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Sujet brevet - Annale sciences 2019 - Corrigé
Fiche annale

DIPLÔME NATIONAL DU BREVET
SESSION 2019
Durée de l’épreuve : 1 h 00
SCIENCES
Série générale

Partie : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

brevet 2019

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Astuce

Il faut bien s’approprier le document 1. D’après ce document, la racine absorbe l’eau et l’azote, la feuille prélève le dioxyde de carbone, alors que la tige, qui porte les feuilles, est un lieu de transport de la sève.
On a donc deux organes de prélèvement (racine et feuille) et un organe qui joue plutôt un rôle de transporteur (la tige).

Il faut choisir :
Hypothèse 3 : la zone pilifère absorbe l’eau et les sels minéraux.

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Astuce

Dans un premier temps, il est important de bien comprendre les termes du document et de se souvenir de ce qu’est une plantule : il s’agit du premier stade de développement de la plante, juste après la germination de la graine.

Par ailleurs, même s’il est précisé qu’il faut choisir une des trois hypothèses sans justification, on ne peut pas répondre au hasard.
Pourquoi l’hypothèse 3 est-elle la réponse à donner ?
D’après le document 2b, le tube 1 est un tube témoin : on observe que la plante, dont on place la tige et la racine dans de l’eau, vit et se développe correctement (elle puise l’eau et les sels minéraux nécessaires à sa croissance). Si l’on plonge la plante dans de l’huile (tube 2), elle meurt au bout de quelques jours, car elle ne peut absorber l’eau et les sels minéraux dont elle a besoin. Dans le tube 3, seule la zone pilifère est dans l’eau minérale, et la plante se développe correctement : la fonction des poils absorbants est donc bien de prélever l’eau et les sels minéraux nécessaires à la plante.

  • Réponse sous forme de texte :

Pour tester l’hypothèse « La zone de croissance est aussi une zone d’absorption d’eau et de sels minéraux », il faut un tube témoin (tube A) où toute la racine de la plantule de radis plonge dans de l’eau minérale. Nous savons que, dans ces conditions, la plante se développe.
Un deuxième tube (tube B) permet de montrer ce qui se passe quand la racine de la plantule de radis trempe entièrement dans l’huile. Nous savons que l’huile ne contient ni eau ni sels minéraux, ce ne permet pas à la plante de se développer.
Enfin, dans un troisième tube (tube C), on met la plantule dans de l’eau et de l’huile. L’huile se retrouve au-dessus de l’eau. Pour réaliser correctement l’expérience, seule la zone de croissance doit être plongée dans l’eau, le reste de la racine et de la tige étant entouré d’huile. Cela permettra de savoir si la zone de croissance absorbe bien l’eau et les sels minéraux nécessaires à la survie de la plantule.

  • Réponse sous forme de schéma :

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Astuce

Il faut penser ici à reprendre l’expérience donnée dans le document 2b pour effectuer le même processus de vérification, mais en se concentrant cette fois-ci sur une autre zone de la racine : la zone de croissance.

Les deux pratiques agricoles ont un rendement comparable : environ 10g10\,\text g de matière sèche par plante pour l’utilisation des bactéries Rhizobium et 12g12\,\text g pour l’ajout d’engrais chimique azoté. Ces deux rendements sont environ deux fois supérieur à celui d’une culture sans engrais et sans bactéries Rhizobium (seulement 6g6\,\text g de matière sèche par plante).
La pratique 1 (ajout d’engrais chimique azoté) a l’avantage d’un très bon rendement, mais elle pose des problèmes, car d’après le document 3, le surplus d’engrais qui n’est pas absorbé par le végétal se retrouve dans les cours d’eau, ce qui peut perturber les écosystèmes et engendrer des pollutions. La pratique 2, qui consiste à cultiver des légumineuses afin d’enrichir le sol en azote, a l’avantage de permettre un rendement presque similaire sans pollution. Par contre, la culture n’est alors possible qu’une année sur deux.

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Astuce

Le sujet précise que des valeurs chiffrées sont attendues. Cela indique qu’il faut utiliser l’ensemble des documents et en faire une lecture graphique.
L’expression « matière sèche » peut ne pas être connue, mais une bonne lecture des documents permet de déduire que cela est lié au volume de céréales produit.

Partie : PHYSIQUE-CHIMIE

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Astuce

Il faut faire appel à ses propres connaissances pour se souvenir que le noyau constitue le cœur de l’atome et que les électrons (chargés négativement) gravitent autour du noyau.
Une fois ces deux éléments placés, on peut se concentrer sur les protons et les neutrons. Les neutrons, comme leur nom l’indique, ont une charge neutre. Il ne s’agit donc pas des éléments notés avec un signe « + », mais bien des éléments représentés en bleu. Le proton est ainsi un élément chargé positivement.

  • Le nombre de protons pour chaque atome correspond au numéro atomique. Ainsi, l’oxygène 16 possède 8 protons, l’oxygène 17 possède 8 protons et l’oxygène 18 possède également 8 protons.

  • En 1910, le pourcentage de dioxyde de carbone (CO2\text{CO}_2) présent dans l’air est de 0,030 %.
  • Ce pourcentage atteint 0,037 % en 2000.
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Astuce

Il s’agit ici d’une lecture de graphique. Il faut donc se souvenir des notions d’axe des abscisses et d’axe des ordonnées.
Afin de répondre correctement aux questions 2a et 2b, il faut tracer les traits de construction qui permettent de déterminer les valeurs demandées :

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  • Entre 1810 et 1950, le pourcentage de CO2\text{CO}2 augmente très légèrement : il passe d’un petit peu plus de 0,028 % à 0,031 %. On peut dire qu’il varie peu sur cette période.
    Entre 1950 et 2010, le pourcentage de CO2\text{CO}
    2 augmente de façon plus forte : on passe de 0,031 % à 0,039 %.
  • Si on considère qu’entre 1970 et 2010 l’évolution du pourcentage de CO2\text{CO}2 est une droite, alors on peut estimer qu’en 2020, si la situation ne change pas, on atteindra un pourcentage de CO2\text{CO}2 dépassant 0,040 %.
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Astuce

Afin de répondre correctement à la question 2d, on se fonde sur la situation observée, à savoir une augmentation constante. Il faut tracer les traits de construction qui permettent d’estimer la valeur demandée :

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brevet 2019 cylindre

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Astuce

Le segment fléché représente un vecteur poids, que l’on note P\vec P.
Le poids est une force verticale dirigé vers le bas. Son point d’application est le centre de gravité du cylindre et, pour la représenter, on utilise l’échelle 1cm100N1\text{cm}\leftrightarrow 100\text N.
Dans cette question, on a P=236NP=236\,\text N donc, en effectuant un produit en croix, on obtient : 236100=2,36\dfrac{236}{100}=2,36. On arrondit la longueur de la flèche à un chiffre après la virgule, car cette précision est imposée par le tracé à la règle qui est au millimètre. La longueur du vecteur est ainsi de 2,4cm2,4\,\text{cm}.

  • On sait que le poids PP, la masse mm et l’intensité de la pesanteur gg du lieu sont liés par la formule P=m×gP=m\times g.
    De cette relation, on en déduit que m=Pgm=\dfrac{P}{g}.
    À Vostok, l’intensité de la pesanteur est g=9,82N/kgg=9,82\,\text{N/kg}, ainsi la masse du cylindre de glace est m=2369,82=24,03kgm=\dfrac{236}{9,82}=24,03\,\text{kg}.