Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2022

Partie 1 : Sciences de l’ingénieur Simulateur de pente pour home-trainer connecté Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 17 • Documents réponses pages 18 à 21 Les documents réponses DR1 à DR4 (pages 18 à 21) sont à rendre avec la copie Le candidat devra traiter obligatoirement la sous-partie 1. Puis, il devra choisir et traiter l’un des deux choix suivants : - la sous-partie 2 (choix A), questions Q1.10 à Q1.16 - la sous-partie 2 (choix B), questions Q1.17 à Q1.23 22-SCIPCJ2ME1 Page 2/29 Partie 1 - sciences de l’ingénieur Simulateur de pente pour home-trainer Lors du premier confinement lié à la pandémie de la covid-19, les sportifs, amateurs comme professionnels, ont dû adapter leurs pratiques afin d’entretenir leur condition physique. Assez naturellement, les cyclistes ont remplacé leurs sorties d’entrainement sur route par des séances de home-trainer qui consistent à réaliser des exercices spécifiques sur son propre vélo en étant stationnaire (figure 1). Figure 1 : vélo installé sur un home-trainer. Depuis quelques années de nouveaux home-trainers, dits connectés, ont fait leur apparition et ont été très largement utilisés lorsqu’il était impossible de pratiquer le cyclisme en extérieur. L’intérêt d’utiliser un tel dispositif est d’avoir en temps réel un certain nombre de données (puissance développée, cadence de pédalage…) permettant de réaliser des exercices d’entrainement très spécifiques. Par ailleurs, lorsque le home-trainer est connecté à une plateforme d’entraînement en ligne, l’avatar du cycliste va pouvoir évoluer sur un parcours virtuel avec d’autres utilisateurs (figure 2). Ainsi, la pratique du cyclisme sur home- trainer devient ludique et interactive lors d’entrainements en groupe ou bien de compétitions. Figure 2 : environnement virtuel d’une plateforme d’entrainement. Dans l’optique de rendre la pratique du cyclisme à la maison toujours plus réaliste, un constructeur de home-trainer a développé un dispositif appelé simulateur de pente. Ce dispositif va permettre d’incliner le vélo afin que le cycliste se trouve dans une position semblable à celle rencontrée lors d’ascensions de côtes ou de cols. Ainsi, le cycliste est amené à modifier naturellement sa position sur le vélo afin de faire travailler spécifiquement les muscles et d’améliorer sa technique de pédalage. La figure 3 illustre les cas d’utilisation du simulateur de pente. 22-SCIPCJ2ME1 Page 3/29 Figure 3 : diagramme de cas d’utilisation. Fixé sur l’axe de la fourche du vélo, à la place de la roue avant (figure 4), le dispositif va lever ou baisser de manière