Exercice 142

Question : La consommation d’eau maximale (CEM) est la quantité maximale d’eau qu’une personne peut consommer par unité de temps pendant une activité physique intense, exprimée en litres par heure (L/h). Pour personnaliser la mesure, la valeur observée est souvent rapportée à la masse corporelle, s’exprimant en \(\mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) (appelée \(\mathrm{CEM}_{\text{spécifique}}\)).

  1. Chez un sujet jeune et en bonne santé, les \(\mathrm{CEM}_{\text{spécifique}}\) observées sont d’environ \(0,06 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) chez l’homme et \(0,05 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) chez la femme.
  1. Chez les athlètes de haut niveau, les \(\mathrm{CEM}_{\text{spécifique}}\) peuvent atteindre \(0,09 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) chez l’homme et \(0,08 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) chez la femme (source INSEP). Reprends la question a en tenant compte de ces nouvelles données.

Réponse

Résumé :

Corrigé détaillé

Correction de l’exercice sur la Consommation d’Eau Maximale (CEM)

a. Calcul de la quantité d’eau consommée chez une personne non-athlète

Pour calculer la quantité d’eau consommée (\(Q\)) pendant une activité physique, nous utilisons la formule suivante :

\[ Q = \text{CEM}_{\text{spécifique}} \times \text{Masse corporelle} \times \text{Durée} \]

Où : - \(\text{CEM}_{\text{spécifique}}\) est exprimée en \(\mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) - La Masse corporelle est en kilogrammes (kg) - La Durée est en heures (h)

1. Quantité d’eau consommée par un homme de 75 kg pendant 4 heures

Données : - \(\text{CEM}_{\text{spécifique}} = 0,06 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) - Masse corporelle = 75 kg - Durée = 4 heures

Calcul :

\[ Q = 0,06 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \times 75 \, \mathrm{kg} \times 4 \, \mathrm{h} \]

\[ Q = 0,06 \times 75 \times 4 = 18 \, \mathrm{L} \]

Réponse : L’homme consommera 18 litres d’eau pendant l’activité de 4 heures.

2. Quantité d’eau consommée par une femme de 60 kg pendant 3,5 heures

Données : - \(\text{CEM}_{\text{spécifique}} = 0,05 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) - Masse corporelle = 60 kg - Durée = 3,5 heures

Calcul :

\[ Q = 0,05 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \times 60 \, \mathrm{kg} \times 3,5 \, \mathrm{h} \]

\[ Q = 0,05 \times 60 \times 3,5 = 10,5 \, \mathrm{L} \]

Réponse : La femme consommera 10,5 litres d’eau pendant l’activité de 3,5 heures.


b. Calcul de la quantité d’eau consommée chez un athlète de haut niveau

Chez les athlètes de haut niveau, la \(\text{CEM}_{\text{spécifique}}\) est plus élevée :

Nous reprenons les calculs de la partie a avec ces nouvelles valeurs.

1. Quantité d’eau consommée par un athlète homme de 75 kg pendant 4 heures

Données : - \(\text{CEM}_{\text{spécifique}} = 0,09 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) - Masse corporelle = 75 kg - Durée = 4 heures

Calcul :

\[ Q = 0,09 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \times 75 \, \mathrm{kg} \times 4 \, \mathrm{h} \]

\[ Q = 0,09 \times 75 \times 4 = 27 \, \mathrm{L} \]

Réponse : L’athlète homme consommera 27 litres d’eau pendant l’activité de 4 heures.

2. Quantité d’eau consommée par une athlète femme de 60 kg pendant 3,5 heures

Données : - \(\text{CEM}_{\text{spécifique}} = 0,08 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1}\) - Masse corporelle = 60 kg - Durée = 3,5 heures

Calcul :

\[ Q = 0,08 \, \mathrm{L} \cdot \mathrm{h}^{-1} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \times 60 \, \mathrm{kg} \times 3,5 \, \mathrm{h} \]

\[ Q = 0,08 \times 60 \times 3,5 = 16,8 \, \mathrm{L} \]

Réponse : L’athlète femme consommera 16,8 litres d’eau pendant l’activité de 3,5 heures.


Résumé des résultats

Ces calculs montrent l’importance de la personnalisation de la consommation d’eau en fonction de la masse corporelle, de la durée de l’activité et du niveau d’entraînement de la personne.

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