Corrigé du bac Spécialité Physique-Chimie 2022 - Métropole-2Baccalauréat général
Session 2022 – Métropole
Épreuve de Physique-Chimie
Sujet de spécialité — Proposition de corrigé
Sujet 2
Ce corrigé est composé de 10 pages.Baccalauréat général Épreuve de Physique-Chimie (spécialité) ME 2022 (S2) – Corrigé
Exercice 1 — Observation de la planète Mars
1. Observation de Mars avec une lunette astronomique
Q1. Voir schéma en dernière page (page 10).
Q2. La propriété d’une lunette afocale est qu’elle permet …afficher plus de contenu…

Voir schéma.
Q4. On a le grossissement :
Glunette = f1
′
f2
′ = 900
20 = 45
Q5. Le pouvoir séparateur de l’œil humain (normalement constitué) étant ε = 2, 9 × 10−4 rad, on remarque que θ = 4, 9 × 10−5 rad < ε. L’observateur ne pourra donc pas distinguer les deux points diamétralement opposés, et assimilera donc Mars à un point lumineux.
Q6. La lunette a un grossissement Glunette =. Mars sera alors perçue avec un angle θ′ = Glunetteθ = 45 × 4, 9 × 10−5= 2, 2 × 10−3 rad > ε
L’observateur pourra donc bien distinguer les deux points.
2. Détermination du diamètre de Mars
Q7. On a les angles θ1 > θ2. Le point A correspond donc à θ1, tandis que B correspond à θ2.
Graphiquement, on lit θ1 = 1, 2 × 10−4 rad et θ2 = 1, 8 × 10−5 rad.
Q8. On cherche l’expression du diamètre de Mars en fonction des données du problème. …afficher plus de contenu…

D’où, à partir des données : dM = 2 × 2, 28 × 108(
1
1,2×10−4 + 1
1,8×10−5
) = 7137 km
Le diamètre ainsi mesuré pour la planète Mars est donc de dM = 7137 km. Ce qui est légèrement surévalué (environ 5 %) par rapport au diamètre moyen de référence, mais reste suffisamment proche pour être une mesure cohérente.
3. Détermination de la masse de Mars
Q10. On cherche à exprimes la vitesse de Phobos en orbite autour de Mars.
Pour cela, on va appliquer la loi de quantité de mouvement à Phobos, supposé ponctuel de masse mP constante, en orbite circulaire uniforme autour de Mars, dans le référentiel
Martien, en travaillant dans le repère de Frenet (P ; n⃗, t⃗)
La seule force s’exerçant sur Phobos étant l’attraction gravitationnelle de Mars, il vient : mP a⃗ = G
MMmP
rMP
2 n⃗ =⇒ a = G
MM
rMP