Sujet du bac 2023 de physique-chimie — Centres étrangers - Groupe 1, jour 4 (général)

23-PYCJ2LI1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2023 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 12 pages numérotées de à . Le candidat traite l’intégralité du sujet, qui se compose de 3 exercices. Exercice 1 23-PYCJ2LI1 EXERCICE 1 : COMPRENDRE LES NUAGES (11 POINTS) La physique des nuages est l’étude des processus de formation et d’évolution des nuages et des précipitations qui les accompagnent. Les nuages sont formés de microscopiques gouttelettes. La formation et la stabilité d’un nuage dépendent notamment des mouve ments verticaux de l’air dans celui-ci. Dans une première partie, on étudie l’un des phénomènes permettant au nuage de ne pas tomber. Dans la deuxième et la troisième partie, on s’intéresse à un satellite permettant d’étudier les nuages. Dans la quatrième partie, on interroge le bien-fondé d’une expérience visant à influer sur la météo. A. Nuage et précipitations Pourquoi les nuages ne tombent-ils pas ? Les nuages sont constitués de gouttelettes d’eau de très petit diamètre (de 10 à 100 µm) qui demeurent en suspension dans l’air. Pour répondre à l’éternelle question « pourquoi les nuages ne tombent-ils pas ? », il faut en premier lieu savoir que la formation des nuages implique le plus souvent des mouvements ascendants d’air, c’est-à-dire des mouvements de l’ air vers le haut. En raison de leur faible masse, les gouttelettes entrant dans la constitution du nuage n’ont pas besoin de forces de grande intensité pour être maintenues en équilibre ou être entraînées dans un mouvement ascendant. […] Finalement, l’état d’équilibre ou de mouvement vertical (ascendance ou chute, sous forme de pluie éventuellement) se ramène à l’étude du bilan entre deux forces colinéaires opposées : le poids de la gouttelette …