Seconde Professionnelle • Physique-Chimie

Poids, Masse & Forces

Évaluation Sommative Type CCF • Sur 20 Points

Sujet d'Évaluation de Sciences

Contrôle de sécurité lors de la manutention d'un réservoir d'air comprimé d'atelier.

Durée conseillée : 45 min

Grille Évaluation Nationale des Compétences (Sciences Physiques Bac Pro)

S'approprier Identifier m vs P et P=m*g
Analyser Dresser les 4 caractéristiques
Réaliser Calculer P et l'échelle cm
Valider Comparer P et P_max du palan
Communiquer Rédiger les préconisations

1 Partie 1 : Restitution de Connaissances (4 points)

4 Points

1.1 (1,5 pt) - Compétence S'approprier : Définir la différence entre la masse $m$ et le poids $P$ d'un objet en précisant leurs unités respectives.

1.2 (1,5 pt) - Compétence S'approprier : Donner le nom des instruments permettant de mesurer d'une part la masse $m$ et d'autre part le poids $P$.

1.3 (1 pt) - Compétence S'approprier : Écrire la relation mathématique liant $P$, $m$ et l'intensité de la pesanteur $g$.

2 Partie 2 : Caractéristiques Vectorielles d'un Réservoir d'Air (8 points)

8 Points

Pour équiper une station de ponçage, un technicien manutentionne un réservoir d'air comprimé métallique vide de masse $m = 350\text{ kg}$ ($g = 9{,}81\text{ N/kg}$).

2.1 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer la valeur exacte du poids $P$ du réservoir en Newtons.

2.2 (3 pts) - Compétence Analyser : Dresser les 4 caractéristiques du vecteur poids $\vec{P}$ appliqué au centre de gravité $G$.

2.3 (2 pts) - Compétence Réaliser : À l'échelle $1\text{ cm} \leftrightarrow 1000\text{ N}$, calculer la longueur de la flèche du vecteur poids $\vec{P}$.

3 Partie 3 : Contrôle de Sécurité de la Sangle de Levage (8 points)

8 Points

Le palan de l'atelier dispose d'une étiquette de sécurité indiquant une Charge Maximale Utile (CMU) $P_{max} = 4000\text{ N}$.

3.1 (2 pts) - Compétence Valider : Le levage du réservoir vide ($P = 3433{,}5\text{ N}$) présente-t-il un risque ? Justifier.

3.2 (3 pts) - Compétence Réaliser : Avant installation, un opérateur remplit le réservoir d'eau pour un test d'étanchéité, ce qui porte la masse totale à $m_{plein} = 450\text{ kg}$. Calculer le nouveau poids $P_{plein}$.

3.3 (3 pts) - Compétence Communiquer : Le levage du réservoir plein est-il autorisé avec ce palan ? Rédiger la consigne de sécurité à transmettre à l'équipe.