Sujet du bac 2021 de physique-chimie — Amérique du Nord, jour 1 (session de remplacement) (général)

21-PYCJ1AN1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2021 PHYSIQUE-CHIMIE Jour 1 Durée de l’épreuve : 3 heures 30 Matériel autorisé L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé. Dès que le sujet est remis, assurez-vous qu'il est complet. Ce sujet comporte 15 pages numérotées de à . Le candidat traite 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés. Exercice 1 (obligatoire) 21-PYCJ1AN1 EXERCICE 1 COMMUN À TOUS LES CANDIDATS UN SPORT TRADITIONNEL : LE LANCER DE GERBE DE PAILLE (10 POINTS) Le lancer de gerbe de paille est une activité sportive, issue d u domaine agricole, qui se pratique aujourd’hui en compétition. Le but du jeu est de lancer, à l’aide d’une fourche, une gerbe de paille, assimilable à un parallélépipè de rectangle de longueur 0,60 m, de largeur 0,40 m et d’épaisseur 0,40 m, au-dessus d’une barre horizontale placée à une hauteur bien précise. A. Étude du lancer On modélise la situation en compétition de la manière suivante : Les échelles de longueur ne sont pas respectées sur le schéma.  La gerbe de paille de masse m = 7,257 kg est assimilée à un point matériel M, correspondant au centre masse.  À l’instant initial, M se trouve au point M 0 tel que OM0 = H = 2,80 m.  Le lanceur se trouve à la distance D = 2,0 m de la base des supports de la barre horizontale.  L’étude débute à t = 0 quand la g erbe de paille vient de quitter la fourche (au point M0) avec une vitesse initiale représentée par le vecteur vitesse v0ሬሬሬԦ incliné d’un angle α = 80° par rapport à l’horizontale. La valeur de la vitesse initiale est v0 = 9,0 m·s-1.  On suppose que la trajectoire de M s’effectue dans le plan xOy. …