Q 1.1 Cocher la nature du mouvement du tracteur pendant cet essai.
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DNB blanc – Hugo et son nouveau tracteur électrique
30:00
Mise en situation
Hugo est apprenti dans une exploitation céréalière. Son maître de stage envisage de remplacer un ancien tracteur diesel par un tracteur électrique pour réduire la pollution et le coût de fonctionnement. Hugo cherche à comprendre comment ce nouveau tracteur fonctionne et s'il est réellement plus économique.
1 – Étude du déplacement du tracteur
5 ptsLors d'un essai sur un chemin rectiligne, Hugo chronomètre le tracteur : il parcourt 600 mètres en 1 minute, en roulant à vitesse constante.
Q 1.2 Calculer la vitesse moyenne du tracteur, en mètres par seconde (m/s). Formule : v = d ÷ t avec d en mètres, t en secondes et v en m/s.
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Q 1.3 La vitesse maximale autorisée pour ce tracteur est de 40 km/h, soit environ 11 m/s. Le tracteur respecte-t-il cette limite ? Justifier.
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2 – La batterie lithium-ion
4.5 ptsLa batterie du tracteur contient un sel lithié, le carbonate de lithium de formule Li₂CO₃.
Q 2.1 Compléter le tableau précisant la composition de Li₂CO₃.
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| Nom de l'élément | Symbole | Nombre d'atomes |
|---|---|---|
| Lithium | ||
| Carbone | ||
| O |
Q 2.2 Lors de son fonctionnement, la batterie produit des ions Li⁺. Entourer la bonne désignation de Li⁺.
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3 – Conversion d'énergie dans le tracteur
5 ptsQ 3.1 Compléter la chaîne énergétique du tracteur, en choisissant parmi : chimique, électrique, mécanique, thermique, lumineuse.
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Batterie → Moteur électrique → Roues du tracteur → Mouvement Énergie → Énergie → Énergie
Q 3.2 Pendant le fonctionnement, le moteur s'échauffe. Indiquer la forme d'énergie correspondant à cette perte.
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Q 3.3 Sur la batterie figure le pictogramme « danger électrique ». Citer une précaution à prendre lors de l'entretien de la batterie.
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4 – Consommation et coût d'utilisation
9 ptsHugo veut comparer le coût d'utilisation des deux tracteurs sur une journée de travail. Données : puissance du moteur électrique P = 50 kW. Durée quotidienne d'utilisation t = 4 h. Relation : E = P × t (E en kWh, P en kW, t en h). Électrique : ? kWh à 0,25 €/kWh. Diesel : 40 L de gazole à 1,80 €/L.
Q 4.1 Calculer l'énergie électrique consommée par le tracteur électrique en une journée de travail, en kWh.
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Q 4.2 En déduire le coût journalier d'utilisation du tracteur électrique.
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Q 4.3 Calculer le coût journalier d'utilisation du tracteur diesel, puis indiquer quel tracteur revient le moins cher à utiliser.
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Présentation et rédaction : 1.5 pt (apprécié par ton enseignant·e)