Sujet du bac 2022 de physique-chimie — Amérique du Sud, jour 2 (session de remplacement) (général)

22-PYCJ2AS1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2022 PHYSIQUE-CHIMIE Jour 2 Durée de l’épreuve : 3 heures 30 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 13 pages numérotées de à . Le candidat traite 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés. 22-PYCJ2AS1 EXERCICE 1 commun à tous les candidats (10 points) L’AIRBAG Un airbag, ou coussin gonflable de sécurité, est une membrane ou enveloppe flexible dans laquelle un gaz est très rapidement injecté par une transformation chimique explosive pour gonfler l'enveloppe et ainsi amortir un choc. Les airbags sont principalement utilisés dans les automobiles pour protéger les passagers lors d'une collision et ainsi leur éviter une décélération excessive en percutant certains accessoires de la voiture. Donnée Dans les expériences de laboratoire, l’accélération est souvent exprim ée en 𝑔, correspondant à la valeur : 𝑔 = 9,81 m·s –2 . Partie 1. Étude d’un circuit RC et application à un détecteur de choc Les airbags sont déclenchés par une chaîne électronique utilisant un capteur d’accélération, tel que l’accéléromètre MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System). Le but de cette partie est de montrer qu’un MEMS se comporte comme un circuit RC. 1. On s’intéresse à la réponse d’un circuit RC soumis à un signal d’entrée 𝑢𝐺(𝑡) ayant la forme d’une tension en créneaux. Cette tension en créneaux prend alternativement des valeurs 𝐸 et 0 V, sa période est notée 𝑇. Le schéma de la figure 1 en propose une représentation. Figure 1. Signal d’entrée 𝑢𝐺(𝑡) et schéma électrique du circuit Figure 2. Représentation temporelle simulée des tensions 𝑢𝐺(𝑡), 𝑢𝐶(𝑡) et 𝑢𝑅(𝑡) 𝐸 0 𝑢𝐺(𝑡) 𝑡 (𝑡) 𝑢𝑅(𝑡) 𝑢𝐺(𝑡) 𝑢𝐶(𝑡) -6,0 -4,0 -2,0 0,0 2,0 4,0 6,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 tensions (V) t (s) …