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Spe physique chimie 2021 amerique nord 2 sujet officiel

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D ? ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION PHYSIQUE-CHIMIE Jour Durée de l ? épreuve heures Matériel autorisé L ? usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé L ? usage de la calculatrice sans mémoire type collège ? est autorisé Dès que le sujet est remis assurez-vous qu'il est complet Ce sujet comporte pages numérotées de à Le candidat traite exercices l ? exercice puis il choisit exercices parmi les proposés -PYCJ AN CExercice obligatoire EXERCICE COMMUN À TOUS LES CANDIDATS LA MISSION GRACE-FO POINTS Mots-clés mouvement d ? un satellite ème loi de Newton champ de gravitation champ électrique interférences lumineuses capacité d ? un condensateur L'attraction gravitationnelle de notre planète varie faiblement d'un mois à l'autre Ces faibles variations de la gravité sont principalement dues à une in ?me fraction de la masse terrestre constamment en mouvement essentiellement de l'eau la pluie tombe la rosée s'évapore les courants océaniques coulent la glace fond ? Le mai deux satellites scienti ?ques GRACE-FO Gravity Recovery and Climate Experiment ?? Follow-on sont lancés Ces deux satellites jumeaux situés sur la même orbite ont pour objectif de mesurer avec une grande précision les variations mensuelles du champ de gravité de la Terre a ?n de suivre les masses d ? eau liquide ou gelée A Caractéristiques de l ? orbite L ? orbite des satellites de la mission GRACE-FO est quasi circulaire à l ? altitude z égale à km L ? inclinaison du plan de la trajectoire sur l ? équateur est égale à degrés on parle d ? une orbite polaire Les deux satellites jumeaux se déplacent sur la même orbite à une distance notée L de km l ? un de l ? autre Leur altitude leur permet de parcourir environ fois leur orbite polaire par jour et d ? obtenir ainsi une cartographie mensuelle de l ? évolution des masses d ? eau On étudie le mouvement d ? un de ces satellites de masse m dans le référentiel géocentrique considéré galiléen Données constante de gravitation universelle G ? - N ? m ? kg- masse de la Terre MT ? kg rayon de la Terre RT km -PYCJ AN CExercice obligatoire A Sur la copie faire un schéma sans souci d ? échelle montrant la Terre de centre T et le rayon RT et le satellite de centre S sur son orbite à une altitude z Représenter sur ce schéma un vecteur unitaire n dirigé du satellite vers la Terre A Donner l ? expression vectorielle en fonction de G m MT RT z et n de la force gravitationnelle FT S exercée par la Terre sur le satellite supposé ponctuel Représenter ce vecteur-force sans souci d ? échelle sur le schéma réalisé à la question A A En déduire l ? expression vectorielle du champ gravitationnel terrestre g A En considérant uniquement l ? action de la Terre établir l ? expression vectorielle de l ? accélération a du satellite A