Sujet du bac 2015 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Métropole (Série S) (Série S)

15PYOSME1 Page : 1 / 10 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2015 ______ PHYSIQUE-CHIMIE MARDI 23 JUIN 2015 Série S ____ DURÉE DE L’ÉPREUVE : 3 h 30 – COEFFICIENT : 6 ______ L’usage d’une calculatrice EST autorisé. Ce sujet ne nécessite pas de feuille de papier millimétré. Ce sujet comporte trois exercices présentés sur 10 pages numérotées de 1 à 10 y compris celle-ci. Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres. 15PYOSME1 Page : 2 / 10 EXERCICE I - LES TROIS RECORDS DE FÉLIX BAUMGARTNER (6,5 points) Le 14 octobre 2012, Félix Baumgartner a réalisé un saut historique en inscrivant trois records à son tableau de chasse : celui de la plus haute altitude atteinte par un homme en ballon soit 39 045 m d’altitude, le record du plus haut saut en chute libre, et le record de vitesse en chute libre soit 1341,9 km.h -1. Après une ascension dans un ballon gonflé à l’hélium, il a sauté vers la Terre, vêtu d’une combinaison spécifique en ouvr ant son parachute au bout de 4 min et 20 s. Le saut a duré en totalité 9 min et 3 s. Ascension du ballon Il a fallu concevoir un ballon déformable gigantesque, faisant 100 m de hauteur et 130 m de diamètre lors de son extension maximale. En raison de la diminution de la de nsité de l’air avec l’altitude, le volume du ballon augmente lors de l’ascension de façon à ce que la poussée d’Archimède reste constante. « Pour assurer une vitesse d’as cension suffisante, le volume initial d’hélium utilisé était de 5100 mètres cubes, c’est-à-dire le double du nécessaire pour la sustentation (1). En pratique, si l’on ajoute à la masse de l’équipage celle du ballon et de l’hélium, c’est environ 3 tonnes qu’il a fallu soulever. » D’après un article de « Pour la Science » janvier 2013 (1) Sustentation : état …