DOC.A : Carte météorologique

DOC.B : Carte thermographique de l’Océan Atlantique Nord

DOC.C : Carte représentant le vecteur-vitesse des courants marins en différents points de l’Océan Atlantique Nord

DOC.D : Il était une fois, une nouvelle force… Il y a de cela un peu plus de 100 ans un physicien américain, Robert Andrews Millikan, publiait les résultats d’une expérience qui lui valurent le prix Nobel de physique en 1923. Ces résultats lui ont ainsi permis de déterminer la charge élémentaire de l’électron « qe ». Voici comment son expérience fut réalisée. Dispositif : Soient deux plaques métalliques A et B séparées d’une distance « d ». Grâce à un générateur, on charge positivement la plaque A et négativement la plaque B. A l’aide d'un pulvérisateur, on introduit en O de fines gouttelettes d'huile (liquide choisi en raison de son évaporation insignifiante). On admet que toutes les gouttelettes ont le même rayon, donc la même masse et le même poids. On admet également qu'il n'y a pas de frottement. Lors de la pulvérisation, ces gouttelettes acquièrent des charges électriques « q » négatives par frottement. Ainsi chargées, elles pénètrent en O avec une vitesse initiale négligeable.

Lorsque le générateur est allumé et les plaques convenablement chargées, il est possible de bloquer en équilibre une gouttelette entre les deux plaques (Situation 2). Si on éteint le générateur les plaques ne sont plus chargées et la gouttelette se remet à tomber dans un mouvement accéléré (Situation 1). Par ailleurs si on introduit une particule neutre, il est impossible de la mettre en équilibre.

DOC.E : Combien je pèse sur la Lune ? Comparaison du champ terrestre et lunaire Pierre doit préparer une rédaction dont le sujet est l’aventure humaine sur la Lune. Pour cela, il écrit les quelques lignes ci-dessous qui relatent l’exploit : « …Les astronautes qui ont marché sur la Lune portaient une combinaison qui pesait environ 100 kg. Pour un astronaute de 80 kg tout équipé, un pèse-personne sur Terre aurait affiché la masse incroyable de 180 kg ! Alors qu’il aurait eu toutes les difficultés à se déplacer sur Terre, ses mouvements furent faciles sur la Lune, lui permettant de réaliser de grands bonds !! En effet, sur la Lune, comme pourrait le confirmer le pèse-personne, sa masse était 6 fois plus faible. Pourquoi est-ce possible ? Car la Lune est 6 fois plus petite que la Terre donc son attraction est 6 fois plus faible que celle de la Terre,…. »

CORRIGÉ DU I La pression atmosphérique en hectopascal hPa. Lignes d’égales pressions ou isobares («iso» = «même» et «baros» = «poids» ici «pression» par extension). |P| =5 hPa. Paris 1005 hPa. Perpignan 1000 hPa. Une interpolation rapide donne 1007 hPa. D pour dépression (minimum de pression) et A pour anticyclone (maximum de pression). La température, l’altitude des différents points … 8) A gauche, entre 50° et 60° de latitude, en plein Atlantique la zone d’isobares très resserrées montre une zone certainement tempétueuse alors que, dans la zone anticyclonique sur l’Irlande, les vents doivent être faibles. Cette information tirée de la géométrie des isobares montre l’intérêt de la représentation du champ scalaire de pression par ces lignes. Cela est vrai pour des champs de nature physique différente (température, relief …).

CORRIGÉ DU II 1) Elle donne la température en chaque point de la surface sur la carte 2) Non car elle varie de 0°C à 23°C et présente de nombreuses « poches » d’eau chaude dispersées dans une masse d’eau moins chaude voire froide de 0°C à plus de 25°C 3) Le vecteur-vitesse a un point d’application, une direction, un sens et une longueur représentant la valeur de la vitesse 4) Elle présente un vecteur en chaque point de l’espace 5) On obtiendrait un champ scalaire de vitesse. Un tel champ ne donne pas la direction et le sens du déplacement du courant. On ne devinerait pas les tourbillons, les méandres etc... Le champ vectoriel matérialise donc mieux ces phénomènes. 6) On le voit, en bleu, descendre du nord et venir à la rencontre du Gulf Stream. 7) Il semble judicieux de prendre une route équatoriale à l’aller et plutôt par le nord pour profiter du Gulf Stream au retour.