2020 : Normale – Cours

Résumé et Points Clés

Résumé du Sujet de Baccalauréat 2020 – Sciences Physiques (Option Française)

Ce sujet d’examen de physique-chimie pour la filière Sciences Expérimentales, option Sciences Physiques, est structuré en cinq exercices indépendants couvrant les principaux chapitres du programme.

Exercice I (7 points) : Chimie

• Partie 1 : Étude d’une solution d’ammoniac. Il s’agit d’un dosage pH-métrique d’une solution basique d’ammoniac par un acide fort (acide chlorhydrique). Les questions portent sur l’équation de dosage, la détermination de la concentration, le choix d’un indicateur coloré, et le calcul du taux d’avancement et du pKa du couple NH4+/NH3.
• Partie 2 : Étude de la pile argent-chrome. L’analyse d’une pile électrochimique (Cr/Cr3+ et Ag/Ag+) aborde l’identification des pôles, l’écriture des demi-équations et de l’équation bilan, ainsi que le calcul de la variation de masse d’une électrode à partir de la quantité d’électricité débitée (lois de Faraday).

Exercice II (3 points) : Propagation des ondes

• Une première partie sous forme de QCM teste les connaissances fondamentales sur la nature des ondes (transport d’énergie/matière, ondes transversales/longitudinales, diffraction).
• La seconde partie est une application pratique sur une onde à la surface de l’eau, demandant le calcul de la longueur d’onde, de la fréquence et du retard temporel à partir d’un schéma.

Exercice III (2,5 points) : Désintégration radioactive

• L’étude porte sur la désintégration α du polonium 210 en plomb. Les questions consistent à écrire l’équation de désintégration, à calculer l’énergie libérée et le défaut de masse à partir d’un diagramme énergétique, à déterminer la constante radioactive, et enfin à calculer un temps à partir de l’évolution de l’activité (loi de décroissance radioactive).

Exercice IV (5 points) : Électricité et Électromagnétisme

• L’exercice combine trois études :
  1. La réponse d’un dipôle RL à un échelon de tension (établissement du courant).
  2. L’étude de l’amortissement des oscillations dans un circuit RLC série (décharge d’un condensateur dans une bobine).
  3. L’entretien des oscillations dans un circuit RLC (rôle d’un dispositif d’entretien).

Exercice V (2,5 points) : Mécanique

• Il s’agit de l’étude du mouvement de chute verticale d’une bille dans un fluide visqueux, mettant en jeu les forces de pesanteur, de poussée d’Archimède et de frottement fluide.

Conseils pour l’examen : Bien maîtriser la méthodologie des dosages, la schématisation des piles, les lois de Faraday, les définitions des ondes, les lois de la radioactivité et l’analyse des circuits électriques en régime transitoire. Toujours justifier les réponses et privilégier les expressions littérales avant le calcul numérique.