Sujet STI2D — Terminale — Antilles-Guyane — Bac 2017

SPORT EXTRÊME Depuis quelques années, les sports extrêmes sont de plus en plus prisés par les adeptes de sensations fortes. On voit en effet apparaître des disciplines comme la « chute libre », le base-jumping ou le wing-suit ; toutes ont en commun de se laisser tomber dans le champ de pesanteur avec un parachute comme filet de sécurité. L’essor des matériaux et l’évolution des systèmes de sécurité ont permis de pratiquer ces activités dans des conditions plus sereines, que ce soit occasionnellement, comme lors de premières expériences, ou de façon plus régulière pour les amat·eurs·rices. Le sujet proposé étudie quelques aspects techniques de la pratique du parachutisme. PARTIE A – MÉCANIQUE DU SAUT EN « CHUTE LIBRE » PARTIE B – DISPOSITIF AUTOMATIQUE DE DÉCLENCHEMENT DU PARACHUTE PARTIE C – CHARGEUR PORTABLE AUTONOME 17PY2DSPAG1 2/16 PARTIE A – MÉCANIQUE DU SAUT EN « CHUTE LIBRE » Une parachutiste saute d’un avion à une altitude de 4,5 km. Pour simplifier, on ne considèrera que le mouvement vertical et la vitesse initiale sera supposée nulle. La montre connectée de la parachutiste a permis d’obtenir l’évolution de son altitude et de sa vitesse lors du saut. Elles sont représentées sur l’annexe A3 de la page 6. Deux phases se distinguent ; elles seront étudiées successivement. Données Masse du parachutiste avec équipement : (cid:1813)’ = (cid:2785)(cid:2777) (cid:1811)(cid:1807) Volume du parachutiste : (cid:1796) = (cid:1813)(cid:2780) Masse volumique de l’air :  = (cid:2778),(cid:2779) Intensité de la pesanteur : (cid:1807) = (cid:2786),(cid:2785) Altitude de départ : (cid:1826) = (cid:2781),(cid:2782) (cid:1811)(cid:1813) A.1 Première phase : 0 < t < 3 s A.1.1 Donner les caractéristiques (direction, sens, norme et point d’application) du poids qui s’applique sur la parachutiste. A.1.2 Montrer, à l’aide du document de l’annexe A1 de la page 5, que l’on peut négliger la poussée d’Archimède qui s’applique sur la parachutiste. A.1.3 Justifier, sans calcul et à l’aide du document de l’annexe A2 de la page 5, que l’on peut négliger la force de trainée pendant cette première phase. A.1.4 Rappeler l’expression mathématique du principe fondamental de la dynamique. Montrer que la valeur de l’accélération de la parachutiste pendant cette première phase est (cid:1801) = (cid:1807). A.1.5 On modélise la courbe par la droite en pointillé représentée sur l’annexe A3 de la page 6 : comment qualifier le mouvement lors de cette première phase ? A.1.6 Montrer que l’on peut estimer la distance, (cid:1804)