Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Polynésie — Bac 2018

18SISCPO1 Ascenseur à bateaux Ascenseur à bateaux de Saint-Louis-Arzviller Constitution du sujet • 3 • Documents 19 • Documents 23 Le sujet comporte 30 questions. Les documents réponses DR1 et DR2 pages 23 et 24 sont à rendre avec la copie. Page 2 sur 24 18SISCPO1 1. Présentation Le canal de la Marne au Rhin relie Vitry-le-François dans la Marne (51) à Strasbourg dans le Bas-Rhin (67). Ce cours d’eau est jalonné par plus de 150 écluses, trois tunnels, plusieurs ponts-canaux et par deux ouvrages remarquables, dont le « plan incliné », ou ascenseur à bateaux, de Saint-Louis-Arzviller, dans le département de la Moselle (57). Lors de sa mise en service, en 1969, le plan incliné a remplacé 17 écluses, permettant de franchir une dénivelée de 44,50 mètres, en réduisant le temps de transit des bateaux. Description du plan incliné Cet ouvrage est composé de trois parties : un canal d'accès amont, le plan incliné et un canal d'accès aval. Le plan incliné relie les parties supérieure et inférieure du canal. Sur une dalle, longue de 108,65 m et inclinée d’un angle α = 22° par rapport à l’horizontale, est monté un bac rempli d'eau, qui repose sur deux voies de roulement. Les dimensions intérieures de ce bassin mobile (41,50 m x 5,50 m x 3,20 m) permettent l'accès à des péniches de 350 tonnes, dites Freycinet, et à des bateaux de tourisme. Ce bac est muni, à ses extrémités, de portes levantes mues électriquement. Le plan incliné est également muni de deux portes de bief*, de type guillotine (mouvement de translation verticale de la porte), l’une à l’amont du canal et l’autre à l’aval. Porte de bief amont Salle des machines Portes du bac Bac Contrepoids Canal aval Porte de bief aval Figure 1 : vue du plan incliné *bief : secteur d’une voie navigable comprise entre deux écluses Page 3 sur 24 18SISCPO1 Fonctionnement du plan incliné Lorsque l’arrimage du bac à son poste aval ou amont est sécurisé, sa porte (côté canal) et celle du bief sont ouvertes par un système mécanique qui les soulève ensemble. Les bateaux peuvent ainsi pénétrer à l’intérieur du bac ou en sortir. Lorsque les bateaux qui y sont entrés sont amarrés, la porte du bac et celle du bief sont fermées dans un même mouvement. Le bac peut alors être déplacé vers l’autre partie du canal. Une phase de montée ou