Sujet du bac 2021 de physique-chimie — Amérique du Nord, jour 2 (session de remplacement) (général)

21-PYCJ2AN1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2021 PHYSIQUE-CHIMIE Jour 2 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 16 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-PYCJ2AN1 EXERCICE 1 COMMUN À TOUS LES CANDIDATS LA MISSION GRACE-FO (10 POINTS) Mots-clés : mouvement d’un satellite ; 2ème loi de Newton ; champ de gravitation ; champ électrique ; interférences lumineuses ; capacité d’un condensateur. L'attraction gravitationnelle de notre planète varie faiblement d'un mois à l'autre. Ces faibles variations de la gravité sont p rincipalement dues à une infime fraction de la masse terrestre, constamment en mouvement, essent iellement de l'eau : la pluie t ombe, la rosée s'évapore, les courants océaniques coulent, la glace fond… Le 22 mai 2018, deux satellites scientifiques GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment – Follow-on) sont lanc és. Ces deux satellites jumeau x situés sur la même orbite ont pour objectif de mesurer avec une grande précision les variations mensuelles du champ de gravité de la Terre afin de suivre les masses d’eau liquide ou gelée. A. Caractéristiques de l’orbite L’orbite des satellites de la mission GRACE-FO est quasi circul aire à l’altitude z égale à 490 km. L’inclinaison du plan de la tr ajectoire sur l’équateur est égale à 89,0 degrés ; on parle d’une orbite polaire. Les deux satellites jum eaux se déplacent sur la même o rbite à une distance, notée L, de 220 km l’un de l’autre. Leur altit ude leur permet de parcourir environ 15 fois leur orbite polaire par jour et d’obtenir ainsi une cartographie mensuelle de l’évolution des masses d’eau. On étudie …