Sujet STI2D — Terminale — Métropole — Bac 2014

ÉTUDE DE L’EMPREINTE ENVIRONNEMENTALE DE QUELQUES DISPOSITIFS Pierre, lycéen et représentant des élèves d’un établissement, reçoit une invitation pour assister à la réunion du prochain conseil d’administration. L’ordre du jour proposé est le suivant : A. Devenir de l’antenne-relais installée sur un bâtiment du lycée. B. Impact de l’installation de pompes à chaleur au lycée. C. Projet d’installation de panneaux photovoltaïques. Un dossier accompagne chaque partie. Ayant peu de connaissances scientifiques et techniques, Pierre s’adresse à vous pour obtenir des informations complémentaires et des explications. Partie A : l’antenne-relais Les annexes A1 à A6 sont à utiliser pour cette partie. Sur le toit, immédiatement au-dessus du quatrième et dernier étage, se trouve une antenne relais de téléphonie mobile constituée de trois modules émetteurs comme indiqué ci-contre. Pour prévenir un débat sur l'installation de cette antenne, le chef d’établissement a demandé à l’opérateur de téléphonie mobile, propriétaire de cette station de base, de faire effectuer un relevé des niveaux de champs électromagnétiques sur le site. L’opérateur a alors mandaté un organisme accrédité pour le contrôle afin d’effectuer des mesures suivant la méthodologie définie dans le protocole de l’Agence Nationale des FRéquences (ANFR). Les emplacements des points de mesure, P , P et P sont représentés sur l’annexe A1 et les 1 2 3 mesures réalisées rassemblées dans l’annexe A2. A.1. Quelques questions sur les ondes électromagnétiques. A.1.1. Quelle est la structure d’une onde électromagnétique ? A.1.2. En téléphonie mobile, les ondes UMTS se propagent-elles dans l’air plus rapidement que les ondes GSM ? Justifiez votre réponse. 14 PY2DSP MLR3 Page 1 sur 14 A.1.3. Sur l’échelle des longueurs d’onde donnée ci-dessous, dans quel domaine (M, N, O ou P) peut-on situer les ondes utilisées pour la communication, dont les fréquences extrêmes sont données dans l’annexe A2 ? Vous justifierez votre choix, sachant que la vitesse des ondes électromagnétiques dans le vide vaut c = 3.108 m.s-1. 10-12 10-9 10-6 10-3 100 103 l (m) M N O P A.2. Pour analyser les données, Pierre a besoin d’informations complémentaires. A.2.1. Compte tenu de l’unité des valeurs du tableau de l’annexe A2, à quel champ correspondent les mesures relevées par le technicien de l’organisme de contrôle pour évaluer le niveau d’exposition aux ondes ? A.2.2. Les trois modules de l’antenne relais, orientés à 120° les uns des autres, émettent dans les directions indiquées par des flèches sur le schéma de l’annexe A1. Chaque