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Accueil > Épreuve de Spécialité sciences de l'ingénieur - Juin 2021 - Métropole

publié le 11 oct 2021 par François PESCHEUX [1]

Nemo3 [2]
Nemo1 [3]
nemo2 [4]

Groupe principal

Description

Partie 1- Sciences de l’ingénieur.

Système bus Némo


Mise en situation.

Baptisés NEMO en l’honneur de Jules Verne, illustre habitant d’Amiens, les nouveaux bus connecteront efficacement le centre-ville, les pôles d’emploi, les lieux de loisirs et les grands équipements métropolitains.
Ces bus circuleront de 5 h du matin à 1 h le soir avec une fréquence de 8 à 10 minutes.
Les 43 bus électriques représentent la plus importante acquisition de matériel de ce type en Europe. N’émettant aucun polluant atmosphérique et permettant de réduire le bruit et les vibrations, NEMO améliorera la qualité de vie des voyageurs et des riverains.
Les nouveaux véhicules, fournis par la société Irizar (de modèle ie-tram), confortables et esthétiques, offriront de nouvelles possibilités aux usagers.
Par ailleurs, les services innovants en station feront de ce « Bus à Haut Niveau de Service » (BHNS) une vitrine des ambitions d’Amiens, en matière de transports en commun, de développement durable et culturel.
L’objectif de l’étude est de valider la faisabilité de la création d’une ligne de bus électrique qui respecte les ouvrages existants et protège les usagers et habitants d’Amiens.
 

Constitution du sujet



La sous-partie 1 est à traiter obligatoirement par tous les candidats.
Les candidats devront choisir de traiter seulement l’une des 2 sous- parties suivantes :

- la sous-partie 2 (choix 1),
- la sous-partie 3 (choix 2).
 

Sous-partie 1 À traiter obligatoirement.


L’objectif de cette sous-partie est de valider le critère de l’exigence 1.2.1 « Assurer un niveau d'énergie suffisant dans les batteries ».


 

Sous-Partie 2 Choix 1

Les bus NEMO doivent traverser le pont ferroviaire de la commune de Longueau, celui-ci ayant une limite de charge de 13 tonnes par essieu. Nous allons vérifier s’il est possible de le franchir sans danger pour la structure et ainsi d’assurer la sécurité des passagers.


L’objectif de cette sous-partie est de valider la possibilité de franchir un pont ferroviaire sans risque conformément au critère de l’exigence 1.3.3.


Sous-partie 3 Choix 2

Par défaut, il est possible d’emprunter à loisir les passages piétons d’une voie réservée au bus, sauf bien sûr, en cas d’approche d’un bus. Cela implique la présence de feux rouges spécifiques « piéton interdit » qui ne s’allument que si un bus va passer et de feux tricolores communicants.


L’objectif de cette sous-partie est de valider le critère 1.3.1 afin d’assurer la sécurité des piétons traversant les voies de bus.




Partie 2 : Sciences physiques



Vous traiterez 2 exercices au choix parmi les 3 proposés.

 
Exercices    Mots-clés      

 


A.    Performance d’une voiture électrique au démarrage :   Vecteur accélération ; deuxième loi de Newton ; énergie.      


B.    Préparer un thé  :  Bilan d’énergie ; loi de Newton ; évolution de la température d’un système au cours du temps.      


C.    De la musique dans le calme  :  Niveau d’intensité sonore ; atténuation géométrique ; interférences.     





 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [5]
    • Bac Scientifique [6]
      • Spécialité SI-Sciences de l'ingénieur [7]
        • C1 - INNOVER [8]
          • C1.2 - Rompre avec l’existant.Améliorer l’existant [9]
          • C1.3 - Élaborer une démarche globale d'innovation [10]
          • C1.4 - Imaginer une solution originale appropriée et esthétique [11]
          • C1.5 - Représenter une solution originale [12]
        • C2 - ANALYSER [13]
          • C2.1 - Analyser le besoin l’organisation matérielle et fonctionnelle d’un produit par une démarche d’ingénierie système [14]
          • C2.2 - Caractériser la puissance et l’énergie nécessaire au fonctionnement d’un produit ou d’ un système [15]
          • C2.3 - Repérer les échanges d’énergie sur un diagramme structurel [16]
          • C2.5 - Analyser le traitement de l’information [17]
          • C2.6 - Analyser le comportement d’un objet à partir d’une description à événements discrets [18]
          • C2.7 - Analyser et caractériser les échanges d’information d’un système avec un réseau de communication [19]
          • C2.9 - Analyser les principaux protocoles pour un réseau de communication et les supports matériels [20]
          • C2.11 - Analyser les charges appliquées à un ouvrage une structure [21]
          • C2.12 - Analyser des résultats d’expérimentation et de simulation [22]
          • C2.13 - Quantifier les écarts de performances entre les valeurs attendues, les valeurs mesurées et les valeurs obtenues par simulation [23]
        • C3 - MODÉLISER ET RÉSOUDRE [24]
          • C3.1 - Proposer et justifier des hypothèses ou simplification en vue d’une modélisation [25]
          • C3.2 - Caractériser les grandeurs physiques en entrées/sorties d’un modèle multi-physique traduisant la transmission de puissance [26]
          • C3.3 - Associer un modèle aux composants d’une chaîne de puissance [27]
          • C3.4 - Traduire le comportement attendu ou observé d’un objet [28]
          • C3.5 - Traduire un algorithme en un programme exécutable [29]
          • C3.6 - Modéliser sous une forme graphique une structure, un mécanisme ou un circuit [30]
          • C3.7 - Modéliser les mouvements et les actions mécaniques [31]
          • C3.8 - Caractériser les échanges d’informations [32]
          • C3.10 - Utiliser les lois et relations entre les grandeurs effort et flux pour élaborer un modèle de connaissance [33]
          • C3.11 - Déterminer les grandeurs flux (courant) et effort (tension) dans un circuit électrique [34]
          • C3.12 - Déterminer les actions mécaniques (inconnues statiques de liaisons ou action mécanique extérieure) menant à l’équilibre statique d’un mécanisme, d’un ouvrage ou d’une structure [35]
          • C3.14 - Déterminer la grandeur flux (vitesse linéaire ou angulaire) lorsque les actions mécaniques sont imposées [36]
          • C3.16 - Quantifier les performances d’un objet réel ou imaginé en résolvant les équations qui décrivent le fonctionnement théorique [37]
        • C5 - COMMUNIQUER [38]
          • C5.1 - Présenter un protocole, une démarche, une solution en réponse à un besoin. Présenter et formaliser une idée [39]
          • C5.2 - Rendre compte de résultats [40]
          • C5.3 - Collecter et extraire des données. Comparer, traiter, organiser et synthétiser les informations pertinentes [41]
          • C5.4 - Documenter un programme informatique [42]
Fichiers et liens
Fichier 21-SCIPCJ1ME2.docx [43]
Icône PDF 21-SCIPCJ1ME2 [44]
Icône PDF 21-SCIPCJ1ME2 éléments cor.pdf [45]
 

URL source (modified on 25/03/2024 - 14:14):https://sti.eduscol.education.fr/concours_examens/epreuve-de-specialite-sciences-de-lingenieur-juin-2021-metropole

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/francois-pescheux?node=13894 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/13894/13894-nemo3.png [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/13894/13894-nemo1.png [4] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/13894/13894-nemo2.png [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/specialite-si-sciences-de-lingenieur [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c1-innover [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c12 [10] 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https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-5 [32] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-6 [33] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-8 [34] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-9 [35] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-10 [36] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-12 [37] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-14 [38] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c5-communiquer [39] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer [40] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-0 [41] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-1 [42] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-2 [43] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/13894/13894-21-scipcj1me2.docx [44] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/13894/13894-21-scipcj1me2.pdf [45] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/13894/13894-21-scipcj1me2c.pdf