =   (30.10-3)2 = 2,8.10-3 m2
V = D / S = 9,4.10-3 / 2,8.10-3 = 3,4 m.s-1
A.2.3.
Réponse a)
Diminution de la température et présence d’un palier lors
de la solidification.
PARTIE B
B.1.1.
Oxydation (du fer)
B.1.2.
Fe → Fe2+ + 2 e
B.1.3.
B.1.4.
2 Fe + O2 + 2 H+  2 Fe2+ + 2 HOLe zinc est choisi car il protège la fonte de la corrosion.
B.2.1.
Une base est une entité chimique capable de capter un
proton.
La concentration en CO2 doit être faible car c’est un acide
qui réagit avec le mortier recouvrant la canalisation.
Cm = C.M = 0,28  44 = 12 mg.L-1 < 15 mg.L-1
pH = - log [H3O+] = - log 5,0.10-8 = 7,3 < 7,5
La canalisation est adaptée.
B.2.2.
B.2.3.
PARTIE C
C.1.1.
C.1.2.
C.1.3.
V = L / t = 1590/690 = 2,30 m.s-1
Distance parcourue par la nacelle en 1 h : D= v .t = 2,3 
3600 = 8,3.103 m
Longueur d’un tour 2  1590 = 3180 m
Nombre de tours : 8,3.103/3180 = 2,6 tours
Nombre de personnes remontées en 1 h : 2,6  4  145 =
1,5.103 personnes
16 PY2DSPMLR 3 C
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Légèrement inférieur à 1600 personnes/heure annoncé
C.2.1.
Ec = 0,5.m.v2 = 0,5  70  2,32 = 1,9.102 J
C.2.2.
ΔEp = m.g.h = 70  10  (2060 – 1534) = 3,7.105 J
C.2.3.
Ec = 1,9.102 – 0 = 1,9.102 J
Ep = 3,7.105 J
Ec << Ep : la variation d’énergie cinétique est
négligeable devant la variation d’énergie potentielle.
E = 1600  3,7.105 = 5,9.108 J
De l’ordre de 6.108 J
C.2.4.
C.2.5
P = E/t = 6.108 / 3600 = 1,7.105 W
C.2.6
Puissance mécanique
C.2.7
 = Pméca / Pelec = 1,7.105 / 381.103 = 0,44
Partie D
D.1.1.
D.1.2.
Schéma 1
Le skieur subit uniquement l’action de la Terre et l’action du
support.
: force exercée par la Terre sur le skieur ou poids.
: force exercée par le sol sur le skieur.
(Ne pas tenir compte d’une force F3 éventuellement
nommée)
D.1.3.
D.2.1.
D.2.2.
D.2.3.
D.2.4.
F = m.a = 70  3,9 = 2,7.102 N
A l’aide du graphe, v0 = 2,0 m.s-1.
D = 0,5.a.t2 + v0.t = 0,5  3,9  22 + 2 2 = 12 m
K = f/v2 = m.a/v2
K s’exprime en kg.m-1
Après 15 s, son accélération est nulle car sa vitesse reste
constante.
L’accélération étant nulle, la résultante des forces
s’exerçant sur le skieur est nulle.
La force de frottement compense la force calculée en
D.1.3. donc f = 2,7.102 N.
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