Sujet du bac 2021 de STI2D - Physique-chimie et mathématiques — Métropole, Mayotte, La Réunion, Antilles Guyane — physique-chimie et mathématiques

21-2DPCMAME2 Page : BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2021 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE Physique-Chimie et Mathématiques Lundi 7 Juin 2021 Durée de l’épreuve : 3 heures L’usage de la calculatrice avec mode examen actif est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège » est autorisé.. Dès que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 16 pages numérotées de à . La page est une annexe du sujet, à rendre avec la copie PHYSIQUE-CHIMIE .................................................................................. points MATHÉMATIQUES ..................................................................................... points Le candidat sera attentif aux consignes contenues dans le sujet pour traiter les 4 exercices. 21-2DPCMAME2 Page : EXERCICE 1 commun à tous les candidats (4 points) : four de recuit de détente (physique-chimie et mathématiques) Lors de leur fabrication, certaines pièces métalliques peuvent présenter des faiblesses dues à un refroidissement inégal après la coulée ou lors du fraisage, du tournage ou du rabotage. Pour réduire les contraintes dans la pièce, on procède à un recuit de détente. Le recuit de détente est un traitement thermique. Selon la norme NF EN ISO 4885, le recuit de détente, pour l’acier, est un recuit réalisé dans une plage de température de 550 °C à 650 °C suivi par un lent refroidissement pour réduire les contraintes internes sans modifier les propriétés des pièces. Pour réaliser un recuit de détente, on dispose d’un four thermique électrique qui permet d’obtenir progressivement la température souhaitée à l’aide d’une résistance chauffante. Le four étudié ici a une puissance de 2,0 kW. La température au sein du four contenant les pièces en acier, dépendant du temps, est modélisée par une fonction θ. La température est exprimée en degré Celsius et le temps est exprimé en seconde. On admet que la fonction θ, définie et dérivable sur l’intervalle [0 ; +∞[, est une solution, sur cet intervalle, de l’équation différentielle suivante : (E) : 800 y …