Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2021

Partie 1 Sciences de l’ingénieur VÉHICULE PROTOTYPE ÉCODARK Constitution du sujet  Sujet pages 3 à 22  Documents-réponses pages 23 à 25 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), pages 7 à 15 - la sous-partie 3 (choix 2), pages 16 à 22 Les documents-réponses DR1 à DR3 (pages 23 à 25) sont à rendre avec la copie. 21-SCIPCJ2ME3 Page 2 / 31 Partie 1 : Sciences de l’ingénieur Le « Challenge ÉducÉco » est une compétition automobile, organisée en France depuis 2009 par l'Association pour le Développement d’Épreuves Éducatives sur l’Écomobilité (AD3E). Ce challenge est basé sur les économies d'énergie liées à l’usage des véhicules. Son objectif est de parcourir le plus de kilomètres avec la plus faible quantité d’énergie possible, sur des véhicules innovants. Les véhicules utilisent les carburants ou types d'énergies suivants : l’essence sans plomb 95 (EU), le diesel, le bio méthane, l’ester méthylique d'acide gras (100% FAME), l’éthanol E100 (100% Éthanol), l’hydrogène liquide, l’énergie électrique embarquée sur batterie chargée à partir du réseau électrique national. Deux types de véhicules sont autorisés à concourir : - les éco-citadins semblables aux véhicules routiers classiques dans leur aspect comme dans leur technique, en ayant pour objectif les préoccupations habituelles du transport de personnes ; - les prototypes pour lesquels la quantité d’énergie utilisée pendant la course constitue le critère le plus important. Cette catégorie entend favoriser le maximum d’innovation technique avec le moins de contraintes possible. Le classement est effectué par type d’énergie utilisé. Le slogan du « Challenge ÉducÉco » est : « la course à l'innovation pour une mobilité durable ». 21-SCIPCJ2ME3 Page 3 / 31 Sous-partie 1 À traiter obligatoirement Présentation du véhicule prototype « ÉcoDark » L’objectif de cette sous-partie est d’identifier les performances attendues du véhicule prototype ÉcoDark ainsi que la structure de sa chaîne de puissance. Figure 1 : le prototype « ÉcoDark » en compétition Diagrammes SysML Figure 2 : diagramme de mission principale 21-SCIPCJ2ME3 Page 4 / 31 Figure 3 : diagramme des exigences du système Question 1.1 À partir des diagrammes SysML illustrés en figures 2 et 3, indiquer : - le type d’énergie exploitée par le véhicule « ÉcoDark » ; - les exigences en termes de vitesse et de pente maximale à