Sujet Officiel Type Baccalauréat Professionnel
Épreuve de Bac Pro (20 Points)
Sujet complet comprenant automatismes sans calculatrice et problème professionnel évalué sur la grille officielle des 5 compétences.
Partie 1 : Automatismes (5 points - Sans Calculatrice)
20 minQuestion 1.1 : Calculer $\omega$ pour $N = 600\text{ tr/min}$. (2 pts)
$\omega = 600 \times 2\pi / 60 = 62,83\text{ rad/s}$.
Question 1.2 : Calculer $E_c$ pour $m=1000\text{ kg}, v=10\text{ m/s}$. (1.5 pts)
$E_c = 0,5 \times 1000 \times 100 = 50000\text{ J} = 50\text{ kJ}$.
Question 1.3 : Formule PFD en translation ? (1.5 pts)
$\sum \vec{F} = m \cdot \vec{a}$.
Problème Professionnel (15 pts)
Partie 2 : Problème Professionnel (15 points)
Une nacelle élévatrice de masse utile $m = 600\text{ kg}$ doit s'élever d'une hauteur $h = 12\text{ m}$ à vitesse constante $v = 0,5\text{ m/s}$. Motoréducteur de rendement global $\eta = 0,80$.
Question 2.1 : Calculer le poids de la nacelle ($g=9,81$). (3 pts)
C1
$P = m g = 600 \times 9,81 = 5886\text{ N}$.
Question 2.2 : Calculer le travail $W$ nécessaire pour effectuer l'élévation. (3 pts)
C3
$W = m g h = 5886 \times 12 = 70632\text{ J} = 70,63\text{ kJ}$.
Question 2.3 : Calculer la puissance utile $P_u$ développée lors de la montée. (3 pts)
C3
$P_u = F \cdot v = 5886 \times 0,5 = 2943\text{ W} = 2,94\text{ kW}$.
Question 2.4 : Calculer la puissance électrique minimale $P_{elec}$ absorbée par le moteur. (3 pts)
C4
$P_{elec} = P_u / \eta = 2943 / 0,80 = 3678,75\text{ W} \approx 3,68\text{ kW}$.
Question 2.5 : Vérifier si un moteur standard commercial de $4,0\text{ kW}$ convient. (3 pts)
C5
Oui car $4,0\text{ kW} > 3,68\text{ kW}$ (marge de sécurité de 8.7%).
Grille d'Évaluation des 5 Compétences Scientifiques
C1 • S'INFORMER
Extraire et organiser l'information utile à partir de documents techniques.
C2 • CHERCHER
Proposer une stratégie de résolution, formuler des hypothèses.
C3 • MODÉLISER
Appliquer les lois physiques, exécuter les calculs numériques.
C4 • RÉALISER
Utiliser les schémas, régler les simulateurs et appareils.
C5 • VALIDER
Critiquer un résultat, conclure et justifier la conformité.