Sujet Bac Pro - Sciences Physiques et Chimiques : Remplacement d'une roue
Présentation générale du sujet d'évaluation
Ce document d'examen s'adresse aux candidats préparant un baccalauréat professionnel du groupement 2. Il propose une épreuve scientifique et technique de sciences physiques et chimiques intitulée « Remplacement d'une roue ». Le dossier fourni regroupe à la fois les documents destinés à l'examinateur pour le déroulement des manipulations et de la notation, ainsi que les supports et consignes destinés au candidat.
L'épreuve est conçue pour évaluer les compétences expérimentales, la rigueur dans la démarche scientifique, l'analyse de situations concrètes et la capacité à communiquer des résultats. Elle s'appuie sur une situation de la vie courante liée à la maintenance automobile et à la mécanique appliquée.
Le contexte professionnel et l'expérimentation
Le fil conducteur de l'épreuve plonge le candidat dans une situation quotidienne : un automobiliste victime d'une crevaison doit changer une roue. Après avoir éprouvé des difficultés pour dévisser un premier boulon bloqué, il utilise un bras de levier, puis s'interroge sur l'efficacité relative des différents outils à sa disposition, comme la clé classique, la rallonge ou la clé en croix.
À travers des activités pratiques menées sur un banc d'essai, le candidat est amené à étudier l'effet du bras de levier, à manipuler des dynamomètres et à observer l'influence de la distance par rapport à l'axe de rotation. Le matériel expérimental comprend notamment un tableau magnétique, un plot aimanté muni d'un axe, des masses marquées, des barres à trous et des instruments de mesure.
Notions scientifiques et physiques abordées
Le sujet mobilise principalement les concepts mécaniques du programme de baccalauréat professionnel. Les notions clés évaluées concernent :
- Le moment d'une force par rapport à un axe de rotation.
- La notion de couple de forces et le calcul de son moment.
- L'utilisation de relations mathématiques simples pour relier la force, la distance et le moment.
- L'analyse de situations d'équilibre statique sur une barre horizontale.
Les élèves doivent exploiter des formules telles que le moment d'une force et le moment d'un couple, tout en se référant à un dossier documentaire technique comprenant des caractéristiques de boulonnerie et des tableaux de couples de serrage recommandés.
Structure de l'épreuve et déroulement
L'évaluation se compose de plusieurs parties suivies par des appels successifs auprès de l'examinateur. Les premiers exercices demandent d'émettre des hypothèses et de réaliser des mesures expérimentales en laboratoire. Les étapes suivantes invitent l'élève à modifier le montage pour étudier un couple de forces, puis à appliquer les résultats numériques à des cas concrets de serrage et de desserrage de boulons de roue.
Une grande partie de la note finale repose sur les manipulations pratiques et l'observation rigoureuse du matériel. Des questions complémentaires permettent également de vérifier la maîtrise des calculs théoriques et l'esprit critique du candidat face au choix des outils.
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