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Examens nationaux

Baccalauréat · Série F · Technologie — 2024

BAC F — Technologie — Sujet type n° 1

  • Série F
  • ⏱ 3 h
  • Coefficient 4
  • Niveau moyen
  • 12 questions

Consignes

  • Le candidat traitera les TROIS exercices.
  • La calculatrice non programmable est autorisée.
  • Les unités et les chiffres significatifs entrent dans la notation.

Exercice 1 — Dessin technique et cotation

La figure ci-dessous représente la vue de face d'une pièce d'appui en acier, percée d'un alésage central.

20090Ø 504 trous Ø 12
1.
Citer trois vues utilisées en dessin technique et préciser leur disposition en projection européenne.
2 pts
2.
Quelle est la signification du trait mixte fin (trait d'axe) visible sur le dessin ?
1 pt
3.
La pièce a une épaisseur de 20 mm20\ \mathrm{mm}. Calculer le volume de matière restant après perçage de l'alésage central et des quatre trous. Prendre π≈3,14\pi \approx 3{,}14 et donner le résultat en cm3\mathrm{cm}^{3}.
3 pts
4.
La masse volumique de l'acier est ρ=7,85 g⋅cm−3\rho = 7{,}85\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}}. En déduire la masse de la pièce, en kilogrammes.
1 pt

Exercice 2 — Ajustements et tolérances

Un arbre doit tourner librement dans un alésage. Le bureau d'études prescrit l'ajustement suivant :

∅ 40 H7/g6\varnothing\,40\ \mathrm{H7}/\mathrm{g6}
ÉlémentCote nominaleÉcart supérieurÉcart inférieur
Alésage H7\mathrm{H7}40 mm40\ \mathrm{mm}+25 μm+25\ \mu\mathrm{m}0 μm0\ \mu\mathrm{m}
Arbre g6\mathrm{g6}40 mm40\ \mathrm{mm}−9 μm-9\ \mu\mathrm{m}−25 μm-25\ \mu\mathrm{m}
1.
Calculer la cote maximale et la cote minimale de l'alésage, en millimètres.
1,5 pts
2.
Calculer la cote maximale et la cote minimale de l'arbre.
1,5 pts
3.
En déduire le jeu maximal et le jeu minimal, exprimés en micromètres.
2 pts
4.
S'agit-il d'un ajustement avec jeu, incertain ou avec serrage ? Justifier.
1 pt

Exercice 3 — Résistance des matériaux : traction

Une barre cylindrique en acier, de diamètre d=16 mmd = 16\ \mathrm{mm} et de longueur L0=2 mL_0 = 2\ \mathrm{m}, supporte une charge axiale de traction F=30 kNF = 30\ \mathrm{kN}.

Données : module de Young E=210 GPaE = 210\ \mathrm{GPa} ; limite élastique Re=250 MPaR_e = 250\ \mathrm{MPa}.

1.
Calculer l'aire de la section droite SS de la barre, en mm2\mathrm{mm}^{2}. Prendre π≈3,14\pi \approx 3{,}14.
1,5 pts
2.
Calculer la contrainte normale σ=FS\sigma = \dfrac{F}{S}, en mégapascals.
2 pts
3.
Le coefficient de sécurité imposé est s=1,5s = 1{,}5. La barre est-elle correctement dimensionnée ? Justifier par le calcul de la contrainte admissible.
2 pts
4.
Calculer l'allongement ΔL\Delta L de la barre sous cette charge, en millimètres.
1,5 pts

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