Maxime et Julie regardent un match de tennis lors des jeux olympiques de Rio. À chaque service, un panneau d'affichage indique la vitesse de la balle.

Une discussion s'installe.

Maxime : « 153 km/h ! Soit, 42,5 m/s, me semble-t-il… Il en faut de l'énergie pour lancer la balle si vite ! ».

Julie : « C'est sans doute pour cela que les organisateurs ont choisi ce soda comme sponsor officiel. Une cannette bue et le plein d'énergie est fait ! ».

Maxime : « Regarde, le joueur boit de l'eau ! ».

Julie : « … peut être parce que ce soda est une boisson acide… ».

Le lendemain, Maxime se souvient de la conversation et décide de vérifier la justesse des propos de Julie.

En cherchant dans son cahier de sciences et sur internet, Maxime trouve les informations reproduites sur les documents 2 et 3.

Questions :

1) Dans le **document 3**, quelle information recueillie par Maxime lui permet de faire l'hypothèse que le soda est une boisson acide ? Justifier la réponse.

2) Décrire une expérience qui permet de vérifier que le soda est une solution acide, en détaillant le matériel utilisé et les étapes de la manipulation.

3) Rappeler l'expression de l'énergie cinétique Ec en joules (J), d'un objet de masse m, en kilogrammes (kg), se déplaçant à la vitesse v, en mètres/seconde (m/s).

4) Dans les conditions de vitesse figurant dans le **document 1** et rappelées par Maxime, montrer que la valeur de l'énergie cinétique Ec de la balle de tennis au moment du service, arrondie à l'unité, est 54 J.

5) En utilisant le **document 2**, donner la valeur de l'énergie contenue dans 330 mL de soda.

6) Comparer les deux valeurs d'énergie obtenues aux **questions 4 et 5** et commenter la première remarque formulée par Julie à ce sujet.

1. Le pH est inférieur à 7 donc la boisson est acide.

On prélève le soda à l’aide d’un agitateur. On dépose une goutte sur du papier pH puis on compare la couleur obtenue avec l’échelle de teinte pour mesurer le pH. On peut aussi utiliser un pH-mètre qui affiche directement le pH

3. $Ec = \frac{1}{2}mv^{2}$

4. $Ec = \frac{1}{2} \times 0,06 \times 42,5^{2} =$ 54 J

5.

$\frac{330 \times 180}{100} = 594kJ$

6. l'énergie apportée par le soda est $\frac{594000}{54}$ = 11000 fois plus grande que l'énergie consommée pour envoyer la balle à cette vitesse.

Un soda très sucré comme le coca apporte beaucoup d’énergie et il faut faire beaucoup de sport pour consommer toute l’énergie apportée par une canette de coca !