Hypothèses Transmission du mouvement

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Situaton problème : Comment gérer la transmission d’un mouvement au sein d’un objet technique ?

Travail à faire : - lire et comprendre les 4 situatons problèmes secondaire ci-dessous.

- Emetre une ou plusieurs les hypothèses (répondre par une phrase et/ou un croquis)

Situaton 1 : Lorsque je me déplace en roller, mon pied semble « glisser » sur le sol. Pourquoi les roues d’un roller tournent « facilement » ?

Hypothèses :

Situaton 2 : A vélo lorsque je veux gagner de la vitesse ou moins me fatguer en côte je peux changer les vitesses, pourquoi ce changement permet-il de gagner en vitesse ou de moins se fatguer ?

Hypothèses :

Situaton 3 : Lorsque je circule en vélo, en voiture, à moto ou en trotnete il est souvent nécessaire de ralentr, lorsque j’appuie sur une pédale ou un levier, le véhicule ralentt.

Comment fonctonne le dispositf qui permet de ralentr un véhicule ? Existe-t-il diférents dispositfs ?

Hypothèses :

Situaton 4 : Une voiture utlise généralement de l’essence ou du gasoil pour avancer mais comment fonctonne le moteur d’une automobile pour permetre de transformer ce carburant en mouvement ?

Hypothèses :

Transmission du mouvement

Hypothèses

Identifier les principaux éléments qui constituent l’objet

………

.………

………

………

.………

………

………

.………

………

………

.………

………

Direction

Situaton problème : Quels sont les éléments qui consttuent un roller ? Comment limiter les frotements ?

Travail à faire : Ouvrir le fihier Edrawings roller et l’animaton roulement à billes - Répondre aux questons 1.Quelle est la foncton d'usage d'une paire de roller?

Se déplaier (seul de façon autonome)

2.Combien de roues possède le modèle 3D du patn ?

la patn possède 4 roues

En déduire, combien de roulements à billes possède ce même modèle numérique ?

8 roulements a billes

3. Après avoir observé et étudié le modèle numérique 3D du patn.

Et en vous aidant de la nomenclature, complétez les repères des pièces sur la vue éclatée.

4.Colorier en jaune le bât et en vert les pneus

ROULEMENT A BILLES

Queston 6 : Sur le schéma ci-dessous.

a. Représenter le sol par un trait.

b. Indiquer par une fèche le sens de rotaton de la roue avant du roller.

c. Représenter les diférents éléments manquant dans la roue.

d. A l’aide d’une fèche, indiquer leurs noms.

e. Colorier en bleu les pièces qui ne tournent pas avec la roue.

f. Colorier en rouge les éléments en mouvement dans la roue avant.

Dans une soluton avec roulements, des billes tournent librement entre une bague interne, solidement fxée à l'axe de rotaton, et une bague externe qui est fxée à la jante de la roue.

A retenir :Un roulement à billes permet de limiter les frotements avec l'axe de rotaton pour augmenter les performances

9 4 Axe

8 4 Vis

7 4 Entretoise

6 64 Bille

5 8 Bague extérieure de roulement.

4 8 Bague intérieure de roulement.

3 4 Pneu

2 4 Jante

1 1 Bâti

Repère Quantité Désignation

Le …/.…/…..

Technologie Collège

Eclaté d’un roller

Eléments d’un roller et roulement à billes

Identifier les principaux éléments qui constituent l’objet Activité 1

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Situaton problème :

Travail à faire : - Comprendre la situaton problème

- Emetre les hypothèses

- Réaliser les recherches et observatons pour vérifer les hypothèses.

- Rédiger une réponse la plus complète possible pour vérifer l’hypothèse HYPOTHESES

A. LE MOTEUR A EXPLOSION :

A.1. Observer la maquete proposée et l’animaton « Moteur à explosion »

Mot à placer : bielle / manivelle - gaz infammable - une rotaton - énergie mécanique - va et vient Un moteur à explosion utlise un gaz infammable (essence + d'air).

L’explosion de ce mélange dans la chambre du moteur libère une énergie mécanique qui pousse le piston dans un mouvement de vaetvient grâce au système bielle / manivelle on obtent alors une rotaton

A.2. les 4 temps du moteur :

Nommer les diférentes étapes, compléter la légende, redessiner les soupapes dans les positons adaptées, indiquer les mouvements et le déplacement des fuides.

ADMISSION COMPRESSION EXPLOSION ECHAPPEMENT

A.3. les 4 iylindres et 4 pistons du moteur :vidéo

Mot à placer : deux descentes - "4 temps" – vilebrequin - deux montées - quatre étapes

On appelle "4 temps" le cycle de quatre étapes auquel sont soumis les gaz pour créer cete explosion.

Soit deux montées et deux descentes.

Ce cycle de quatre temps se répète entraînant un vilebrequin ^qui

actonne les roues de la voiture.

Transmission du mouvement

MOTEUR

1 2 3 4

énergie, information fonctions qui le caractérisent techniques dans leur environnement Travaux Pratiques

Activité 2

Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

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Mot à placer : au second temps - premier temps du cycle - quatre pistons Les moteurs disposent de quatre pistons qui fonctonnent de façon décalée.

Quand le premier est au premier temps du cycle , le second piston est au second temps ^etc…

B. LA MACHINE A VAPEUR

B.1. Consulter l’animaton : La machine à vapeur

B.2. Après avoir observé et testé l’animaton répondre à la queston suivante :Qui a inventé la machine à vapeur et en quelle année ?

B.3.Sur la fgure 1 : nommer les éléments,

Sur les fgures 1 et 2, colorier en rouge la vapeur qui pousse le piston et en bleu la vapeur qui s’échappe, indiquer par une fèche les déplacements des diférents éléments.

B.4.Repérer sur la fgure 2 les étapes pour metre en rotaton le volant d’inerte.

Ordre Etape

1 Le charbon en brûlant chaufe l’eau qui se transforme alors en vapeur.

2 La vapeur circule à travers les tuyaux.

3 La vapeur pousse le piston dans un sens

4 Le mouvement de « va et vient » du piston permet au volant d’inerte de tourner

5 Le troir se déplace B.5. Quel est le rôle du troir ?

Le troir se déplaie pour faire iiriuler la vapeur dans un sens puis dans l’autre

CONCLUSION :

Dans les 2 cas quels forme d’énergie et système de transmission sont exploités pour obtenir le mouvement ?

Il s’agit de l’énergie thermique (c’est la chaleur) et du système bielle manivelle

Expliquer les points communs dans le fonctonnement du moteur à explosion et de la machine à vapeur :

Dans les 2 cas, c’est la producton de chaleur qui va entraîner la transformaton d’un liquide en gaz et permetre de déplacer le piston pour obtenir le mouvement.

Figure 1

1

Figure 2

MOTEUR

Activité 2

Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

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Situaton problème : Comment assurer foncton technique « ralentr ou s’arrêter » ?

Travail à faire : - Efectuer les manipulatons demandées et répondre aux questons - Consulter l’animaton sur le site: Animaton technoargia freinage

Hypothèses : D’après toi pourquoi un vélo, une moto, une voiture... s’arrête ou ralentt lorsque l’on actve le système de freinage (répondre en 5 min par équipe sans observer)

...

...

...

A. SYSTEME DE FREINAGE D’UN VELO.

A. 1. Quel est le nom de Ce système de freinage ?

Frein à patns Vbrake

A.2. Repère les éléments

Recherche les éléments qui consttuent le système de freinage à patns de la bicyclete. Aide toi des mots de la liste ci-dessous :Câble – Levier de frein – Gaine – Jante – Étrier

A.3. Tester la maquete et observer l’animaton, Pourquoi lorsque le système est actvé, la roue s’arrête ?

Les patns frotent la jante

A.4. Eirire le numéro des mouvements permetant d’arrêter la roue et ajouter des fèihes.

N° Mouvements

1 L’utlisateur appuie sur la poignée de frein 2 La poignée tre sur le câble

3 Le câble resserre les étriers 4 Les patns frotent la jante

A.5. Dessiner le système de freinage en positon :

Patins

1

Roue bloquée Roue libre

Transmission du mouvement

SYSTEMES DE FREINAGE 1

Travaux Pratiques Activité 3

Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

Page 6 B. SYSTEME DE FREINAGE D’UNE TROTTINETTE ELECTRIQUE.

B. 1. Quel est le nom de ie système de freinage ?

Frein à bande

B.2. Eirire le numéro des mouvements permetant d’arrêter la roue et ajouter des fèihes.

N° Mouvements

1 L’utlisateur appuie sur la poignée de frein

2 La poignée tre sur le câble 3 Le câble tre sur le levier qui pivote 4 Le levier actonne la bande 5 La bande se resserre sur le moyeu

B.3. Dessiner le système de freinage en positon :

C. ANALYSE

Peut-on dire que ces systèmes de freinage reposent sur le même principe ?  OUI NON Si oui, expliquer :

Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

Roue libre

Roue Bloquée

Activité 3

SYSTEMES DE FREINAGE 2

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Situaton problème : Un cycliste veut monter une cote avec son vélo, mais en faisant le moins d'eforts possible. Comment gérer son efort pour transmetre un mouvement ?

Travail à faire : - Efectuer les manipulatons demandées et répondre aux questons -Observer le vélo (prendre soin du matériel respecter les règles de sécurité) - Consulter l’aide sur le blog : Animaton technoargia braquet

A. OBSERVATION DU MODELE REEL :

Hypothèses : D’après toi pourquoi changer de vitesse permet d’aller plus vite et ou de moins se fatguer ? (répondre en 5 min par équipe sans observer)

...

...

...

A.1. Rechercher les éléments qui consttuent le système de transmission par chaîne du VTT. Aide-toi des mots de la liste ci-dessous et de l’exemple déjà traité : Chaîne – Dérailleur –pignons – Roue arrière – Plateaux - Pédale – poignée de vitesse.

A.2. Déirire la foniton teihnique assurée par ie système

a. Fais tourner les pédales et décrire comment la roue arrière est entraînée, replacer les termes suivant dans l’ordre : Chaîne – pignon – Roue– Plateau - Pédales

b. Changer de vitesse et observer quel est l’élément qui permet le changement de pignon, quel est son nom :

Le dérailleur

A.3. Sihématsaton du fonitonnement observé a.Dessiner la ihaîne sur le pett pignon et pett plateau Inscrire le nom des pièces

Lorsque le plateau efectue 2 tours la roue efectue ………

tours

b. Dessiner la ihaîne sur le grand pignon et pett plateau Inscrire le nom des pièces

Lorsque le plateau efectue 2 tours la roue efectue ………

tours

A.4. Quelle positon demande le plus d’efort :  Chaîne sur le pett pignon  Chaîne sur le grand pignon

Roue arrière Pignons

Dérailleur

Chaîne

Poignée de vitesse

Pédale Plateaux

Manivelle

Pédaler

Pédales Plateau Chaine Pignon Roue

Déplaiement. Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

énergie, information fonctions qui le caractérisent techniques dans leur environnement Travaux Pratiques

Activité 4

Transmission du mouvement

DEMULTIPLICATION

B. ANIMATION BRAQUET :

B.1. Observer l’animaton « braquet » et tester l’animaton braquet.

B.2.Sur une course, le cycliste réalise un parcours comprenant du plat, des côtes (entre 4% et 12%), une descente et enfn il fnit en sprint à l’avant du peloton.

Compléter le tableau à l’aide de l’animaton

Réglage Vitesse max ateinte

(km/h) Eforts du iyiliste Vitesse de rotaton Siénario Pignon

(dents) Plateau (dents)

SPRINT Colorier en rouge

 lente  rapide

PLAT Colorier en rouge  lente  rapide

PENTE < 4% Colorier en rouge  lente  rapide

Pente 6% Colorier en rouge

 lente  rapide

Pente > 10% Colorier en rouge

 lente  rapide

DESCENTE Colorier en rouge

 lente  rapide A quel moment le cycliste fournit-il le moins d’eforts ?

Aumomentde la descente

B.3. Dessiner l'emplacement de la chaîne pour :

a- monter une côte importante b - ateindre une vitesse maximale en descente

C. CONCLUSION :

Compléter le texte suivant : grand pignon - important – pett pignon - pett plateau – grand plateau – économiser – rapport De transmission – pignons - plateaux

Faire de la vitesse nécessite un

grandplateau

pettpignon

important

Gravir une montée nécessite d’économiser ses eforts il est donc nécessaire d’utliser un

pettplateau

grandpignon

Le changement de vitesse permet de modifer le

rapport de transmission

pignons

plateaux

D. Trotnete éleitrique :

Quel sont les éléments permetant à la trotnete électrique de de se propulser ? Faire un croquis

Le moteur électrique entraîne une courroie crantée, qui entraîne la roue

.

Observer et décrire différents types de mouvements / Décrire le fonctionnement d’OT, leurs fonctions et leurs constitutions

Activité 4

DEMULTIPLICATION