Les bébés nageurs
Dans certaines piscines municipales, des créneaux
horaires sont réservés afin de permettre aux bébés de se baigner avec
leurs parents. Ces piscines doivent répondre à des règlementations
notamment sur le pH de l’eau et les équipements de sécurité.
Partie A - Le pH de l’eau (12
points)
Un pH mal ajusté peut occasionner une irritation des yeux et de la peau.
1. En choisissant
le mot correspondant parmi les trois suivants : acide, basique, neutre,
caractériser l’eau de piscine dont la valeur du pH est de 8. Justifier
la réponse.
A 25°C, le pH de l'eau est supérieur à 7, l'eau est donc un milieu
basique.
2. Décrire une
méthode de mesure du pH de l’eau de cette piscine en choisissant le
matériel nécessaire parmi ceux présentés ci-dessous. La réponse pourra
s’appuyer sur un (des) schéma(s) légendé(s).
Pour une mesure précise utiliser un pHmètre en plongeant la sonde dans l'eau de la piscine contenue dans le becher.
Pour une mesure moins précise, déposer une goutte d'eau de la piscine à l'aide d'une tige en verre sur le papier pH.
3. Donner le nom, ou la formule, de l’ion responsable du caractère basique d’une solution.
Ion hydronium H
3O
+.
Afin d’ajuster le pH de l’eau de la piscine, on ajoute des solutions correctrices pour augmenter ou diminuer le pH.
4. Déterminer la masse de solution correctrice à verser dans une piscine de 600 m
3
d’eau afin de diminuer le pH de l’eau de la valeur 8 à la valeur 7,2.
Faire apparaître la démarche ainsi que les calculs. Toute démarche sera
valorisée.
Masse de solution correctrice à verser dans 1 m
3 pour baisser le pH de 8 à 7,2 : 40 g.
Soit pour 600 m
3 : 40 x600 = 24 000 g = 24 kg.
5. Proposer une hypothèse sur l’ion ajouté pour diminuer le pH de l’eau de la piscine, en choisissant parmi les ions suivants : Cl
- , Cu
2+, H
+, HO
-.
Ion H
+.
Partie B - Les équipements de sécurité (13 points)
Echelle : 1 cm représente 20 N
6. Associer à chaque flèche l'action mécanique qu’elle modélise.
Une fois dans l’eau, le bébé et sa bouée sont alors soumis aux actions mécaniques exercées par la Terre et par l’eau.
7. Pour chacune des
deux actions mécaniques, exercées par la Terre et par l’eau, préciser
s’il s’agit d’une action mécanique de contact ou à distance.
Le poids est une action mécanique à distance.
L'action exercée par l'eau est une action mécanique de contact.
8. Préciser la direction et le sens de la force modélisant l’action mécanique 1.
Verticale, vers le haut.
9. Déterminer graphiquement la valeur de la force modélisant l’action mécanique 1.
1 cm représente 20 N.
4 cm représentent 80 N.
Choix de l’équipement de sécurité
En cherchant à s’informer, les parents d’un bébé ont trouvé plusieurs équipements différents.
10. Indiquer quel
équipement de sécurité il est possible de choisir pour un bébé de 8 kg
avec un budget maximal de 25 €. Faire apparaître la démarche ainsi que
les calculs.
Poids du bébé : P = m g = 8 x9,8 ~78 N, valeur comprise entre 59 et 176 N : bouée siège 20 €.