Sujet du bac 2016 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Amérique du Sud (Série S) (Série S)

16 PYSCOAS1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2016 ______ PHYSIQUE-CHIMIE Série S ____ Obligatoire DURÉE DE L’ÉPREUVE : 3 h 30 – COEFFICIENT : 6 ______ L’usage d’une calculatrice EST autorisé. « Conformément à la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999 » Ce sujet ne nécessite pas de feuille de papier millimétré. Ce sujet comporte 15 pages numérotées de 1 à 15. Le document réponse page 15 est à rendre avec la copie. Le sujet est composé de 3 exercices indépendants les uns des autres. Le candidat doit traiter les trois exercices. 16 PYSCOAS1 EXERCICE I - UN ÉTONNANT ASCENSEUR À BATEAU : THE FALKIRK WHEEL (6 points) La Roue de Falkirk (en anglais Falkirk Wheel) est un ascenseur rotatif à bateaux, reliant le canal inférieur (Forth and Clyde Canal) au canal supérieur (Union Canal), près de la ville de Falkirk dans le centre de l'Écosse. L'ouverture de l'ascenseur en 2002 a permis le passage des bateaux d’un canal à l’autre. L’édifice se substitue à un ancien escalier d'écluses. Schéma de la roue de Falkirk (vue de face) La Roue de Falkirk mesure 35 mètres de haut. Le système d'ascenseur permet d'élever les bateaux d’une hauteur de 24 m. La durée d’une ascension d’un godet avec son bateau est estimée à 5 min 30 s. Le bras tournant comporte deux godets remplis d’eau situés à chacune de ses extrémités. Un système de roues dentées permet la rotation du bras tout en maintenant l’eau à l’horizontal e dans les godets. La masse totale d’un godet avec l’eau et le bateau peut être estimée à 500 tonnes. La distance entre C le centre de la roue et le centre du godet (G) est de 12 m. Un joule est égal à un wattseconde : 1 J = 1 W.s Un wattheure vaut 3600 joules : 1 Wh = 3600 J Dans tout l’exercice, on notera v la valeur du vecteur vitesse v⃗ . …