Chapitre 5 : Fonctionnement de l'objet technique

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1 Niveau : 6e FICHE ACTIVITE Technologie Chapitre 5 : Fonctionnement de l'objet technique Dans ce chapitre, nous allons étudier plusieurs moyens de transport pour comprendre leur fonctionnement. Pour cela, nous allons découvrir une façon de classer les éléments de nos objets en fonction de leurs différents rôles. 1. Le fonctionnement du vélo A) Vocabulaire du vélo B) Résolution de problèmes Nous disposons de trois vélos, cependant nous avons quelques problèmes pour les utiliser... Testons-les ensemble pour comprendre ce qui ne va pas. Problématique : Pourquoi mon vélo ne fonctionne-t-il pas? Problèmes Solutions Fonctions réalisées C) Les fonctions techniques du vélo Vélo 1 Vélo 2 Vélo 3 Pour mettre en œuvre sa fonction d'usage, le vélo fait appel à plusieurs fonctions techniques. Une fonction technique est un ensemble d éléments qui permettent de réaliser une action précise. Sur le vélo, nous avons vu précédemment les fonctions techniques «guider», «propulser» et «freiner», mais il peut y en avoir d'autres, comme «maintenir» et pour certain «éclairer».

2 Sur le vélo ci-dessous, entoure en rouge les éléments de freinage, en vert les éléments de transmission et en bleu les éléments de direction. D) Les matériaux utilisés Les éléments du vélo utilisés pour répondre aux fonctions techniques sont composés de plusieurs matériaux. Nous retrouvons de l'acier, du caoutchouc, du plastique et du cuir. Problématique : Pourquoi avoir choisi certains matériaux? À l'aide du vélo, recherche la famille et les propriétés des matériaux utilisés, puis répond à la problématique. Matériaux Familles Propriétés Acier Métal Solide, abordable... Caoutchouc Organique Élastique, inoxydable... Plastique Organique Léger, inoxydable... Cuir Organique Souple, inoxydable... Les matériaux constituant l objet technique sont choisis en fonction de leurs propriétés et des besoins de l'homme.

3 Ils sont aussi choisis en fonction de la valeur du vélo. Par exemple, le cadre est en acier pour résister au poids d'un homme. Mais il peut aussi être en carbone pour les cyclistes professionnels qui ont besoin d'un cadre léger, même s'il est beaucoup plus cher. À contrario, un enfant peut avoir un vélo en plastique, car il résistera à son poids en étant moins cher. Pour finir, l'utilisation de certains matériaux peuvent avoir des conséquences sur l'environnement. Nous devons donc privilégier des matériaux pouvant être recyclés. E) La sécurité à vélo Avant d utiliser le vélo, il faut s équiper afin de protéger les différentes parties de son corps en cas d accident. Problématique : Comment se protéger à vélo? Cherchez et listez les protections à porter, puis rédige une fiche qui les détaille sur ordinateur. 2. Le fonctionnement de la trottinette électrique A) Mise en marche Pierre vient d'acheter une nouvelle trottinette électrique, mais il ne sait pas comment la faire marcher! Problématique : Comment piloter une trottinette électrique? Investigation En manipulant la trottinette électrique, explique en quelques lignes les étapes pour la faire avancer puis l arrêter. Pour piloter la trottinette électrique, il faut : Mettre le bouton (on/off) en position marche (voyant allumé) Appuyer sur l accélérateur Donner une impulsion avec le pied Freiner B) Réglage du guidon en hauteur Pierre peut maintenant utiliser sa trottinette, mais il ne la trouve pas à sa taille :le guidon est trop haut! Problématique : Comment régler en hauteur le guidon de la trottinette électrique? Ouvrir le fichier edrawings «trottinette.exe». Isoler et noter l ensemble des éléments assurant la fonction technique «guidage». En manipulant la trottinette électrique, explique en quelques lignes toutes les étapes pour régler en hauteur le guidon. Dessine un schéma pour montrer les étapes du réglage. Débloquer la poignée de serrage de la potence Enfoncer l ergot de positionnement Faire coulisser la potence jusqu'à ce que l ergot de positionnement se trouve en face d un trou Bloquer la poignée de serrage de la potence 1 : Débloquer la poignée 4 : Bloquer la poignée 3 : Faire coulisser la potence 2 : Appuyer sur l'ergot C) L alimentation de la trottinette électrique. Malheur! Une de nos trottinettes ne veut plus rouler... Rien est cassé et aucun élément ne manque. Avant d'en acheter une nouvelle, nous allons essayer de trouver ce qui ne va pas. Problématique : Y a-t-il suffisamment d'énergie dans ma trottinette? Ouvrir le fichier edrawings «trottinette.exe». Cacher le socle qui se trouve dans la partie «châssis» et noter l'élément qui s'y trouve.

4 Tester les tensions en volt fournies par les deux trottinettes, puis conclure à partir des résultats obtenus. Pour conclure, nous pouvons dire que certains objets techniques ont besoin de stocker une énergie. Mais l'énergie n'est pas infinie : il faut alors Recharger mon stock d'énergie. Sur nos trottinettes, les deux batteries doivent fournir normalement 12V chacune. Nous avons donc une trottinette déchargée. D) Le parcours de l'énergie dans la trottinette électrique. Nous avons vu précédemment que l'énergie était stockée dans deux batteries de 12V. Mais comment cette énergie peut être distribuée, convertie et transmise jusqu'à la roue arrière pour la faire tourner? Problématique : Comment l'énergie est transformée dans la trottinette électrique? Investigation Élément d alimentation. Peux-tu rappeler quel est l'élément qui stocke l'énergie électrique? La batterie distribution. Regarde quel élément permet à l'électricité de sortir des batteries et circuler? Les fils conversion. Mon énergie électrique doit être transformée pour obtenir un mouvement. Nous devons trouver l'élément qui permet cette transformation. Roue Écris le nom de l'élément en rouge qui transforme l'énergie sur l'image cicontre. Repère sur une trottinette démontée dans la salle de technologie l'élément de transformation de l'énergie. Quelle tension est notée sur son étiquette? 24VDC Quelle tension est notée sur une batterie? 12VDC? La tension du moteur est-elle identique à celle de la batterie? Non Pourquoi? Parce qu'il y a deux batteries en série, donc 12V * 2 = 24V transmission. Nous ne mettons pas directement les roues sur le moteur : entre eux, il y a un mécanisme qui permet de transporter le mouvement. Cherche avec ton groupe le nom de l'élément vert sur l'image et note-le dessus. Dans un objet technique, le parcours de l'énergie passe par plusieurs éléments ayant comme fonction le stockage, la distribution, la transformation et la transmission. Exemple : la trottinette. Stockage distribution transformation transmission Batterie Nous pouvons repérer sur un schéma ces différents éléments : Stockage (batterie) : Bleu Distribution : Jaune Transformation (moteur) : Rouge Transmission : Vert Fils Roue

5 Niveau : 6e FICHE SYNTHESE Technologie 1. Les fonctions techniques Chapitre 5 : Fonctionnement de l'objet technique Pour mettre en œuvre sa fonction d'usage, l'objet technique fait appel à plusieurs fonctions techniques. Une fonction technique est un ensemble d éléments qui permettent de réaliser une action précise. Exemple : le réfrigérateur possède comme fonction d'usage de conserver les aliments au frais. Pour y répondre, nous trouvons dans cet objet plusieurs fonctions techniques : Refroidir, Conserver, Congeler, Ouvrir, Éclairer, Régler la t... Les moyens de transports possèdent eux aussi de nombreuses fonctions techniques, dont quatre que nous retrouvons toujours : Propulser Freiner Diriger Maintenir 2. Les éléments constituants une fonction technique Sur les objets techniques, nous pouvons identifier les éléments matériels qui assurent chacune des fonctions techniques. Exemple : Sur la lampe de poche, nous trouvons les fonctions techniques suivantes, avec les éléments qui y sont liés : Éclairer Ampoule Alimenter Piles Commander Bouton ON/OFF Il est possible de repérer, à l'aide d'une représentation, les éléments constituants une fonction technique. Un croquis peut être réalisé pour mieux comprendre le fonctionnement des éléments constituants une fonction technique. Exemple : Le vélo. Entourer en rouge les éléments de freinage, en vert les éléments de propulsion et en bleu les éléments de guidage. Dessiner un croquis à main levée des éléments constituants la propulsion du vélo : Pignon 3. Le parcours de l'énergie dans l'objet technique Comme nous avons vu précédemment, certains objets techniques ont besoin d'une énergie pour fonctionner. À l'intérieur de nos objets techniques, cette énergie est stockée, distribuée, transformée, puis transmise pour obtenir l'action souhaitée. Stockage Exemple : La trottinette électrique utilise une énergie électrique pour fonctionner. Cette énergie est utilisée à l'intérieur de cet objet pour faire tourner les roues. Indique les étapes de son parcours dans la trottinette : Stockage distribution transformation transmission Batterie Roue AR distribution Fils Il est également possible de dessiner un croquis pour représenter le parcours de l'énergie dans les objets techniques. Chaîne Exemple : Dessine un schéma présentant le parcours de l'énergie dans la trottinette électrique : 4. Le choix des matériaux constituants l objet technique et l'environnement Le choix d'un matériau pour l'objet se fait en fonction des besoins de l'utilisateur, tout en ayant à l esprit le cela à un coût. Exemples : Le vélo pour professionnels et le vélo pour enfants : Vélo pour enfants «KTM SX 50» Prix : 80 Ici, nous avons un cadre en plastique. Pourquoi avoir choisi ce matériau à la place de l'acier? Parce que le plastique est moins cher que l'acier et résiste au poids d'un enfant Plateau Pédalier transformation transmission Action souhaitée La roue arrière tourne Vélo pour professionnels «FC 900» Prix : 3000 Ici, nous avons un cadre en carbone. Pourquoi avoir choisi ce matériau à la place de l'acier? Parce que le carbone est plus léger que l'acier, bien que plus cher. L'utilisation de certains matériaux dans les objets techniques peuvent avoir des conséquences sur l'environnement. Nous devons utiliser des matériaux ayant une bonne capacité de valorisation en pouvant par exemple les recycler en d'autres objets. Exemples : Verre Bouteilles ; Carton Papiers ; Acier Cadres de vélo ; Plastiques Sacs à ordures ménagères...

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