Centre d'intérêt 4 - Technologie en collège

Centre d’intérêt 4 : Des solutions techniques pour une même fonctionCapacité : Stockage, distribution et transformation de l’énergieObjectif de la séquenceIdentifier les éléments de stockage, de distribution et de transformation dans un circuitd’énergie sur un moyen de transport et représenter la circulation de cette énergie par uncroquis.Situation pédagogiqueLes élèves sont en salle de technologie, il y a six groupes de quatre à cinq élèves.Chaque groupe a à sa disposition une boite de glace (vide !) avec les composants et lescâbles pour réaliser les circuits demandés.Le châssis rouge est réalisé avec un dessus deboitier en PVC style « alarme »DémarcheProblématiques :Comment monter et faire avancer ma voiture à 3 roues ?Comment faire reculer ma voiture à 3 roues ?Comment insérer un interrupteur dans le circuit ?A quoi sert un interrupteur ?Qu’est-ce-qu’un pignon et à quoi ça sert ?Découverte des éléments d’une chaîne d’énergie ?InvestigationLes élèves commencent par monter la voiture à 3 roues pour qu’elle avance.Ils doivent ensuite modifier le circuit pour la faire reculer.Ensuite insérer un interrupteur.Identifier le rôle des composants élémentaires dans le montage.Avec ces montages, les élèves proposent un croquis de la chaîne d’énergie.Remontée des travauxPetite course de voiture dans le couloir du collègeStructuration (ce que je dois retenir)Collège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi Frédérique

MONTER UNE VOITURE à 3 ROUES AVEC UN MOTEURMoteurLe bâtide la voiture1 coupleurde piles2 piles AA2 axes1 interrupteur1 câble deconnexionTrois rouesTU ES RESPONSABLE du MATERIEL.VERIFIE LE, AVANT de TRAVAILLER ainsiqu’à la FIN de la SEANCE.PREVIENS TON PROFESSEUR, s’il y a UN PROBLEME.Etiquettes de la « boite de glace (vide bien sûr !) » contenant les composants nécessaires aux 3 expériencesCollège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi Frédérique

MONTER UNE VOITURE à 3 ROUES AVEC UN MOTEURMatériels à ta disposition pour monter une voiture à 3 roues avec un moteur :……….………………………….………………………..…………………………………….……………………...…………Solutions :Sans ………………………………………………………………………………………….Que faut-il faire pour faire reculer ma voiture ?..........................................................................................................................................................................Avec …………….………………..A quoi sert un interrupteur ?………………………………………………………………………………………………………………………………………………Collège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi Frédérique

MONTER UNE VOITURE à 3 ROUES AVEC UN MOTEUR(Correction :)Matériels à ta dispositon pour monter une voiture à 3 roues avec un moteur :MoteurLe bâtide la voiture1 coupleurde piles2 piles AA2 axes1 interrupteur1 câble deconnexionTrois rouesSolutions :Sans interrupteurPignon dumoteur(rouemenante)Roue menéeQue faut-il faire pour faire reculer ma voiture ?Il faut inverser le branchement du moteur.Avec interrupteurInterrupteurA quoi sert un interrupteur ?Un interrupteur commande le passagede l’énergie électrique.Collège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi Frédérique

MONTER UNE VOITURE A 3 ROUES AVEC UN MOTEURComment ça marche ?Sans ……………………. : Le ……………... est alimenté par les 2 piles. Lorsqu’il tourne, le ………………….. dumoteur (………………………...) tourne et entraîne, par …………………..., la petite roue de devant(………………………………….). Le véhicule …………………... alors.Avec ……………………. : L’……………………………... a deux positions. Position ………………. et position………………...Lorsqu’il est en position ………………..., l’…………………………………………... ne circule pas.Par conséquent, le ……………………….. ne tourne pas, la voiture n’…………………………...Lorsqu’il est en position …………………….., …………………….. circule, le ……………….. est, alors,……………………………….. par les ……………………………...Le ……………………. du moteur (……………………………………………..) ………………….. et entraîne, par…………………………., la petite roue de devant (……………………………………….).Le véhicule avance .Dans les deux cas, il y a une conversion de l’énergie …………………. en énergie …………….… (déplacement).Chaîne de l’énergie :La chaîne d’énergie d’un objet technique comprend quatre fonctions techniques.1 2 3 4………………………………………………………..………………………………………………………..………………………………………………………..………………………………………………………..L’énergie nécessaire estsoit apportée au véhicule,soit stockée dans unélément du véhicule(réservoir, batterie…)La distribution de l’énergieest commandée parl’utilisateur pour régulerl’allure du véhicule(plus ou moins rapide)Le moteur transformel’énergie fournie en énergiemécaniqueUn ensemble d’élémentspermet de transmettrel’énergie motrice pourdéplacer le véhicule.L’utilisateur peut agir surcertains éléments pouradapter les efforts auxconditions d’utilisation(montée, descente...)Energies utilisées dans un objet technique :- ……………………………. : (ex : cycliste)- ………………………….. : produite par des piles (calculatrice), stockée dans des batteries (ex : trottinettes)- ……………………….. : fonctionnant à partir d’un carburant liquide ou gazeux (essence, gazole, gaz naturel...)- ……………………….. : comme le vent (voilier) ou le soleil (cellule photovoltaïque) ou ...Collège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi FrédériqueChaine de l’énergie de la voiture à 3 roues :- Alimentation- StockageEnergie ……………..(stockage : ………….)- Commande- Distribution- ………………...(commande)- ……………..……………..(distribution)- Motorisation- Transformation……………….- Transmission- Adaptation………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

MONTER UNE VOITURE A 3 ROUES AVEC UN MOTEURComment ça marche ?(Correction :)Sans interrupteur : Le moteur est alimenté par les 2 piles. Lorsqu’il tourne, le pignon du moteur (roue menante)tourne et entraîne, par frottement, la petite roue de devant (roue menée). Le véhicule avance alors.Avec interrupteur : L’interrupteur a deux positions. Position marche et position arrêt.Lorsqu’il est en position arrêt, l’énergie électrique ne circule pas. Par conséquent, le moteur ne tourne pas, la voituren’avance pas.Lorsqu’il est en position marche, l’énergie circule, le moteur est, alors, alimenté par les 2 piles.Le pignon du moteur (roue menante) tourne et entraîne, par frottement, la petite roue de devant (roue menée).Le véhicule avance .Dans les deux cas, il y a une conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique (déplacement).Chaîne de l’énergie :La chaîne d’énergie d’un objet technique comprend quatre fonctions techniques.1 2 3 4AlimentationStockageL’énergie (solaire,éolienne, fossile,électrique, musculaire,…)nécessaire est soit apportéeau véhicule, soit stockéedans unélément du véhicule(réservoir, batterie, pile,muscles…)CommandeDistributionLa distribution de l’énergieest commandée parl’utilisateur pour régulerl’allure du véhicule(plus ou moins rapide).Exemples : fils,interrupteur, poignée,pédale…)MotorisationTransformationLe moteur transformel’énergie fournie(énergie électrique,ou fossile, ou solaire ouéolienne ou musculaire…)en énergie mécaniqueTransmissionAdaptationUn ensemble d’élémentspermet de transmettrel’énergie mécanique pourdéplacer le véhicule.L’utilisateur peut agir surcertains éléments pouradapter les efforts auxconditions d’utilisation(montée, descente...).Exemples : pignon,engrenage, courroie,chaine, plateau, …)Energies utilisées dans un objet technique :- Musculaire : (ex : cycliste)- Electrique : produite par des piles (calculatrice), stockée dans des batteries (trottinettes) ou distribuée par unréseau d’alimentation (train électrique)- Thermique : fonctionnant à partir d’un carburant liquide ou gazeux (essence, gazole, gaz naturel...)- Naturelle : comme le vent (voilier) ou le soleil (cellule photovoltaïque) ou ...Chaine de l’énergie de la voiture à 3 roues :AlimentationStockageEnergie électrique(stockage : pile)CommandeDistribution- interrupteur(commande)- câbles deconnexion(distribution)MotorisationTransformationMoteurTransmissionAdaptationPignon du moteur+ petite roue(roue menante)par frottementCollège Jean Brunet - Avignon -Auteur : Mme Borghi Frédérique

Ce que je dois retenir : La Chaîne de l’énergie d’un objet techniqueUn moyen de transport pour se déplacer doit transformer l’énergie disponible (source …………………….)en ……………….. ……………….... Les étapes de cette transformation constituent la …………………………..La chaîne de l’énergie se compose, en principe, de 4 étapes :1 2 3 4- …………………….- ……………………...- ……………………….- ………………………...- ……………………….- ………………………...- ……………………….- ………………………...L’énergie(……………………………………………………………….……………………………………………...…) nécessaireest soit apportée au véhicule,soit stockée dans unélément du véhicule(…………………………………………………………………………………………………………………………..…)La distribution de l’énergie estcommandée parl’utilisateur pour régulerl’allure du véhicule(plus ou moins rapide).Exemples :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...…)Le moteur transformel’énergie fournie(énergie…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...…)en énergie ………………….Un ensemble d’élémentspermet de transmettrel’énergie mécanique pourdéplacer le véhicule.L’utilisateur peut agir surcertains éléments pour adapterles efforts aux conditionsd’utilisation (montée,descente...).Exemples…………………………………………………………………………………………....…)Ce que je dois retenir : La Chaîne de l’énergie d’un objet techniqueUn moyen de transport pour se déplacer doit transformer l’énergie disponible (source d’énergie)en énergie mécanique. Les étapes de cette transformation constituent la chaîne d’énergie.La chaîne de l’énergie se compose, en principe, de 4 étapes :1 2 3 4- Alimentation- Stockage- Commande- Distribution- Motorisation- Transformation- Transmission- AdaptationL’énergie (solaire,éolienne, fossile,électrique, musculaire,…)nécessaire est soit apportée auvéhicule, soit stockée dans unélément du véhicule(réservoir, batterie, pile,muscles…)La distribution de l’énergie estcommandée parl’utilisateur pour réguler l’alluredu véhicule(plus ou moins rapide).Exemples : fils,interrupteur, poignée,pédale…)Le moteur transformel’énergie fournie(énergie électrique,ou fossile, ou solaire ouéolienne ou musculaire…) enénergie mécaniqueUn ensemble d’éléments permetde transmettrel’énergie mécanique pourdéplacer le véhicule.L’utilisateur peut agir surcertains éléments pour adapterles efforts aux conditions d’utilisation(montée, descente...).Exemples : pignon, voile,engrenage, courroie,chaine, plateau, hélice, …)