Activité 1 : Comment rendre un objet technique plus autonome?

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1 l Évolution s Vous disposez e cafetière et du dossier ressource 1 Socle commun : A la fin cette activité tu sauras : Décrire sous forme schématique le fonctionnement objet technique Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction Intifier la nature e information et du signal qui la porte et la représenter sous forme graphique. 1) Quelle est la fonction d usage l objet technique étudié?. 2) Quelle est l énergie d entrée?... 3) Donner la scription précise «étape par étape» pour faire du café. A la fin la rnière étape, la fonction d usage la cafetière vra être satisfaite. Etape 1 :.. Etape 2 :.. Etape 3 :.. Etape 4 :.. Etape 5 :.. 4) Vous allez mettre en pratique la scription la question précénte. Auparavant y-a t-il s consignes sécurité à respecter? Lesquelles?..... Un élève va faire du café en respectant la scription ainsi que les consignes sécurité. 5) Vous avez obtenu une solution café dans la verseuse. Ce café est-il maintenu à température idéale? Si oui, en utilisant le document ressource 1 qui se trouve dans Ressources, 4eme, indiquer le nom l élément qui permet maintenir le café chaud dans la verseuse :. 6) Compléter le schéma fonctionnel ci-contre à l ai du principe fonctionnement : Fonction d usage : Permettre à l utilisateur faire du café FONCTIONS TECHNIQUES... d infusion et percolation..... SOLUTIONS TECHNIQUES Interrupteur Page 1

2 l Évolution s 7) Vous allez démonter la cafetière pour en intifier les différents éléments. Quels sont les précautions sécurité à vérifier avant le démontage?... Quel outillage allez-vous utilisé?.. Démonter la cafetière, intifier les différents éléments puis compléter la légen du schéma ci-ssous en indiquant la fonction chaque élément. Résistance chauffante - Conduite en plastique - Conduite en acier - Thermostat - Plaque chauffante Nom : Fonction : Sert à.. 8) Colorier en bleu l eau froi, en rouge l eau chau, en noir la solution café et en marron le café moulu dans le filtre. Répondre aux questions ci-ssous. Quel élément permet à la fois chauffer l eau et maintenir la solution café à la bonne température?... A quelle température est chauffée l eau? (voir notice). A quelle température, la solution café est-elle maintenue à bonne température? Quel élément empêche l eau chau remonter dans le réservoir et se mélanger avec l eau froi?.... N oubliez pas remonter la cafetière une fois le travail terminé. Réservoir Page 2 Panier Verseuse Résistance chauffante Clapet anti-retour

3 l Évolution s 9) Dans le précént centre d intérêt, nous avons vu l évolution s principes fonctionnement (Manuel ou non mécanisé, mécanique, automatique, informatisé ) quel est le cas notre cafetière? Qu est-ce qui pourrait rendre son fonctionnement plus autonome? Quelle fonction technique faudrait-il ajouter? Quelle solution technique peut répondre à cette fonction? 10) A l ai s notices entoure et intifie sur les photos les éléments remplissant les fonctions suivantes : alimenter le programmateur, programmer, visualiser le programme. Puis complète le tableau comparaison s 2 appareils. Programmateur... Programmateur. Puissance admissible (W) Temps réglage minimum s plages Type minuterie Prix unitaire TTC (euros) Avantages..W (maximum) Minuterie... sur secteur à programmation...w (maximum) Minuterie.. programmable hebdomadaire Inconvénients Conclusion : Quelle différence y-a-t il entre ces ux programmateurs? Lequel conviendrait mieux pour commanr notre cafetière? Citer d autres appareils que l on peut commanr avec un programmateur : e à laver Page 3

4 l Évolution s 11) Réaliser une expérience pour faire allumer une lampe pendant une minute puis extinction automatique à l ai s programmateurs mis à votre disposition. Dessiner votre montage puis réaliser le : Appelez le professeur pour réaliser le branchement final sur le secteur! En programmation, quel doit être l état l interrupteur la lampe? (ou n importe quel autre appareil?) Décrivez le principe fonctionnement ce montage : Circuit fermé (ON) = Le courant électrique. État 1 Ou Circuit ouvert (OFF) = Le courant électrique État 0 Schématiser ce fonctionnement sur un chronogramme : Tout d abord, écrivez l unité mesure verticale du graphique. (Etat 1) Marche Allumage lampe Arrêt (Etat 0) A votre avis comment peut-on appeler le mo fonctionnement observé : - Régulateur - Tout ou Rien - Numérique Pouvez-vous expliquer pourquoi?. D après les définitions si ssous, quel type signal s agit-il?... SIGNAL LOGIQUE Signal qui ne peut prendre que 2 valeurs (ouvert ou fermé, vrai ou faux...) SIGNAL ANALOGIQUE Signal qui peut prendre une infinité valeurs au cours son évolution dans le temps (T, pression, chaleur, luminosité ) 12) Vos parents aimeraient pouvoir se verser un café chaud en se levant main matin à 6h30. A quelle heure faudra-t-il programmer la cafetière et durant combien temps? Colorez la plage nécessaire sur le programmateur ci-contre et ssiner le graphique du fonctionnement la cafetière : Mise en marche Cafetière (Etat 1) Marche Arrêt (Etat 0) Quel intérêt apporte l utilisation ce programmateur pour la cafetière? Donner un autre intérêt l utilisation programmateur : La cafetière est-elle maintenant automatique? Page 4

5 l Évolution s Travail à la maison : Rechercher une photographie cafetière qui intègre la fonction programmation et coller la cissous. Comparez ensuite les ux systèmes en indiquant leurs différences. Comparez : Bilan l activité 1 : ( à réviser pour l évaluation) Page 5

6 l Évolution s DOCUMENT RESSOURCE 2 : Notices 6,99 euros 2,18 euros

7 l Évolution s DOCUMENT RESSOURCE 1 : MODE D EMPLOI Mettre l interrupteur en position «OFF» puis brancher la cafetière. Mettre un filtre en papier dans le panier. Il est conseillé légèrement l humidifier afin faire ressortir les arômes du café. Mettre le café moulu dans le filtre en respectant les proportions (Environ 3 dosettes pour 4 petites tasses). Mettre la quantité d eau désirée dans le réservoir. Pour une meilleure qualité du café, il est conseillé d utiliser l eau source ou l eau du robinet filtrée. Mettre la cafetière en marche en mettant l interrupteur en position «ON». Le voyant lumineux s allume. Laisser couler l eau frémissante sur le café moulu. Récupérer le café dans la verseuse. Il est maintenu à bonne température grâce à la plaque chauffante. Consignes sécurité : Ne jamais remplir le réservoir, la cafetière en position marche. Ne pas toucher la plaque chauffante, la cafetière en marche. Ne pas laver la cafetière sous tension électrique. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT L eau est chauffée par une résistance électrique chauffante (85 ) L eau monte jusqu au filtre par dilatation vapeur chau puis coule dans le panier La solution café est récupérée sans manipulation sous le panier, dans la verseuse. Le café est maintenu au chaud (65 ) grâce à la plaque chauffante Eau froi Réservoir Plaque chauffante Panier Verseuse Résistance chauffante Eau chau Clapet anti-retour Le clapet anti-retour se ferme avec la montée chaleur l eau. L eau est donc dans l obligation monter dans le filtre et laisser place au passage l eau froi rrière.

8 l Évolution s 4 bis) Reconstituer le schéma fonctionnel la cafetière en reliant les différentes fonction manière chronologique : d infusion et percolation Mettre en fonction Contenir l eau froi Chauffer l eau et maintenir la température Récupérer le café 4 bis) Reconstituer le schéma fonctionnel la cafetière en reliant les différentes fonction manière chronologique : d infusion et percolation Mettre en fonction Contenir l eau froi Chauffer l eau et maintenir la température Récupérer le café 4 bis) Reconstituer le schéma fonctionnel la cafetière en reliant les différentes fonction manière chronologique : d infusion et percolation Mettre en fonction Contenir l eau froi Chauffer l eau et maintenir la température Récupérer le café 4 bis) Reconstituer le schéma fonctionnel la cafetière en reliant les différentes fonction manière chronologique : d infusion et percolation Mettre en fonction Contenir l eau froi Chauffer l eau et maintenir la température Récupérer le café