Pourquoi fabrique-t-on autant d'objets?

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Marie-Laure Bouchard
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E8 Page /5 Ecris la compétence Compétences à acquérir :.

L évolution des techniques et de l esthétique joue un rôle égalnt dans leur conception. Dans cette troisième séquence, nous allons désormais voir les différents matériaux utilisés.

En observant l objet technique donné par le professeur (vélo, skate, roller ou trottinette), le site internet : http://velo.comprendrechoisir.

1 E8 Page /5 Ecris la compétence Compétences à acquérir : Situation de départ : - Les objets techniques sont nombreux car ils peuvent avoir des fonctions différentes et ils doivent plaire à tous les utilisateurs. L évolution des techniques et de l esthétique joue un rôle égalnt dans leur conception. Dans cette troisième séquence, nous allons désormais voir les différents matériaux utilisés. Pour commencer, nous allons observer les matériaux dans le vélo, le skate et la trottinette électrique. Problèmes posés : - pour fabriquer le vélo, le skate ou la trottinette? En observant l objet technique donné par le professeur (vélo, skate, roller ou trottinette), le site internet : ainsi que le document ressources : Choisir différentes pièces de l objet technique étudié et expliquer avec quel matériau elle a été réalisée : - indiquer le nom de la pièce. - indiquer le nom du matériau utilisé. - indiquer les avantages du matériau pour la pièce. - trouver le plus de matériaux possible dans l objet technique. Conclure sur le choix des matériaux pour une pièce : - le choix se fait-il au hasard? - peut-on avoir plusieurs choix pour une seule pièce? - quels sont les critères que l on peut regarder pour choisir un matériau? S'organiser en équipe - Ecoute de l'autre - Partage des tâches Conseils, consignes : - Bien observer les matières et observez leurs différences. - Choisir des pièces sur le vélo ou la trottinette, facilnt reconnaissable. - Utiliser edrawings pour connaître le nom des pièces. - Noter au fur et à mesure les résultats sur le document «compte-rendu».

2 E8 Page 2/5 a. Identifier les éléments du Skate Board La nomenclature est un outil qui permet d identifier les éléments d un objet technique ainsi que ses caractéristiques sur le matériau utilisé Repère Nombre Désignation Matériau utilisé

3 E8 Page 3/5 b. Identifier les éléments de la Trotinette La nomenclature est un outil qui permet d identifier les éléments d un objet technique ainsi que ses caractéristiques sur le matériau utilisé Repère Nombre Désignation Matériau utilisé

4 E8 Page 4/5 c. Identifier les éléments du Vélo La nomenclature est un outil qui permet d identifier les éléments d un objet technique ainsi que ses caractéristiques sur le matériau utilisé Repère Nombre Désignation Matériau utilisé

5 E8 Page 5/5 d. Identifier les éléments du Roller La nomenclature est un outil qui permet d identifier les éléments d un objet technique ainsi que ses caractéristiques sur le matériau utilisé Repère Nombre Désignation Matériau utilisé

6 R. Les différentes familles des matériaux Un matériau est une matière que l'homme façonne, transforme par découpe, pliage, polissage pour en faire des objets (ouvrages, machines ). Il existe plusieurs familles de matériaux: les matériaux naturels et les matériaux synthétiques. 2. Le recyclage des matériaux Le recyclage est un processus qui consiste à réutiliser sous une autre forme un matériau usagé. Entièrnt recyclables Le verre, les métaux et alliages, le polyéthylène (plastiques, bouteilles d'eau) Difficilnt recyclables Non recyclables brûlés Certains plastiques non rigides : polystyrène, PVC... Caoutchouc, certains plastiques très rigides : polyuréthane. 3. Quelques pictogrammes Matériau recyclable Aluminium recyclable Acier recyclable Verre recyclé Eco-emballage Plastiques recyclables Papier recyclé Europe propre

7 Bilan Les matériaux utilisés Le vélo, le skateboard, les rollers et la trottinette sont constitués de plusieurs composants de matériaux différents qui peuvent être identifiés grâce à une nomenclature. On distingue trois origines aux matériaux : végétale, animale et minérale. La plupart sont recyclables et réutilisables comme la visserie que l'on peut refondre. Les matériaux plastiques en revanche sont difficilnt recyclables voire non recyclables comme les roues en polyuréthane et les entretoises en caoutchouc. L'essentiel - Un matériau est une matière naturelle ou synthétique que l'homme façonne (transforme par découpe, pliage, polissage ) pour en faire des objets (ouvrages, machines ). - Le recyclage est un processus qui consiste à réutiliser sous une autre forme un matériau usagé. On peut reconnaître un matériau recyclable grâce à un pictogramme représentant des flèches formant un triangle pour représenter un cycle continu. - Parmi les matériaux, le verre, les métaux ainsi que certains plastiques sont entièrnt recyclables. D autres familles de matériaux ne sont pas du tout recyclables comme le polyuréthane (utilisé pour la fabrication de roues de rollers ou de skate board) ou le caoutchouc, ils sont donc mauvais pour l environnnt. Il existe différentes familles de matériaux : - Les matériaux naturels d origine minérale : Ce sont des matériaux qui sont extraits du sol et qui constituent les roches, la terre ou le sable. - Les matériaux naturels d origine végétale : Les végétaux concernent les organismes vivants désignant généralnt les plantes. - Les matériaux naturels d origine animale : Ces matériaux désignent les produits de provenance animale - Les matériaux synthétiques type métalliques ou alliages : Ce sont des matériaux qui sont extraits à partir de minéraux. (Cuivre, Aluminium, Fer, Acier ). - Les matériaux synthétiques type plastique : Ce sont des matériaux qui sont extraits à partir de pétrole ou de bois. (P.V.C, Caoutchouc ).

8 E9 Page /3 Ecris la compétence Compétences à acquérir : Quelles sont les caractéristiques des matériaux? Tu dois, à l'aide des échantillons de matériaux et du matériel, réaliser des essais te permettant de définir leurs caractéristiques physiques et mécaniques. Tu as à ta disposition : - des échantillons de matériaux : Aluminium, Acier, Bois, Plastique, Cuivre, Caoutchouc - du matériel : pointeau, tube, montage électrique, balance. Test : La conductibilité électrique Utilise internet pour trouver la définition de la «conductibilité» Testes pour chaque échantillon la conductibilité du matériau à l'aide du montage électrique et du document ressources, puis complètes le tableau suivant par une croix dans la case correspondante. Matériaux Acier Aluminium Cuivre Bois Plastique Caoutchouc Conducteur Isolant

9 Préparation du matériel : Test : Lecture des résultats : R2

Protocole : L'empreinte doit être réalisée en lâchant une seule fois le pointeau à travers le tube.

10 E9 Page 2/3 Test 2 : La dureté Utilise internet pour trouver la définition de la «dureté» Sur chaque échantillon tu dois réaliser une empreinte à l'aide du tube et du pointeau. Ensuite tu compléteras le tableau suivant. Protocole : L'empreinte doit être réalisée en lâchant une seule fois le pointeau à travers le tube. Celui ci devant être à la verticale posé sur l'échantillon. Matériaux Profondeur de l'empreinte Légende PVC rigide 0 : aucune empreinte PVC expansé : empreinte légère PMMA Aluminium Acier Inox Zinc Cuivre 2 : empreinte importante 3 : empreinte très importante

11 E9 Page 3/3 Test 3 : La masse volumique Utilise internet pour trouver la définition de la «masse volumique» Pour chaque échantillon tu devras : - calculer le volume de l'échantillon (L x l x h) ex : 2 cm x 3 cm x 0,2 cm = 7,2 cm3 - peser l'échantillon. - calculer sa masse volumique en divisant sa masse par son volume. Masse volumique = Masse Volume (plus la masse volumique est faible plus le matériau est léger) Ensuite tu compléteras le tableau suivant. Matériaux Balsa Aggloméré Acier PVC Expansé PMMA PHED Masse en g Volume en cm3 Masse Volumique en g/cm3

Les Matériaux Les familles de matériaux S4 Réf. Programme : - Indiquer à quelle famille appartient un matériau.

- Classer les matériaux par rapport à l une de leurs caractéristiques.

renouvelables ou de matières végétales (bois, coton, ) ou animales (Cuir, ) renouvelables.

élastique, résistant, léger, conducteur d'électricité, adhérents, inflammable, ) et à ses fonctions d'estime (esthétique).

préserver les ressources naturelles en matières premières de la Terre.

sont recyclés) ou incinérés pour créer de la chaleur (chauffage, ) s'ils ont un pouvoir calorifique.

12 Les Matériaux Les familles de matériaux S4 Réf. Programme : - Indiquer à quelle famille appartient un matériau. - Mettre en évidence à l aide d un protocole expérimental quelques propriétés de matériaux. - Classer les matériaux par rapport à l une de leurs caractéristiques. Les matériaux sont fabriqués à partir de matières premières naturelles extraites du sous-sol de la Terre (minerai, pétrole, ) non renouvelables ou de matières végétales (bois, coton, ) ou animales (Cuir, ) renouvelables. Ils ont des caractéristiques physiques, mécaniques et esthétiques différentes qui permettent de les classer en grandes familles de matériaux. La variété des matériaux permet de répondre à la variété des fonctions techniques nécessaires au fonctionnnt d'un objet (dur, élastique, résistant, léger, conducteur d'électricité, adhérents, inflammable, ) et à ses fonctions d'estime (esthétique). Les matériaux qui composent un objet (hors d'usage) doivent pouvoir être éliminés ou récupérés pour ne pas polluer l'environnnt et préserver les ressources naturelles en matières premières de la Terre. Après usage, les matériaux sont retraités pour être réutilisés sous différentes formes dans la réalisation d'autres objets (ils sont recyclés) ou incinérés pour créer de la chaleur (chauffage, ) s'ils ont un pouvoir calorifique. POUR BIEN COMPRENDRE : - Les matériaux sont issus de matières premières naturelles. - Les matières premières sont d'origine : Végétale, Animale, Minérale. - Les matériaux ont des caractéristiques physiques, mécaniques et esthétiques différentes. - Les matériaux peuvent être classés dans des grandes familles en fonction de leur origine et/ou de leurs caractéristiques. - Les matériaux sont choisis en fonction de leurs caractéristiques pour satisfaire les fonctions techniques et esthétique de l'objet.

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