Epreuve pratique spécialité Sciences de l’Ingénieur 2025

publié le 10 Juil 2025 par Olivier TOURVIEILLE

Groupe principal

Description

Epreuve pratique spécialité Sciences de l’Ingénieur

Dossier comportant les 37 sujets d’évaluation de la compétence « valider les performances d’un produit par les expérimentations et les simulations »

Durée : 1 heure

Notée sur 20 points

https://www.education.gouv.fr/bo/2024/Hebdo19/MENE2408179N

Objectifs

Cette partie repose sur le programme de sciences de l’ingénieur et vise à évaluer le niveau de maîtrise par les candidats de la compétence « valider les performances d’un produit par les expérimentations et les simulations » ainsi que les connaissances associées.

Dans un laboratoire de sciences de l’ingénieur, le candidat est conduit à valider une performance d’un système pluritechnologique par la mise en œuvre d’expérimentations et simulations qui permettront de comparer les performances issues des trois réalités du système (le cahier des charges, le système virtuel et le système matériel). L’épreuve valorise l’autonomie et l’initiative du candidat.

Sujets

25_EP_SI_01 - Berce bébé

25_EP_SI_01A : Déterminer la valeur du déplacement horizontal (X) afin de de valider la capacité du système à reproduire le mouvement d’oscillations horizontales.

25_EP_SI_01B : Déterminer la valeur du déplacement vertical (Y) afin de valider la capacité du système à reproduire le mouvement d’oscillations verticales.

25_EP_SI_01C : Valider les vitesses angulaires du moteur permettant le déplacement horizontal du système berce-bébé.

25_EP_SI_02 - Oiseau connecté

25_EP_SI_02A : Déterminer la fréquence maximale de battement des ailes du drone afin de valider les performances optimales de vol.

25_EP_SI_02B : Déterminer l’amplitude de débattement d’une aile du drone de l’oiseau connecté afin de valider les conditions de vol.

25_EP_SI_02C : Déterminer l’autonomie du drone afin de savoir combien de temps il peut être utilisé sans avoir besoin de le recharger.

25_EP_SI_03 - Hémomixeur

25_EP_SI_03A : Déterminer la valeur de la tension aux bornes de la batterie qui provoque le passage du système en mode « Charge », afin de savoir si elle n’est pas utilisée à plus de 80 % de sa capacité.

25_EP_SI_03B : Vérifier l’autonomie de l'hémomixeur afin de s’assurer que le personnel médical peut réaliser des prélèvements sanguins sur une période de temps suffisante.

25_EP_SI_03C : Déterminer l’effort de pression qu’applique le clampeur sur le tuyau en fin de prélèvement. Ceci afin de savoir d’une part, si le flux sanguin est stoppé et d’autre part, s’il n’y a aucun risque de blessure du personnel médical par pincement.

25_EP_SI_04 - Robot laveur de vitres

25_EP_SI_04A : Vérifier la capacité du robot à nettoyer une surface définie en un temps donné.

25_EP_SI_04B : Vérifier que la valeur de la dépression exercée sous les patins est suffisante pour assurer, d’une part, un nettoyage de qualité et, d’autre part, le maintien du robot sur la vitre.

25_EP_SI_04C : Vérifier la capacité du robot à éviter une chute immédiate en cas de rupture d’alimentation électrique principale.

25_EP_SI_05 - Distributeur de savon

25_EP_SI_05A : Vérifier les préconisations de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) concernant la dose de savon expulsée par le distributeur au cours d’un cycle de fonctionnement.

25_EP_SI_05B : Vérifier l’autonomie du distributeur de savon afin de valider le nombre de distributions annoncé par le constructeur.

25_EP_SI_06 - Tensiomètre

25_EP_SI_06A : Vérifier le débit d’air du tensiomètre.

25_EP_SI_06B : Evaluer la capacité du tensiomètre à réaliser les cycles de gonflage défini dans le cahier des charges.

25_EP_SI_06C : Evaluer la capacité du tensiomètre à afficher la tension artérielle d’une personne en moins de 45 secondes.

25_EP_SI_07 - Volant à retour de force

25_EP_SI_07A : Vérifier si le volant G29 est capable de restituer les valeurs de couple habituelles des voitures de course Indycar (système didactisé).

25_EP_SI_07B : Vérifier le rendement global du volant annoncé qui influe sur la consommation électrique du système.

25_EP_SI_07C : Vérifier si le volant G27 est capable de revenir correctement à zéro et être bien positionné en l’absence d’action de l’utilisateur.

25_EP_SI_08 - Stabilisateur gyroscopique

25_EP_SI_08A : Evaluer le couple moteur de l'axe de tangage (Pitch) dans le cas où l'on souhaite piloter cet axe au moyen d'un joystick.

25_EP_SI_08B : Déterminer l'évolution de l'autonomie du stabilisateur dans le cas du pilotage de l'axe de tangage (pitch) par un joystick. Le système n'étant plus à l'équilibre par rapport à la position initiale, le moteur correspondant devra fournir un couple pour maintenir cette position.

25_EP_SI_08C : Evaluer la précision du suivi du stabilisateur gyroscopique. Seul le critère de l'écart statique de l'asservissement en position de l'axe Pitch sera étudié ici (en mode de fonctionnement « Follow »).

25_EP_SI_09 - Chariot de golf

25_EP_SI_09A : Déterminer l’autonomie du chariot de golf à sa vitesse maximale afin de savoir combien de kilomètres un golfeur peut l’utiliser sans avoir besoin de le recharger.

25_EP_SI_09B : Déterminer la vitesse maximale du chariot de golf afin de savoir s’il respecte les limites imposées par le constructeur.

25_EP_SI_09C : Déterminer les caractéristiques de modulation d’énergie pour le moteur du chariot de golf afin de savoir s’il respecte les limites imposées par le constructeur.

25_EP_SI_10 - Robot haptique

25_EP_SI_10A : Déterminer l’effort maximal que peut fournir le robot haptique afin de permettre à l’utilisateur de jouer en toute sécurité.

25_EP_SI_10B : Déterminer la résolution de l’acquisition de position du robot haptique afin de permettre à l’utilisateur de simuler une opération chirurgicale précise.

25_EP_SI_10C : Déterminer la résolution de l’acquisition de position du robot haptique afin de permettre à l’utilisateur de simuler une opération chirurgicale précise.

25_EP_SI_11 - Lampe autonome

25_EP_SI_11A : Déterminer la charge maximale qui provoque l’allumage de la LED rouge.

25_EP_SI_11C : Evaluer la durée d’éclairement (autonomie énergétique) sur une seule descente de la masse.

25_EP_SI_12 - Pommeau de douche connecté

25_EP_SI_12A : Evaluer les performances de limitation du débit d’eau du pommeau de douche connecté.

25_EP_SI_12B : Déterminer la pression minimale d’eau permettant de produire l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du pommeau de douche connecté.

25_EP_SI_12C : Déterminer la capacité du pommeau de douche connecté à indiquer la quantité d’eau écoulée par seuils pendant une douche.

25_EP_SI_13 - Gyropode

25_EP_SI_13A : Valider la performance d’accélération du gyropode au démarrage.

25_EP_SI_13B : Vérifier si la durée maximale de fonctionnement sans recharge du gyropode est compatible avec une utilisation en zone urbaine.

25_EP_SI_14 - Tourelle pour smartphone

25_EP_SI_14A : Vérifier les performances en vitesse du motoréducteur par rapport à ce qui est attendu (cahier des charges) et par rapport au modèle virtuel. Les caractéristiques de la motorisation seront obtenues à l’aide d’un protocole expérimental permettant de mesurer la tension, le courant et la résistance aux bornes du moteur (performances mesurées).

25_EP_SI_14C : Déterminer les caractéristiques de la batterie en termes d’autonomie énergétique.

25_EP_SI_15 - Barrière automatique

25_EP_SI_15A : Déterminer la vitesse maximale en bout de lisse afin de vérifier le cahier des charges.

25_EP_SI_15B : Vérifier la possibilité d’augmenter la cadence du cycle d’ouverture-fermeture par rapport à un cahier des charges en mode télépéage.

25_EP_SI_15C : Le bon fonctionnement de la barrière nécessite de connaitre la position de la lisse. On utilise à cet effet un capteur de position angulaire. L’objectif de cette étude est de vérifier la validité d’un modèle de ce capteur.

25_EP_SI_16 - Stabilisateur pour smartphone

25_EP_SI_16A : Déterminer la vitesse linéaire maximale de suivi d’un objet mobile à 5 mètres du smartphone.

25_EP_SI_16B : Déterminer l’autonomie du stabilisateur afin de savoir combien de temps une personne peut l’utiliser dans des conditions extrêmes (stabilisateur posé sur un vélo) sans avoir besoin de le recharger.

25_EP_SI_16C : Valider les niveaux de décharge afin d’informer l’utilisateur par une information visuelle de l’état de la batterie.

25_EP_SI_17 - Cordeuse

25_EP_SI_17A : Vérifier que le temps de mise en tension de la corde est conforme à l’attendu.

25_EP_SI_17B : Mesurer la tension effective dans la corde.

25_EP_SI_17C : Vérifier les vitesses de translation du chariot lors d’un aller-retour.

25_EP_SI_18 - Gyroskate

25_EP_SI_18A : Vérifier la conformité de la vitesse maximale du gyroskate.

25_EP_SI_18B : Déterminer l’autonomie kilométrique du gyroskate pour une personne de 75 kg sur une piste sans dénivelé.

25_EP_SI_18C : Déterminer la valeur de décélération sous l’effet d’un couple résistant faible, de façon à vérifier la stabilité cinématique (ou stabilité ressentie).

25_EP_SI_19 - Robot intelligence artificielle

25_EP_SI_19A : Déterminer l’autonomie du robot d'intelligence artificielle afin de savoir s’il pourra fonctionner pendant une séance de TP de 2h en sciences de l’ingénieur.

25_EP_SI_19B : Valider une vitesse de déplacement rectiligne optimale à une course de robot autonome.

25_EP_SI_19C : Valider la prise de mesure de distance d’un obstacle.

25_EP_SI_21 - Ouvre-portail

25_EP_SI_21A : Vérifier que le portail respecte les normes de sécurité dans le cas de l’écrasement de la main d’un individu en fin de la fermeture.

25_EP_SI_21B : Déterminer l’autonomie de la barrière SET afin de savoir combien de cycles d’ouverture - fermeture le système peut effectuer un jour sans soleil.

25_EP_SI_21C : Déterminer si la vitesse maximale des vantaux du portail SET respecte les normes de sécurité.

25_EP_SI_22 - Robot aspirateur

25_EP_SI_22A : Vérifier l'autonomie énergétique de l'aspirateur robot.

25_EP_SI_22B : Vérifier la vitesse de déplacement de l'aspirateur robot.

25_EP_SI_22C : Vérifier la hauteur de détection du vide de l'aspirateur robot afin de garantir la sécurité.

25_EP_SI_23 - Compacteur

25_EP_SI_23A : Déterminer la durée maximale pendant laquelle le bac ne peut pas accueillir les déchets entrants, bloqués par le bélier en mouvement (bien que la trappe reste opérationnelle), ce qui revient à déterminer la durée d’un cycle de compactage (descente + montée) dans des conditions défavorables.

25_EP_SI_23B : Vérifier l’intensité de la force maximale de compactage pour un réglage du sélecteur.

25_EP_SI_23C : Déterminer si l’autonomie attendue est bien respectée dans une situation défavorable (sans apport solaire et avec une force de compactage maximale).

25_EP_SI_24 - Arceau de parking

25_EP_SI_24A : Déterminer le temps de charge de la batterie du système Vigipark par son panneau photovoltaïque, en période hivernale.

25_EP_SI_24B : Vérifier l’autonomie du système Vigipark lors d’une absence prolongée d’apport solaire.

25_EP_SI_24C : Vérifier que le système VIGIPARK assure la sécurité « anti-écrasement » des personnes.

25_EP_SI_25 - Chariot de travelling

25_EP_SI_25A : Valider la valeur de la vitesse maximale, c’est-à-dire la vitesse 3, de déplacement rectiligne en charge maximale annoncée par le constructeur.

25_EP_SI_25B : Vérifier l’écart entre l’autonomie réelle et celle annoncée par le constructeur.

25_EP_SI_25C : Valider la capacité du chariot de traveling Yelangu à se déplacer en rotation autour d’un point tel qu’annoncé par le constructeur.

25_EP_SI_26 - Télescope

25_EP_SI_26A : Déterminer l’autonomie de du télescope Astrolab afin de vérifier si ce dernier peut suivre une étoile toute une nuit.

25_EP_SI_26B : Vérifier les écarts sur la précision d’orientation du tube du télescope.

25_EP_SI_26C : Déterminer la fréquence de rotation de l’embase permettant le suivi précis d’un astre. Seul le déplacement azimutal est étudié.

25_EP_SI_27 - Tracker solaire

25_EP_SI_27A : Valider l’autonomie du Py-Tracker durant la période la plus défavorable de l'année (en hiver).

25_EP_SI_27B : Vérifier que la vitesse de rotation du Py-Tracker n'est pas trop élevée afin d'éviter des chocs importants avec la butée lors du retour en position le soir. Cela garantit une plus grande durée de vie, car les chocs répétés contre la butée peuvent provoquer une usure prématurée et endommager le système.

25_EP_SI_27C : Valider le temps de recharge du Py-Tracker.

25_EP_SI_28 - Voiture radiocommandée

25_EP_SI_28A : Déterminer la performance « vitesse » de la voiture radiocommandée et vérifier si la chaine de puissance est adaptée.

25_EP_SI_28B : Déterminer l’autonomie de la voiture radiocommandée afin de savoir combien de temps elle peut être utilisée sans avoir besoin de la recharger.

25_EP_SI_28C : Vérifier que la chaine de puissance de la voiture radiocommandée permet de franchir la pente maximale attendue pour un usage sur piste.

25_EP_SI_29 - Hoverboard

25_EP_SI_29A : Déterminer la vitesse maximale atteinte par l’hoverboard afin de respecter le cahier des charges et le code de la route.

25_EP_SI_29B : Déterminer l’autonomie de l’hoverboard afin de déterminer combien de temps une personne peut l’utiliser sans avoir besoin de le recharger.

25_EP_SI_29C : Vérifier que la commande de l’hoverboard est linéaire (relation entre l’inclinaison des plateformes et la consigne de vitesse de l’hoverboard).

25_EP_SI_30 - Travelling motorisé

25_EP_SI_30A : Vérifier si la "vitesse rapide" de déplacement du chariot est conforme à la performance attendue.

25_EP_SI_30B : Vérifier dans quelles conditions la "précision en vitesse" du chariot est conforme à la performance attendue.

25_EP_SI_30C : Vérifier dans quelles conditions la "vitesse lente" du chariot est conforme à la performance attendue.

25_EP_SI_31 - Robot tondeuse

25_EP_SI_31A : Déterminer la vitesse maximale dans le cas d’utilisation le plus défavorable.

25_EP_SI_31B : Déterminer l’autonomie du robot RL500 dans le cas d’une tonte sur terrain plat.

25_EP_SI_31C : Vérifier l’optimisation du rendement des moteurs de déplacement.

25_EP_SI_32 - Tapis de course

25_EP_SI_32A : Vérifier l’inclinaison maximale et la valeur de l’incrémentation.

25_EP_SI_32B : Vérifier la vitesse maximale du tapis.

25_EP_SI_32C : Vérifier la puissance absorbée par le tapis afin d’éventuellement estimer sa consommation énergétique.

25_EP_SI_33 - Pilote automatique

25_EP_SI_33A : Valider la capacité de la batterie du pilote automatique pour un cycle imposé de changements de caps afin de garantir le pilotage du navire.

25_EP_SI_33B : Analyser le traitement de la valeur du cap suivi par le bateau dans la chaîne d’acquisition et la chaîne de communication afin de valider la précision de la donnée codant cette information.

25_EP_SI_33C : Vérifier l’aptitude du pilote automatique à changer le cap d’un voilier en un temps donné et ce quelle que soit la charge.

25_EP_SI_34 - Skateboard

25_EP_SI_34A : Déterminer l’autonomie du skateboard afin de savoir si celle-ci est conforme à l’attendu.

25_EP_SI_34B : Déterminer la puissance absorbée par le moteur du skateboard afin de savoir si celle-ci est conforme à l’attendu.

25_EP_SI_34C : Déterminer la vitesse du skateboard afin de vérifier si celle-ci est conforme à l’attendu.

25_EP_SI_35 - E-skate

25_EP_SI_35A : Déterminer la vitesse maximale de l’E-skate afin de vérifier que celle-ci n’excède pas la vitesse maximale autorisée en France sur la voie publique.

25_EP_SI_35B : Déterminer l’autonomie de la batterie du système afin de vérifier qu’une personne puisse se déplacer pendant un temps voulu.

25_EP_SI_35C : S’assurer que la vitesse de déplacement du système est modulée proportionnellement à la position angulaire θ de la gâchette.

25_EP_SI_36 - Bio-impression

25_EP_SI_36A : Déterminer la plage de variation du débit d’extrusion.

25_EP_SI_36B : Déterminer la précision de la chaîne de mesure du volume extrudé.

25_EP_SI_36C : Vérifier que le système est bien protégé en arrêtant de pousser la seringue en cas d’obstruction du canal de sortie (effort résistant important).

25_EP_SI_37 - Bras de robot

25_EP_SI_37A : Déterminer la fidélité du déplacement du bras de robot Magician afin de savoir si la répétabilité d’un mouvement permet d’assurer un positionnement efficace.

25_EP_SI_37B : Déterminer la précision de la pression d’aspiration du bras de robot Magician afin de savoir si le système de succion est capable de maintenir la charge maximale.

25_EP_SI_37C : Déterminer l’effort de serrage de la pince du bras de robot Magician afin de savoir si le robot est capable de maintenir la charge donnée par le constructeur.