baccalauréat technologique - Eduscol

Session 2014 BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Sciences et Technologies de l'Industrie et du Développement Durable ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX Coefficient 8 - Durée 4 heures Aucun document autorisé - Calculatrice autorisée [pic]
Etude d'un réseau de trolleybus Constitution du sujet :
. Dossier Sujet (mise en situation et questions à traiter par le
candidat) o PARTIE 1 (3 heures) Pages 3 à 10 o PARTIE 2 (1 heure) Pages 11 à 14
. Dossier Technique (DT1 à DT3) Pages 15 à 17
. Documents Réponse (DR1 à DR4) Pages 18 à 21 Le dossier sujet comporte deux parties indépendantes qui
peuvent être traitées dans un ordre indifférent. Les documents réponse DR1 à DR4 (pages 18 à 21) seront
à rendre agrafés avec vos copies. Le corrigé comporte 5 pages. Correction sujet bac réseau de trolleybus
PARTIE 1 : Etude d'un réseau de transport en commun
Comparaison des impacts environnementaux de divers modes de transport Q1 : GES par passager au remplissage maximum :
CRISTALIS 92 / 96 = 0,96 g Eq CO2 /km par passager
CITELIS 1409 / 105 = 13,4 g Eq CO2 /km par passager
CLIO 127 / 5 = 25,4 g Eq CO2 /km par passager
Le Trolleybus est le plus performant suivi de l'autobus puis de la voiture
particulière Q2 : GES CLIO pour 1,3 passagers : 127 / 1,3 = 97 g Eq CO2 /km par
passager
Remplissage minimum des autres véhicules pour atteindre la même
performance:
CITELIS : 1409 / 97 = 15 passagers minimum
CRISTALIS : 92 / 97 = 1 passager minimum Q3 Q4 Q5 : DR1
[pic] Q4 : En. Renouvelables = Eolien et autres + Hydraulique = 3% + 12% = 15%
Fossile = Gaz + Charbon + Pétrole = 5% + 4% + 1% = 10%
Fissile = Thermique nucléaire = 75%
Q6 : 0,42 l/km x 38080 kJ/l = 15 994 kJ/km = 16 MJ/km DR1
[pic]
Q7 : Le trolleybus est pertinent du point de vue de la production de GES
puisqu'il consomme des énergies primaires majoritairement décarbonnées.
Il permet également de ne pas émettre de polluants sur son lieu
d'utilisation.
En revanche il n'est pas pertinent sur le plan de la consommation
d'énergies non renouvelables, puisqu'il en consomme plus qu'un autobus
diesel. Etude de la chaîne de puissance d'un trolleybus Q8 : A partir de 73 km/h, les effets aérodynamiques deviennent
prépondérants devant la résistance au roulement.
En usage urbain (vitesse inférieure à 50km/h), le trolleybus devra
donc essentiellement lutter contre la résistance au roulement des
pneumatiques.
Q9 : DR2 [pic] Q10 : Pdies_50 = 24 kW / (0,9 x 0,95 x 0,90 x 0,95) = 24 kW / 0,73 =
33 kW
Le moteur installé de 92kW sera suffisant pour déplacer le bus dans
ces conditions en mode secours.
Q11 : V = (D . k . Nmot_max = ( x 0,981 x 0,05055 x 8817 x 60/1000 =
82,4 km/h
Cette vitesse est suffisante pour un véhicule qui ne circulera qu'en
ville. Etude de l'acquisition de l'information vitesse
Q12 : On mesure T1 = 625 µs ; le codeur fournit 90 impulsions par
tour de roue
=> durée de 1 tour de moteur : t = 90 x T1 = 90 x 6,25.10-4 = 0,05625
s
=> fréquence de rotation du moteur : f = 1/t = 17,7 tr.s-1 = 1067
tr.min-1 Q13 :
|Sens de |Sur front descendant de Tête1, si Tête2 = 0 alors sens = |
|rotation : |MARCHE ARRIERE |
| |Sur front descendant de Tête1, si Tête2 = 1 alors sens = |
| |MARCHE AVANT |
Tête1_actuel < 1
Répéter indéfiniment
Répéter
Tête1_précédent < Tête1_actuel
Lire Tête1
Tête1_actuel < Tête1
jusqu'à (Tête1_précédent = 1 ) et (Tête1_actuel = 0 )
Lire Tête2
si Tête2 = 1 alors Etat = MARCHE AVANT
si Tête2 = 0 alors Etat = MARCHE ARRIERE
Fin répéter indéfiniment Lors de l'essai (chronogramme de DR3), sur front descendant de Tête1, Tête2
= 1 donc le sens de rotation du moteur correspond à la marche avant.
Q14 : Ce type de capteur permet à tout instant de connaître la
vitesse et le sens de rotation. C'est suffisant pour le pilotage du moteur
puisque l'information qui nous intéresse est la vitesse.
Localisation des véhicules en temps réel / Information aux clients
Q15 : DR4
|N° |Intitulé du message |Support du message |
|de | | |
|mes| | |
|sag| | |
|e | | |
| | |Réseau|Liais|Réseau |Liaiso|
| | |Intern|on |télépho|n |
| | |et |GSM/ |nie 3G |radio |
| | | |GPRS | |Satell|
| | | | |(ou |ite |
| | | | |WIFI) |GPS |
|1: |Grilles horaires locales | |X | | |
|2: |Grilles horaires toutes lignes |X | | | |
|3: |a) Signaux GPS | | | |X |
|4: |b) Trames de position des véhicules | |X | | |
|5: |e) Situation de la ligne de bus en temps | |X | | |
| |réel | | | | |
|6: |d) Situation complète du réseau de bus en |X | | | |
| |temps réel | | | | |
|7: |Informations locales actualisées | | | | |
|9: |c) Information prochains bus à proximité du|X | |X | |
| |client | | | | |
Etude du réseau de télésurveillance
Q16 et Q18 : DR5 |@ IP 10.0.3.19 |000 1010 |0000 0000 |0000 0011 |0001 0011 |
|Masque Réseau |1111 1111 |1111 1111 |1111 1100 |0000 0000 |
|@ hôtes |000 1010 |0000 0000 |0000 00xx |xxxx xxxx |
| Plus petite @ hôte |000 1010 |0000 0000 |0000 0000 |0000 0001 |
|Plus grande @ hôte |000 1010 |0000 0000 |0000 0011 |1111 1110 | |Plage d'adresses hôtes :|10. 0 . 0 .|10. 0 . 3 .|
| |1 |254 | Q17 : 10.0.3.255 ;
cette adresse est réservée à la diffusion d'un message à tous les
hôtes en même temps. Q19 : Cela fait 1024 hôtes - @réseau - @diffusion(broadcast) - soit 1022
hôtes. Q20 : 4 centaines (0 à 3) x 100 (0 à 99) - @réseau = 400-1 = 399 véhicules
;
il reste 1022 - 399 = 823 adresses disponibles pour des hôtes autres
que les véhicules PARTIE 2 : Etude d'un bâtiment d'entreposage Q21 : qne = 2,5 + 0,45 = 2,95 kN/m² Q22 : Qne = qne x S = 2,95 x 348 = 1027 kN Q23 : V = S x h = 348 x 0.4 = 139,2 m3
Pd = V x ? = 139,2 x 25 = 3480 kN Q24 : QT = Qne + Pd = 1027 + 3480 = 4507 kN Q25 : La poutre est soumise à de la flexion, les poteaux sont soumis à de
la compression. Q26 : Pp = 8 x (33,32 + 4,75x3) = 8 x 47.6 = 380 kN Q27 : Qp = QT / 3 = 4500 / 3 = 1500 kN
qF = Qp / s = 1500 / (0,6 x 1) = 2500 kN/m² Q28 : qF = 2500 kN/m² = 2,5 MPa
Ce qui est supérieur à la pression que peut supporter le sol.
Il faudra donc créer des dés de fondation dont la surface sera plus
grande que la section des fondations standards.
Leur surface minimale avec un coefficient de sécurité de 2 devra
être :
Smini = 2 x Qp / p = 2 x 1500/2000 = 1,5 m²
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Q3 Q5 Q4