La machine à gommes géante

1Chercher des réponses oudes solutions à desproblèmes d’ordrescientifique outechnologiqueCommuniquer à l’aide deslangages utilisés en scienceet technologieLa machine à gommes géanteMise en situationRemarquant l’ouverture d’un magasin voisin au sien, le propriétaire d’unmagasin de jouets s’inquiète d’une baisse possible de clientèle. Afin de gardersa clientèle et d’en attirer une nouvelle, le propriétaire décide donc d’investirdans l’achat d’une machine géante, distributrice de gommes. Lors de sesrecherches, le propriétaire se rend compte que la machine qu’il a imaginéen’existe pas.MandatVotre classe est donc mandatée pour concevoir cette machine distributrice degommes géante. Pour ce faire, votre enseignant vous guidera dans cetteconception. Il vous demandera de respecter certaines contraintes pour rendrecette conception réalisable.À partir d’une boîte de mouchoirs de papier, vous devrez fabriquer lesmécanismes qui permettront à la gomme d’entrer par un trou et de sortir par unautre.Attention! Les positions des trous sont stratégiquement situées sur le dessus etsur le dessous d’une boîte de mouchoirs de papier.Si les trous sont bien alignés, cela vous permettra de superposer les réalisationsà la fin du projet!Au boulot!Nom :Groupe :Boîte :________________________________________________A ou BNuméro d’équipe : ______________Les membres de mon équipe :_____________________________________________

Le cahier des chargesde l’incroyable machine à gommes2Fonction globale de l’objet technique à fabriquer :L’objet technique devra permettre à une boule de gomme d’entrer par letrou supérieur et ensuite de se rendre au trou inférieur par une chaîne deréaction de mécanismes de base. Voici la liste des besoins, des exigenceset des contraintes qu’il faut respecter lors de la fabrication et del’utilisation de l’objet.Contraintes humaines : l’aspect esthétique, sécuritaire et lafacilité d’utilisation dont on doit tenir compte lors de la conceptionet lors de l’utilisation de l’objet. On doit donc concevoir etfabriquer un objet qui plaira et qui sera facile à entretenir.• Ne pas comporter d’arêtes tranchantes.• Être suffisamment solide pour être transporté, empilé et entreposé.• Le côté de la boîte doit être ouvert afin d’observer le mécanisme etde faciliter la pose du mécanisme.• L’objet devra avoir un fini soigné (coupe droite, colle discrète, boîtenon défoncée), et être bien décoré.Contraintes physiques et environnementales : on doit tenircompte de tous les éléments naturels (air, eau, sol, lumière) quipeuvent avoir une influence sur l’objet ou sur son utilisation. Il doitrésister à ces éléments: (rouille, court-circuit, détérioration par lesUV..). On doit penser aussi à ses effets sur l’environnement.(biodégradable, recyclage, récupération, pollution)• Être fabriqué à partir de boîtes de mouchoirs de papier recyclées dedimension de 10,5 cm x 9 cm x 22,3 cm. (référence annexe)• Les mécanismes internes devront être fabriqués à partir de matérielsrecyclés apportés par l’équipe.• Utiliser des agents de liaison non toxiques (colle, ruban adhésif, unseul bâton de colle par équipe.)• Concevoir un assemblage de matériaux recyclés qui guidera lagomme à faire un minimum de deux types de mouvements(rotation, translation, mouvement hélicoïdal) par boîte.

Contraintes techniques : On doit tenir compte des autres objetstechniques qui peuvent venir en contact avec l’objet. On mentionneles facteurs qui influent sur le fonctionnement de l’objet àconcevoir.• Les boîtes de mouchoirs de papier doivent être de la mêmedimension de façon à pouvoir les empiler de façon sécuritaire.• Être suffisamment solide pour être transporté, empilé et entreposé.• Être stable sur sa base.• La masse et la forme des boîtes ne doit pas nuire au fonctionnementdes mécanismes internes des autres machines.• Aucune pièce ne peut dépasser de la boîte, une fois assemblée.3Contraintes industrielles : On doit tenir compte de l’endroit oùl’on réalisera l’objet technique, c’est à dire l’atelier de fabrication,l’outillage, la main-d’œuvre et les délais de fabrication.• Être totalement réalisé dans le local de science et technologie;• Être réalisé à l’aide des outils fournis par votre enseignant.• Être réalisé en équipe de deux élèves durant 4 périodes.Contraintes économiques : on doit tenir compte des coûts del’objet, de son prix de vente et tous les coûts d’entretien, etc. Ondoit réfléchir à ces aspects dès le début de la conception de l’objet.• Être réalisé pour moins de 2,00 $.

Décris le problème dans tes mots4À partir de la mise en situation, indique ce que tu dois faire :Explore la situation d’un point de vue scientifique ou technologiqueIndique ce que tu sais à propos de la tâche à accomplir :Indique ce que tu dois savoir à propos de la tâche à accomplir :

Planifie ta démarche (Quel est le numéro de ton équipe? _______)51-Donne la définition de matière première, matériau, matériel :Matière première :Matériau :Matériel :Matériel mis à ta disposition (entourer celui que tu as utilisé ou ajouter)CiseauxTapis de coupeScie à métauxFusil à colleRèglePinceModèle cercle métriqueCouteau universel CisaillesPerceuseScie à dos et boîte à onglet

Matières premières nécessaires à la fabrication :63-Définis schéma de principe et schéma de construction :Schéma de principe :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Schéma de construction :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4-Quelle est ton idée de départ? Comment penses-tu réaliser ta machine? Dessine unbrouillon. (une esquisse)75-Réalise les 2 schémas (de principe et de construction) sur les pages suivantes enrespectant bien l’échelle que tu auras choisie.Réfléchis bien avant de le faire! Dessine les schémas au crayon mine afin de pouvoir lesmodifier facilement. Utilise la règle pour tracer, soigne ta présentation

Schéma de principe : Réalise le schéma de principe de ta machine, indique si tuas une boite A ou une boite B . Réalise le schéma à l’échelle.8Date : Titre :Signature de l’enseignant : ___________________________

Schéma de construction : Dans le schéma de construction, tu dois identifier lesmatériaux utilisés et leur mode de liaison. Réalise le schéma à l’échelle.9Date :Titre :Signature de l’enseignant : ___________________________

Les traces de tes essais et de tes résultats10I) As-tu modifié ton idée originale? Si oui, nomme les modifications clairement et fais unnouveau schéma de principe si nécessaire (demande une autre feuille à ton enseignant).

Analyse tes résultats ou tes essais11II) Quelles difficultés as-tu rencontré lors de la réalisation de ce projet?III) Est-ce que cela a fonctionné quand tu as superposé ta machine sur d’autres?Combien de boites as-tu réussi à empiler en tout?Si Oui, nommer les mouvements réalisés par la bille et le nombre de boites empilées.Si Non, identifie quel était le problème.

Conclusion12IV) As-tu atteint le but fixé? Explique.V) Si tu recommençais ce projet, quelles améliorations apporterais-tu à ton projet? Explique.

Annexe 1 : Le côté avant de la boite doit être découpé pour la boîte ALe côté arrière de la boite doit être découpé pour la boîte BDimensions de la boîte de mouchoirs de papier et emplacement des trous

2Annexe 2 Résumé des contraintes à respecter• Si vous êtes en équipe de 2 : vous devez fabriquer 2 boîtes et la gomme devra faire un minimum de 2 typesde mouvements par machine (rotation, translation ou mouvement hélicoïdal).• Votre machine à gommes doit être réalisée à l’intérieur d’une boîte de mouchoir standard.• L’intérieur de la boîte devra être visible de côté.• La sortie d’une boîte doit être vis-à-vis l’entrée d’une autre. (voir le schéma)• On vous fournira les agents de liaison (colle, papier collant et 1 seul bâton de colle chaude).• Votre montage doit être réalisé UNIQUEMENT à partir de matériaux recyclés que vous devez fournir.• Votre montage doit contenir un minimum de 2 différents matériaux recyclés (boîte d’œufs, boîte decéréales, rouleau de papiers…). Vous serez notés sur la variété et l’originalité de votre matériel.• Tous les matériaux doivent être gratuits.• Votre montage peut être bien décoré (plus de points).• Votre montage doit être robuste et solide puisque vous allez devoir assembler vos boîtes sans les briser.• Vous aurez à votre disposition une petite bille en verre (qui joue le rôle de la gomme) afin d’effectuer vostests.• Bonne chance.

3ANNEXE 3 :Symboles à utiliser dans la réalisation des schémas