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

Partie 1 : Sciences de l’ingénieur EFOIL Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 19 • Documents réponses pages 20 à 21 Le candidat devra traiter obligatoirement la sous-partie 1. Puis, il devra choisir et traiter l’une des deux sous-parties suivantes : - la sous-partie 2 (choix 1), question 8 à question 13 - la sous-partie 3 (choix 2), question 14 à question 19 Les documents réponses DR1 et DR2 (pages 20 et 21) sont à rendre avec la copie. 22-SCIPCJ2PO1 2/29 Mise en situation L’Efoil est une planche de surf électrique qui permet de glisser au-dessus de l’eau en toute sécurité. Elle a été développée par la société PWRfoil, basée à Perpignan. figure 1 - Efoil en action sur l’eau La société PWRfoil souhaite avec ce produit développer les sports de glisse, notamment pour ceux qui n’habitent pas à proximité du littoral. Elle propose une grande variété de combinaisons de constituants pour répondre au mieux aux attentes de tous. L’Efoil ne génère que peu de vagues en se déplaçant, limitant ainsi l’impact sur la faune et la flore. Il n’en demeure pas moins un produit de divertissement, répondant à des exigences de qualité et de sécurité strictes. La problématique de l’étude est la suivante : Comment faire voler au-dessus de l’eau un pratiquant de glisse en toute sécurité ? Pour rendre accessible l’Efoil au grand public, il est nécessaire d’assurer la sécurité de l’utilisateur. Le sujet va s’attacher à répondre à cette question par la résolution de trois problèmes techniques : • comment gérer l’énergie de la batterie afin de garantir le retour sur la berge du pratiquant en toute sécurité ? • comment permettre au pratiquant de maintenir son équilibre sur sa planche ? • comment gérer la commande de la propulsion pour sécuriser la pratique ? 22-SCIPCJ2PO1 3/29 Les diagrammes suivants présentent la mission (figure 2) de l’Efoil dans son environnement (figure 3) et définissent les cas d’utilisation (figure 4). figure 2 - Diagramme de mission figure 3 - Diagramme de contexte figure 4 - Diagramme des cas d’utilisation 22-SCIPCJ2PO1 4/29 Constitution de l’Efoil L’Efoil est constitué d’une planche et d’un hydrofoil (figure 5). L’ensemble est mis en mouvement par un moteur électrique entraînant une hélice. L’hydrofoil comprend une partie constamment immergée, reliée à la planche par une poutre verticale appelée « mât ». La partie immergée est composée de quatre éléments, l’aile (sustentation principale), le