Exercices

Une professeure de Sciences et Technologie explique à ses élèves : « Plus une voiture est lourde, plus son énergie cinétique est importante lorsqu'elle est en mouvement. En cas de choc, les dégâts seront donc plus conséquents. »

Elle poursuit : « Mais cette énergie cinétique dépend aussi d'un second paramètre ! »

1. Identifier le second paramètre dont dépend l'énergie cinétique et auquel l'enseignante fait allusion.

2. Expliquer d'où provient l'énergie qui a été convertie par le moteur pour produire l'énergie cinétique.

3. Proposer une ou plusieurs solutions pour réduire les dommages causés par un accident de voiture.

Perseverance a atterri sur la surface martienne en février 2021. Lors de son entrée dans l'atmosphère de Mars, le robot a été soumis à des frottements très importants qui l'ont fortement ralenti. Pour les supporter, il a dû déployer un bouclier thermique lui permettant de résister aux températures extrêmes.
En fin de chute, des fusées, appelées rétrofusées, se sont activées pour ralentir encore davantage Perseverance et ajuster sa trajectoire.

1. Décrire la conversion d'énergie qui a eu lieu lors de l'entrée du robot dans l'atmosphère de Mars.

2. Expliquer en quoi le bouclier thermique était indispensable.

Le bois est une ressource en énergie renouvelable. Dans une centrale à biomasse, le bois subit une transformation chimique appelée combustion, ce qui produit de l'énergie thermique.

1. Représenter la chaîne énergétique de la combustion mise en œuvre dans la centrale à biomasse. 2. Expliquer pourquoi le bois peut être considéré comme une ressource en énergie renouvelable.

✔ Concevoir une maquette pour modéliser un objet technique.

Un panneau solaire est un objet technique. Il s'agit d'un assemblage de cellules photovoltaïques qui convertit l'énergie lumineuse. Les photographies présentent un montage expérimental utilisant une cellule photovoltaïque, une petite lampe, une lampe de bureau et des fils.

1. Indiquer les noms des objets numérotés sur les photographies.



2. La cellule photovoltaïque en 1 modélise un panneau photovoltaïque. Préciser ce qui est modélisé par les autres objets.

3. Expliquer quel est l'intérêt d'installer un panneau photovoltaïque sur le toit d'une maison.

Une pile est un dispositif qui délivre de l'énergie électrique aux circuits électriques à partir d'énergie chimique qu'elle convertit lors de son fonctionnement.
L'accumulateur, que l'on appelle plus souvent batterie, peut jouer le même rôle qu'une pile mais peut également fonctionner dans l'autre sens. En effet, il est capable de convertir l'énergie électrique en énergie chimique. De cette façon, la batterie peut alors être utilisée sur une plus longue durée.

1. Schématiser la chaîne énergétique de la pile en utilisant les termes suivants : constituants de la pile, récepteur, milieu extérieur.
2. Faire de même pour la chaîne énergétique de la batterie lorsqu'elle se recharge.

Une étoile est une boule de gaz qui transforme l'énergie nucléaire en énergie lumineuse et thermique.
Il existe plusieurs types d'étoiles. Le Soleil du Système solaire, par exemple, est une naine jaune. Proxima Centauri est une naine rouge située dans la constellation du Centaure. Il s'agit de l'étoile la plus proche de la Terre après le Soleil.
Par rapport au Soleil, une naine rouge est une étoile moins massive, moins brillante, mais qui a une durée de vie plus longue. On estime que le Soleil aura épuisé son énergie nucléaire dans 5 milliards d'années.

1. Justifier que le Soleil et Proxima Centauri peuvent être qualifiés de ressources en énergie renouvelables.

2. Les convertisseurs d'énergie lumineuse sur Terre utilisent-ils majoritairement la lumière émise par le Soleil ou Proxima Centauri ?