Les leviers - Cycle 3 Fiche du maître

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1 Les leviers - Cycle 3 Fiche du maître Objectifs : Découvrir les différents types de leviers. Analyser des objets de la vie courante et comprendre leur principe de fonctionnement. Identifier les points communs aux objets étudiés et établir des critères de classement. Matériel : (par groupe de 4 ou 5 élèves) - différents objets de la vie quotidienne utilisant le principe du levier - 1 fiche élèves Présentation du levier et de son vocabulaire Ateliers du matin Ø Demander aux élèves quelles sont les solutions qu ils ont trouvées pour soulever une lourde charge (à lister au tableau). Ø Pour débuter cette séance sur les leviers, il faut introduire le vocabulaire relatif au principe du levier. Main/utilisateur Ateliers de l après-midi Ø Reprendre collectivement le vocabulaire introduit le matin sur l affiche de Joe Dalton => transfert des connaissances. Bras de levier moteur Charge Pivot Bras de levier résistant Un levier est une barre rigide et mobile autour d un point fixe, appelé le pivot. On parle de bras de levier «moteur» pour la partie du levier où l on applique une force humaine, et de bras de levier «résistant» pour la partie où la masse est accrochée et exerce une résistance. Cette phase collective prendra la forme d une affiche reprenant le schéma ci-dessus ou en complétant une affiche amenée par la classe.

2 Manipulation et compte-rendu Les élèves, à l aide des outils mis à leur disposition, complètent par groupe la fiche puis essayent de retrouver les 3 grandes catégories de leviers. Synthèse Mise en commun des résultats des élèves pour les deux activités avec manipulation des objets notamment la brouette. Il existe trois types de leviers suivant la position du pivot par rapport aux bras moteur et résistant. On trouve de nombreuses applications des leviers dans la vie de tous les jours (éventuellement citer des exemples sur proposition des élèves). Pivot entre la charge et la force motrice Charge pivot utilisateur = Levier inter-appui Charge entre le pivot et la force motrice Pivot charge utilisateur = Levier inter-résistant Force motrice entre le pivot et la charge Pivot utilisateur charge = Levier inter-moteur Diminue l effort à fournir Diminue l effort à fournir Permet d être plus précis Tenailles Ciseaux Pied de biche, arrache-clou Balançoire Rame Brouette Casse-noix Massicot Pince à épiler Râpe à fromage Canne à pêche Pince à cornichon Tisonnier Ateliers du matin 2 questions à poser aux enfants : Quelle catégorie de levier allez-vous utiliser cet après-midi? Dans quelle condition, le dispositif permettra de soulever la charge plus facilement Ateliers de l après-midi Quel type de levier avez-vous manipulé ce matin? Nous avons fait, ce matin, des expériences pour déplacer une charge lourde, à l aide d un levier de type inter-appui. Nous avons observé que soulever une charge demande moins d effort si le bras de levier moteur est plus long que le bras de levier résistant.

3 Les différents types de levier Fiche élèves Dans ces objets de la vie quotidienne, entoure le pivot en rouge. Indique par une flèche verte les endroits où l utilisateur va agir, va appuyer. Dessine un rond noir à l endroit où se trouve la charge ou résistance. Explique en quelques mots en quoi l utilisation du levier est intéressante dans ces différents objets. Tu peux t aider de l exemple des ciseaux ci-dessous. Exemple : les ciseaux CHARGE OU RÉSISTANCE FORCE DE LʼUTILISATEUR transmettre le mouvement de la main aux lames afin de couper le papier ou un fil. Rq : les ciseaux constituent un double levier. La brouette. La pince à épiler.

4 Le marteau arrache-clous. Le casse-noix. La balance romaine. La râpe à fromage. Les tenailles.

5 Les différents types de levier Fiche élèves - correction Dans ces objets de la vie quotidienne, entoure le pivot en rouge. Indique par une flèche verte les endroits où l utilisateur va agir, va appuyer. Dessine un rond noir à l endroit où se trouve la charge ou résistance. Explique en quelques mots en quoi l utilisation du levier est intéressante dans ces différents objets. Tu peux t aider de l exemple des ciseaux ci-dessous. Exemple : les ciseaux CHARGE OU RÉSISTANCE FORCE DE LʼUTILISATEUR transmettre le mouvement de la main aux lames afin de couper le papier ou un fil. Rq : les ciseaux constituent un double levier. La brouette réduire l effort à fournir pour soulever la charge se trouvant dans la brouette. La pince à épiler saisir à distance et avec précision un petit objet.

6 Le pied de biche réduire l effort à fournir pour arracher des clous. Le casse-noix diminuer l effort à fournir pour casser la coque dure de la noix : la force appliquée sur la coquille est plus importante que la force motrice. La balance romaine L effet de levier permet d obtenir un équilibre avec un pivot central. La râpe à fromage saisir à distance pour ne pas se râper les doigts. Les tenailles réduire l effort à fournir.