Publié sur éduscol STI (https://sti.eduscol.education.fr)

Accueil > Épreuve de sciences de l'ingénieur - juin 2019 - Métropole

publié le 25 juin 2019 par Hervé BARRET [1]

Récoltes des maraîchers et producteurs de légumes [2]
[3]

Groupe principal

Description

1-Présentation du système

Les maraîchers, producteurs de légumes, ont besoin de désherber leurs champs pour garantir la qualité des récoltes. Une solution consiste à utiliser des herbicides, une autre à désherber mécaniquement.
L'opération de désherbage mécanique, appelée binage, ameublit la couche superficielle du sol autour des plantes cultivées à l'aide d'un soc, lame métallique passée à quelques centimètres sous la surface du sol.
L’utilisation des herbicides a un certain nombre d’inconvénients bien connus :

  • impact écologique négatif ;
  • exposition des agriculteurs à des produits nocifs ou potentiellement nocifs ;
  • rejet de CO2 par les tracteurs pour les plantations sous serre ;
  • compactage des sols par le passage des tracteurs.

Le désherbage mécanique, lorsqu'il est réalisé manuellement, a aussi ses inconvénients :

  • risque important d'apparition de troubles musculo-squelettiques (TMS) qui touchent les membres et le tronc et se manifestent par des douleurs et des lourdeurs articulaires ;
  • temps des travaux et coûts importants.

2-Problématique

La société Naïo propose, pour effectuer le désherbage mécanique de légumes en planche, un robot autonome appelé robot DINO, objet de l'étude.

Les objectifs de l'étude qui suit sont :

  • la pertinence de l'utilisation du robot DINO;
  • les solutions mises en oeuvre pour satisfaire les trois contraintes suivantes:   
                   1- bon parallélisme du porte-outils par rapport au plan des roues ;
                   2- effort d'amorçage suffisant afin d'assurer la pénétration des socs dans le sol en début de planche ;
                   3- positionnement latéral des outils de binage suffisamment précis et rapide.

3-Contenu du sujet

Pour une lecture rapide du sujet suivre ce lien. [4]

Ce sujet comporte 5 parties :

  1. Analyse du besoin
    • ​Objectif de cette partie : Justifier la pertinence de l’utilisation du robot DINO par un maraîcher.
  2. Gestion du positionnement des socs de binage
    • ​Objectif de cette partie : Assurer un parallélisme de qualité du porte-outils avec le plan des roues motrices pour différentes hauteurs du passe-pied.
  3. Dispositif de maintien du contact entre la roue du soc et le sol
    • ​​Objectif de cette partie : Valider que l'action de la roue sur le sol permet d'amorcer le binage.
  4. Gestion de l’alignement latéral des socs de binage
    • ​​Objectif de cette partie : Vérifier les performances du dispositif de positionnement latéral rapide des socs de binage.
  5. Synthèse
    • ​Objectif de cette partie : Conclure sur la pertinence économique, écologique et technique de la mise en oeuvre du robot DINO.

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [5]
    • Bac Scientifique [6]
      • Sciences de l'ingénieur [7]
        • A - Analyser [8]
          • A1 Analyser le besoin [9]
          • A2 Analyser le système [10]
        • B - Modéliser [11]
          • B1 Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système [12]
          • B2 Proposer ou justifier un modèle [13]
          • B3 Résoudre et simuler [14]
          • B4 Valider un modèle [15]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet Bac SSI métropole 2019 [4]
Icône PDF Corrigé sujet Bac SSI métropole 2019 [16]
 

URL source (modified on 01/09/2020 - 10:59):https://sti.eduscol.education.fr/concours_examens/epreuve-de-sciences-de-lingenieur-juin-2019-metropole

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/herve-barret?node=11328 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/11328/11328-robot-dino.jpg [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/11328/11328-vue-laterale-du-robot-dino.jpg [4] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/11328/11328-sujet-bac-ssi-metropole-2019.pdf [5] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [6] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-scientifique [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique/sciences-de-lingenieur [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur/analyser [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-analyser/a1-analyser-le-besoin [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-analyser/a2-analyser-le-systeme [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur/b-modeliser [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-b-modeliser/b1-identifier-et [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-b-modeliser/b2-proposer-ou [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-b-modeliser/b3-resoudre-et [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-sciences-de-lingenieur-b-modeliser/b4-valider-un [16] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/11328/11328-corrige-sujet-bac-ssi-metropole-2019.pdf