Sujet du bac 2022 de physique-chimie — Asie, jour 2 (général)

22 PYCJ2JA1 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 14 pages numérotées de à . Le candidat traitera l’exercice 1 ainsi que 2 des exercices au choix parmi les 3 proposés (A,B,C). 22 PYCJ2JA1 EXERCICE 1 commun à tous les candidats (10 points) EXERCICE 1 - TELEMETRE A ULTRASONS Le télémètre à ultrasons permet de déterminer la position d’un objet en mesurant la durée nécessaire à une salve d’ultrasons pour faire un aller -retour entre un module télémètre et l’ objet sur lequel la salve d’ultrasons se réfléchit (Cf. figure 1 ci-dessous). Dans cet exercice, on s’intéresse au principe de la mesure de distances avec le télémètre (Partie A). Dans un second temps, on utilise le télémètre pour faire des relevés conduisant à évaluer la valeur d’une force de frottement (Partie B). Figure 1: Dispositif expérimental (non à l’échelle). L’objet représenté ici est un jouet d’enfant. Données  On suppose que la distance entre le télémètre à ultrasons et l’objet est grande devant la distance entre l’émetteur E et le récepteur R (Cf. figure 2 ). Ainsi, on peut considérer que la salve suit quasiment l’axe (𝑂𝑥), à l’aller et au retour, et que la distance donnée par le télémètre est égale à l’abscisse 𝑥 du point P de l’objet sur lequel se réfléchit la salve d’ultrasons : EP = PR = 𝑥. Figure 2.  Les données sont traitées en langage Python (Cf. Document 1). Document 1 - Extrait du code Python de traitement des données issues du microcontrôleur 1 # définitions 2 t_horloge=[673,688,703…] # dates des mesures, en milliseconde 3 t_telemetre=[3189,3182,3186…] # durées des allers-retours, en microseconde 4 t=[] # durée …