Sujet de métropole, juin 2026

Énoncé

Destinés à effectuer des mesures pour répondre aux questions des océanographes, les flotteurs profileurs sont des robots incontournables du programme mondial d'observation des océans. Équipés de capteurs, les flotteurs profileurs mesurent et transmettent la température, la pression, la salinité, le pH, la quantité de dioxygène dissous, …


www.adoptafloat.com (consulté le 23/01/2026)

Question 1

Citer deux grandeurs que les capteurs équipant les flotteurs peuvent mesurer.

Cette question est une question de lecture simple du texte d'introduction. Il faut éviter d'inventer des grandeurs non citées. Quand une question demande de « citer », il suffit souvent de reprendre précisément des informations du document.

Mesure de la salinité d'une eau de mer
La salinité est la quantité de sels dissous dans un liquide. Dans l'eau de mer, elle correspond principalement à la quantité d'ions chlorure Cl⁻ et d'ions sodium Na⁺.

Question 2

Parmi les compositions indiquées dans le tableau ci-dessous, choisir et noter sur la copie le numéro de la composition correcte de l'ion chlorure. Justifier ce choix.

Composition 1	Composition 2	Composition 3
16 électrons 17 protons 18 neutrons	17 électrons 17 protons 18 neutrons	18 électrons 17 protons 18 neutrons

Pour répondre à cette question, il suffit de bien distinguer les électrons, protons et neutrons et se rappeler de ce qui varie selon la charge de l'ion considéré. Il ne faut pas confondre atome et ion.

Solutions conductrices
Pour étudier la capacité de l'eau de mer à conduire le courant électrique, on effectue le montage électrique schématisé ci-dessous :

* Électrode : tige conductrice permettant le passage du courant électrique.
Les observations de quatre expériences sont notées dans le tableau ci-dessous :

	Expérience A	Expérience B	Expérience C	Expérience D
Solution testée	Eau pure	50 g de sel dissous dans 1 litre d'eau pure	100 g de sel dissous dans 1 litre d'eau pure	100 g de sucre dissous dans 1 litre d'eau pure
Composition de la solution	Molécules d'eau	Molécules d'eau, ions chlorure et ions sodium	Molécules d'eau, ions chlorure et ions sodium	Molécules d'eau et molécules de sucre
Observation	La lampe ne brille pas	La lampe brille un peu	La lampe brille beaucoup	La lampe ne brille pas

Question 3

À partir des observations des expériences, expliquer si ce sont les ions ou les molécules qui permettent le passage du courant dans les solutions.
La qualité de la rédaction est prise en compte et valorisée dans cette question. Un minimum de 2 lignes est attendu.

La question demande une explication à partir des observations. Il ne suffit donc pas d'écrire : « ce sont les ions ». Il faut comparer les expériences et en déduire la réponse.

Pour mesurer précisément l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit, il est possible de remplacer la lampe par un appareil de mesure adapté.

Questions 4

Donner le nom de l'appareil qui permet de mesurer l'intensité du courant électrique en ampère.

En électricité, pour le brevet, il faut connaître absolument les appareils mesurant la tension électrique (en Volt, V), l'intensité du courant (en Ampère, A), et la résistance (en Ohm, Ω).

Les mesures réalisées sont présentées sous la forme d'un graphique :
Évolution de l'intensité du courant électrique en fonction de la masse de sel dissous dans un litre d'eau

Questions 5

Déterminer la valeur de la masse de sel dissous dans un litre d'eau pour une intensité du courant électrique mesurée de 0,5 A.

Il s'agit d'une simple lecture graphique. Attention à donner la réponse avec son unité !

Transfert des données via satellite
Le flotteur peut transférer ses données de mesures via un satellite qui tourne autour de la Terre. Le transfert a lieu lorsque le satellite se trouve à la verticale du flotteur.

Le satellite parcourt environ 45 000 km pour effectuer le tour complet de la Terre à une vitesse dont la valeur est constante et égale à 7,5 km/s.

Question 6

Montrer par un calcul que le flotteur ne peut réaliser qu'un seul transfert de données de mesures toutes les 6 000 s.
Toute démarche, même partielle, sera prise en compte.

Attention aux unités : la distance est en km et la vitesse en km/s, donc le temps obtenu est directement en secondes.

Question 7

Expliquer alors l'avantage d'utiliser plusieurs satellites.

Il faut faire le lien avec la question précédente.

Corrigé

1. Comme le décrit le texte d'introduction, les capteurs des flotteurs peuvent mesurer la température, la pression, la salinité, le pH, la quantité de dioxygène dissous. Il fallait en citer seulement deux.
Exemple de réponse : Les flotteurs peuvent mesurer la température et la salinité de l'eau de mer.

2. La composition correcte de l'ion chlorure est la composition 3 du tableau : 18 électrons, 17 protons, 18 neutrons.
Justification : Un ion chlorure a pour formule Cl⁻. Le signe − signifie que l'atome de chlore a gagné un électron. Un atome de chlore possède 17 protons donc 17 électrons. Pour devenir l'ion chlorure Cl⁻, il possède donc un électron de plus, soit 18 électrons.

3. Dans l'expérience A (eau pure donc molécules) et dans l'expérience D (sucre donc molécules), la lampe ne brille pas, le courant ne circule pas.
Dans l'expérience B (sel donc ions) et dans l'expérience C (sel donc ions), la lampe brille, le courant circule.
On en déduit que ce sont les ions, et non les molécules, qui permettent le passage du courant électrique dans une solution.

4. L'appareil qui mesure l'intensité du courant électrique, en ampère, est un ampèremètre.

5. Pour une intensité de 0,5 A, la masse de sel dissous est d'environ 60 g.
En effet, par lecture graphique, on part de 0,5 A sur l'axe vertical (ordonnées), puis on rejoint la courbe du graphique qui est une droite. On descend ensuite vers l'axe horizontal (abscisses) et on lit environ 60 g de sel dissous dans 1 litre d'eau.

6. On utilise la relation : $v\, =\, \frac{d}{t}$ soit $t\, =\, \frac{d}{v}$ .
On remplace par les valeurs données : $t\, =\, \frac{45\, 000}{7,5}\, =\, 6\, 000\, s$ .
Le satellite met donc 6 000 s pour faire un tour complet autour de la Terre.
Comme le transfert des données a lieu seulement lorsque le satellite est à la verticale du flotteur, le flotteur ne peut transférer ses données qu'à chaque passage du satellite au-dessus de lui, donc environ une fois toutes les 6 000 s.

7. Utiliser plusieurs satellites permet au flotteur de transmettre ses données plus souvent, car il y a davantage de passages de satellites à la verticale du flotteur.
Avec un seul satellite, le flotteur doit attendre environ 6 000 s entre deux transferts. Avec plusieurs satellites, les passages au-dessus du flotteur sont plus fréquents, ce qui permet d'envoyer les données plus régulièrement et de réduire le temps d'attente.