Sujet Physique-Chimie — Terminale — Asie — Bac 2025

EXERCICE 1 - COMPÉTITION DE SAUT D’OBSTACLES EN HOBBY HORSE (11 POINTS) Le hobby horse ou hobbyhorsing est un sport apparu dans les années 2000 qui consiste à imiter les allures du cheval avec un bâton entre les jambes, au bout duquel il y a une tête de cheval en tissu. Ce sport très répandu et apprécié en Finlande fait de plus en plus d’adeptes un peu partout dans le monde, avec des compétitions qui s’inspirent des concours équestres (course, dressage, saut d’obstacles…). D’après Cet exercice comporte trois parties indépendantes. L’objectif de la première partie est de déterminer par effet Doppler la vitesse du véhicule annonçant la compétition grâce à l’effet Doppler. L’objectif de la deuxième partie est de déterminer la qualité du crin synthétique du hobby horse par le phénomène de diffraction. L’objectif de la dernière partie est de déterminer les paramètres permettant d’améliorer le saut d’obstacle par une étude dynamique et cinématique. 1. Annonce de la compétition de hobby horse diffusée par le mégaphone d’une voiture. Pour diffuser l’information de la tenue de la compétition de saut d’obstacles en hobby horse, une voiture munie d’un mégaphone sillonne les rues de la ville dans laquelle l’évènement se déroule. En début d’annonce, une note est jouée pour capter l’attention des auditeurs. La voiture s’approche d’un citadin qui se trouve immobile sur le bord de la route. Ce dernier perçoit la fréquence sonore f de la note diffusée par le mégaphone vérifiant R la relation : vson fR = ∙fE • f E est la fréquence de l’onde sonorev ésomni s- ev par le mégaphone ; • v est la valeur de la vitesse du véhicule qui se rapproche du citadin (par rapport à celui-ci) ; • v son est la célérité du son dans l’air, considérée égale à 340 ms–1. Q1. Décrire l’effet Doppler. ∙ Q2. À partir de la relation donnée pour la fréquence sonore perçue f , justifier que le R son entendu par le citadin est plus aigu que celui qu’il percevrait si le véhicule était à l’arrêt. Q3. En déduire la valeur de la vitesse v du véhicule sachant que le citadin perçoit un son de fréquence f = 448 Hz et que le mégaphone du véhicule en approche émet un R son de fréquence f = 440 Hz. Indiquer si la voiture respecte ou non la vitesse E maximale autorisée dans une zone limitée à