Physique chimie, SVT, brevet DNB, Am�rique du Nord 2022.

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Exploration de la plan�te Mars.
 La sonde spatiale Mars 2020, d�velopp�e par la NASA, a �t� lanc�e le 30 juillet 2020. Apr�s un long voyage, elle est arriv�e dans l’atmosph�re de Mars le 18 f�vrier 2021 � 21 h 38. Cette sonde a permis de d�poser sur le sol martien un petit v�hicule tout terrain, appel� rover Perseverance. L’entr�e de la sonde dans l’atmosph�re de Mars, jusqu’� l’atterrissage du rover, comporte plusieurs phases d�crites par le dessin suivant. Les vitesses indiqu�es sont celles de la sonde.

Question 1 (2 points) : indiquer si le mouvement de la sonde entre les points B et C est ralenti, acc�l�r� ou uniforme. Justifier la r�ponse.
Entre les points B et C, la vitesse diminue de 420 m/s � 89 m /s. Le mouvement est donc ralenti.

 Question 2 (3 points) : parmi les trois relations suivantes, recopier celle qui permet de calculer l’�nergie cin�tique de la sonde. Pr�ciser ce que repr�sentent m et v.
Ec = 1/ 2 � m � v 2 Vrai.
Ec = 1/ 2 � m � v � 2
Ec = 1/ 2 � m /v 2.
m : masse de la sonde en kg ; v : vitesse de la sonde en m / s.

 Question 3 (2 points) : sans faire de calcul, indiquer comment �volue l’�nergie cin�tique de la sonde du point B au point C. Justifier.
La masse est constante ; la vitesse diminue ; donc l'�nergie cin�tique diminue entre B et C.

 Question 4 (2 points) : indiquer comment �volue l’�nergie potentielle de la sonde du point A au point B. Justifier.
Entre A et B, l'altitude diminue, donc l'�nergie potentielle de pesanteur diminue.
Cette �nergie est prise nulle au sol.

 Apr�s l’atterrissage, le rover reste immobile pendant plusieurs jours, le temps de v�rifier le bon fonctionnement des instruments scientifiques embarqu�s.
 Question 5 (2 points) : en n�gligeant l’action de l’atmosph�re martienne, identifier les actions m�caniques qui s’exercent sur le rover immobile.
Le rover est soumis � son poids, verticale, vers le bas, valeur mg et � l'action du sol, oppos�e au poids.

 Question 6 (4 points) : sch�matiser le rover par un rectangle et repr�senter, au choix, la force mod�lisant l’une des actions m�caniques par un segment fl�ch� � l’�chelle 1 cm pour 1000 N. Justifier la longueur du segment fl�ch�.
Masse du rover : 1050 kg ; g = 3,72 N / kg sur mars.
Poids =mg = 1050 x3,72 =3 906 N. ( longueur de la fl�che 3,9 cm).

L’atmosph�re de Mars est compos�e principalement de dioxyde de carbone CO2 ; la vie pour l’�tre humain y est donc impossible. Une des missions du rover est de fabriquer du dioxyg�ne O2 � partir du dioxyde de carbone.

Question 7 (3 points) : donner le nom des atomes pr�sents dans les mol�cules de dioxyde de carbone et de dioxyg�ne, et pr�ciser leur nombre.
Dioxyde de carbone : 2 atomes d'oxyg�ne et un atome de carbone.
Dioxyg�ne : 2 atomes d'oxyg�ne.

La sonde et le rover peuvent communiquer avec la Terre � l’aide de signaux radio se propageant � la vitesse de la lumi�re dans le vide. La phase d’atterrissage commence d�s l’entr�e dans l’atmosph�re de Mars au point A et s’ach�ve au point E lorsque le rover touche le sol. Cette phase dure environ sept minutes.
 Question 8 (7 points) : en construisant un raisonnement prenant appui sur des calculs, expliquer pourquoi si un �v�nement inattendu se produit au cours de la phase d’atterrissage, la Terre n’en sera pas inform�e � temps.
Distance Terre-Mars : 2,10 108 km.
Vitesse de la lumi�re dans le vide : v = 3,00 105 km /s.
Dur�e du trajet Mars-Terre : 2,10 108 / (3,00 105) =700 s ou 11 min 40 s.
Cette valeur �tant sup�rieure � 7 min, la Terre n’en sera pas inform�e � temps.

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SVT.
Pr�parer une population face � un risque de tsunami .
CARIBE WAVE est l’exercice annuel sur les tsunamis de la Commission Oc�anographique rattach�e � l’Organisation des Nations Unies. Le but de cet exercice est de faire progresser les efforts de pr�paration aux tsunamis dans les Cara�bes et notamment dans les Petites Antilles (Guadeloupe, Martinique, etc.).
Un tsunami se cr�e lorsqu’une grande masse d’eau est d�plac�e, suite � un s�isme, un glissement de terrain ou une �ruption volcanique, par soul�vement ou affaissement du fond oc�anique. La surface de l’eau commence alors � osciller et les vagues se propagent dans toutes les directions. Plus le volume d’eau d�plac� est grand, plus la distance parcourue par le tsunami sera longue, plus les d�g�ts risquent d’�tre importants. D’apr�s : https://www.gouvernement.fr/risques/tsunami.


Question 1 (4 points) – � l’aide des documents, justifier que la Martinique soit une zone � risque concernant les tsunamis.
Pr�s de 50 s�ismes se sont produits en 15 ans, dont 9 de magnitude sup�rieure � 3.
Un tsdunam est une vague g�ante faisant suite � un s�isme et provoquant d'importants d�gats.
La martinique est donc une zone � risques pour les tsunamis.
 Question 2 (6 points) – � l’aide du document 1 et des donn�es chiffr�es du document 2, comparer l’exposition des c�tes cara�be et atlantique de la Martinique aux tsunamis, puis, proposer � l’aide du document 3, une explication � la diff�rence observ�e.
On note 36 s�ismes sur les c�tes atlantiques et 20 dans la mer des Cara�bes.
La hauteur des vagues est tr�s �lev�es ( sup�rieures � 6 m) ou �lev�es ( sup�rieures � 3 m) sur les c�tes atlantiques.
Par contre la hauteur des vagues est plus faible ( 1,5 � 1 m) sur la c�te de la mer des Cara�bes.
L'activit� tectonique est plus �lev�e dans l'oc�an atlantique que dans la mer des Cara�bes. Cela implique davantage de s�isme et de risque de tsunamis important.

Sismogramme enregistr� � la station BIM Un s�isme a eu lieu � environ 255 km au nord de la Martinique, le 10 septembre 2021 � 0 h 43 min et 17 s (00:43:17) GMT (heure de Greenwich), et a �t� enregistr� par la station sismologique BIM situ�e en Martinique.

Les ondes sismiques se propagent au moins 40 fois plus rapidement dans les roches qu’un tsunami ne se d�place en pleine mer. On peut donc d�tecter ces ondes avant qu’un �ventuel tsunami n’atteigne la c�te. L’apparition d’un tsunami peut ensuite �tre v�rifi�e par des bou�es en pleine mer mesurant la hauteur des vagues.
Question 3 (6 points) R�pondre aux questions du QCM.
3.1 – Il n’y a aucune onde enregistr�e sur la premi�re partie de l’enregistrement car :
- les ondes sismiques ne sont pas encore arriv�es � la station BIM. Vrai.
- le s�isme n’a pas encore eu lieu.
- la station BIM est trop proche du s�isme.

3.2 – Les premi�res ondes sont arriv�es � la station BIM � environ :
 0 h 43 min 17 s,
 0 h 43 min 54 s, Vrai.
 0 h 44 min 25 s,
 0 h 44 min 40 s.
3.3 – Les premi�res ondes ont mis environ 37 secondes pour parvenir � la station BIM. Si ce s�isme avait produit un tsunami, la vague, pour parvenir sur les c�tes de la Martinique, aurait mis environ :
 37 secondes,
 10 minutes,
 25 minutes, Vrai.
 40 minutes.
 Question 4a (3 points)  D�finir le risque g�ologique � l’aide de vos connaissances.
Un risque g�ologique est li�e � l'activit� de la Terre ( tsunami, s�isme, activit� des volcans, glissement de terrain).
 Question 4b (6 points) –Comment peut-on pr�voir l’arriv�e d’un tsunami et pr�parer les populations � r�agir pour se prot�ger.
Le sismographe enregistre les ondes sismiques plusieurs dizaines de minutes et permet  de pr�voir un �ventuel tsunami sur les c�tes.
Les bou�es situ�es en peline mer v�rifie la hauteur des vagues.
Secousses sismiques violentes, comportement anorma de l'oc�an, peuvent annoncer l'arriv�e du tsunami.
Rejoindre les hauteurs � pied.
Des exercices d'�vacuation pr�parent la population � s'en prot�ger.


  
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