Brevet blanc de physique-chimie

Nom : Gauthier—Herrero        Prénom : Carmen         Classe : 3e2

Brevet Blanc – Epreuve de Sciences Physiques[pic 1]

Calculatrice autorisée – Les résultats doivent être encadrés

[pic 2]

Doc 1 : Mission Proxima par Thomas Pesquet

Le 17 novembre 2016, Thomas Pesquet est le 10ème Français à rejoindre l’espace. A bord du vaisseau Soyouz, il quitte la Terre en direction de la station spatiale internationale (ISS) qu’il rejoint 2 jours plus tard.[pic 3]

 Le Français va devoir y séjourner pendant environ 6 mois et y réaliser des expériences notamment sur les pertes musculaires et osseuses (afin de préparer de futurs voyages pour des destinations très lointaines).

L'astronaute français a effectué sa première sortie extravéhiculaire pour installer de nouvelles batteries à l'extérieur de l'ISS le 13 janvier 2017  avec l’Américain Shane Kimbrough. La sortie a duré environ 7 heures. Deux sorties spatiales ont été nécessaires en janvier pour remplacer de vieilles batteries. En effet, la Station spatiale internationale fonctionne grâce à ses 2500 m² de panneaux solaires. Cependant, lorsqu'elle se trouve dans l’ombre de la Terre, des batteries prennent le relais pour éviter une panne électrique

[pic 4][pic 5]

Doc 2 : Mission Caractéristique de l’ISS

Lancée en 1998, l'ISS tourne à 400 km au-dessus du globe terrestre. Elle décrit une orbite quasi-circulaire en 90 min. Elle a une masse d'environ 450 tonnes.

[pic 6]

Doc 3 : Fiche d’identité de la Planète Terre [pic 7]

Satellite : 1

Masse : mT = 6 x 1024 kg

Température moyenne en Surface : T = 15°C

Vitesse orbitale : v = 30 km/s

Rayon : RT = 6400 km

Distance du soleil : 150 000 000 km

        .

[pic 8]

Doc 4 : Les forces d’interaction gravitationnelle

La valeur de la force de gravitation exercée par un objet A sur un objet B : FA/B = G x [pic 9]

F en Newton ; G : 6,67 x 10-11 N.m2/kg2 ;

mA et mB les masses des objets en kg ;

d : la distance qui les sépare en mètre.

Sources : https://proxima.cnes.fr/

I- Pour chacune des affirmations suivantes cocher la (les) bonne(s) réponse(s) : (2 pts)

        1- La trajectoire de l'ISS par rapport  au centre de la Terre est :

                 une droite        un cercle

        2- La force qui s'exerce entre l'ISS et la Terre est une force :

                 gravitationnelle            magnétique        mécanique

        3- La formule permettant de calculer la force d'attraction entre l'ISS (de masse ms) et la Terre  (de masse mT) distantes de d est donnée par :

                  ,             ,           .[pic 10][pic 11][pic 12]

        4- Les panneaux solaires servent à

                  fournir de l'énergie électrique à la Station

  recharger les batteries de la Station

  produire de la chaleur et de la lumière dans la station

II- 1) Combien de Français ont été dans l’espace avant Thomas Pesquet ? (0,5 pt)

Avant Thomas Pesquet, 9 astronautes français ont rejoint l’espace, ce qui fait de lui le 10ème français à rejoindre l’espace.

2) Avec quel moyen a-t-il rejoint l’ISS ? (0,5 pt)

Il rejoint l’ISS à bord du vaisseau Soyouz.

3) D’après le document 3, il est marqué que la Terre a 1 satellite. Quel est son nom ? (1pt)

La lune est le seul satellite naturel de la Terre, en orbite autour d’elle.

4) Complète le schéma ci-dessous à l’aide des informations des documents (1,5 pts) :

[pic 13]

5) A l’aide de la question précédente, détermine la distance entre le centre de la Terre et la station ISS ? (1pt)

Dcentre terre/station = Drayon terre + DTerre/station = 6400km + 400km

                      = 6800km[pic 14]

6) Quelle distance l’ISS parcourt-il quand il fait le tour de la Terre ? (2pts)

Rappel : Périmètre d’un cercle = 2π  R [pic 15]

Distance centre de la Terre/station = 6800km

Périmètre tour de la terre : 2π  R = 2π  6800 = 13600π ≃ 42725,7 km[pic 18][pic 16][pic 17]

7) Quelle est la vitesse de l’ISS en km/h et en m/s? (2pts)

90min=1.5                V=   =  = 28483,8 km/h[pic 21][pic 19][pic 20]

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