La démarche technologique

Transcription

1 Le besoin Avant de nous lancer dans le défi technologique, nous avons formulé grâce à l'outil graphique ''bête à cornes'', de façon pécise ce que l'on attendait de nous : A qui rendent-ils service? Aux élèves Objets techniques à réaliser Dans quel but? Sur quoi agissent-il? Défi technologique Fabriquer 3 objets techniques qui peuvent se déplacer dans l'air, sur terre et sur l'eau de manière écologique en suivant une démarche technologique

2 Le cahier des charges Nous avons ensuite étudié avec attention le cahier des charges pour définir précisément les contraintes à respecter : Matériaux : - au moins 80 % de la masse de l'objet technique doit être réalisé avec des matériaux recyclés Énergie : - l'objet technique doit se déplacer à l'aide d'une énergie renouvelable Vitesse de départ : - l'ojet technique doit partir à l'arrêt sans lancer Autonomie : - l'objet technique doit se déplacer sur 1 mètre ou pendant 15 secondes minimum sur l'eau - l'objet technique doit se déplacer sur 10 mètres ou pendant 15 secondes minimum dans l'air - l'objet technique doit se déplacer sur 5 mètres ou pendant 15 secondes minimum sur terre

3 Dénivelés autorisés : - sur l'eau et sur terre, l'objet technique «ne doit pas décoller» - dans l'air, l'objet technique peut décoller de 1,5 mètres au maximum Fonctions techniques : - l'objet technique sur l'eau doit flotter - l'objet technique dans l'air doit voler - l'objet technique sur terre doit rouler Budget : - l'objet technique doit coûter 5 euros maximum Réalisation d'une vidéo : - le déplacement de l'objet technique doit être filmé Réalisation d'un support numérique : - la réalisation de l'objet technique doit être présentée sur un diaporama - le diaporama doit retracer les différentes étapes de la démarche de projet - le diaporama doit mettre en avant le respect du cahier des charges

4 Le cahier des charges Calendrier : - le diaporama et de la vidéo doivent être envoyés pour le 29 avril 2016 au plus tard! Avec l'aide du professeur, nous nous sommes ensuite tous mis d'accord sur la définition d'un cahier des charges : «Un cahier des charges est un document dans lequel on trouve les contraintes à respecter, c'est à dire ce qui nous est imposé, et les fonctions de services, c'est dire ce que doit faire l'objet»

5 Les matériaux Rappel du cahier des charges : au moins 80 % de la masse de l'objet technique doit être réalisé avec des matériaux recyclés Pour respecter le cahier des charges, nous avons récupéré des matériaux de fabrication dans la poubelle jaune de tri sélectif. Récupération des matériaux Recyclage de l'objet technique OBJET TECHNIQUE Une fois l'objet technique utilisé, il pourra être remis dans la poubelle jaune de tri sélectif et ainsi être recyclé! LA BOUCLE ET BOUCLÉE!

6 Les énergies Rappel du cahier des charges : l'objet technique doit se déplacer à l'aide d'une énergie renouvelable Pour respecter le cahier des charges, nous avons étudié les différents sources d'énergies disponibles : Avec l'aide du professeur, nous nous sommes ensuite tous mis d'accord sur la définition d'une source d'énergie non renouvelable : «Les sources d'énergie NON RENOUVELABLES disparaissent quand on les utilise. La nature les renouvelle très lentement ( en plusieurs millions d'années ).»

7 Avec l'aide du professeur, nous nous sommes ensuite tous mis d'accord sur la définition d'une source d'énergie renouvelable : «Les sources d'énergies RENOUVELABLES ne s'épuisent pas quand on les utilise. La nature les renouvelle en permanence.» En observant les différents objets techniques présents dans la salle de technologie ( skate, rollers, trottinette ), nous avons conclu que l énergie musculaire ( d'origine humaine ou animale ) était également utilisée pour se déplacer.

8 La masse Rappel du cahier des charges : au moins 80 % de la masse de l'objet technique doit être réalisé avec des matériaux recyclés Pour respecter le cahier des charges, nous avons réalisé un tableau sur une feuille puis sur ordinateur à l'aide d'un tableur pour calculer la masse de l'objet technique :

9 Le coût Rappel du cahier des charges : l'objet technique doit coûter 5 euros maximum Pour respecter le cahier des charges, nous avons réalisé un tableau sur une feuille puis sur ordinateur à l'aide d'un tableur pour calculer le coût de l'objet technique :

10 Les moyens de transport qui volent Nous avons ensuite listé les différents moyens de transport qui volent que nous connaissons : - Planeur - Deltaplane - ULM - Avion à hélice - Avion à réaction - Fusée - Hélicoptère - Drone - Parachute - Parapente - Paramoteur - Montgolfière - Dirigeable Une élève de sixième ( Maëlle ) dans la cadre de l'atelier Scientifique et Technique a eu la chance de passer une journée à l'aero-club DE PICARDIE d'amiens METROPOLE à Glisy pour y réaliser entre autre un baptême de l'air.

11 Les moyens de transport qui volent Pendant cette journée, 2 pilotes ont expliqué aux élèves de l'ast le principe de fonctionnement d'un avion. Cliquer sur la flèche pour voir un extrait vidéo du stage : A son retour, Maëlle a expliqué à la classe le principe de fonctionnement d'un avion : Hélice Le fonctionnement d'un avion Volets Gouverne de direction Gouverne de profondeur Ailerons Moteur

12 Les moyens de transport qui volent L'hélice et le moteur : servent à donner de la vitesse à l'avion. Pour voler, un avion doit aller très vite. Les ailes: servent à donner de la portance à l'avion. Pour voler, une aile d'avion doit avoir une forme particulière. La gouverne de direction : sert à corriger le lacet de l'avion, à cause, par exemple, du vent de côté. Elle remet l'avion en ligne. Elle est commandée par un palonnier ( des pédales ). Les gouvernes de profondeur : servent à faire monter et descendre l'avion. Les profils de ces gouvernes sont identiques au dessus et en dessous. Elles sont commandées par le manche. Les ailerons : servent à diriger l'avion à droite et à gauche. Quand on lève l'aileron droit, on baisse le gauche et on se dirige vers la droite et inversement. Ils sont commandées par le manche. Les volets: servent à freiner et surtout à augmenter la portance à très faible vitesse. Ils créent un coussin d'air sous les ailes lors du ralentissement.

13 Pour comprendre le phénomène de portance de l'aile de l'avion, nous avons réalisé une maquette en papier : Cliquer sur la flèche pour voir un extrait vidéo du fonctionnement de notre aile : En conclusion, il est très difficile de réaliser un objet volant sur le principe de fonctionnement d'un avion parce qu'il faut qu'il se déplace très rapidement pour décoller

14 Nous nous sommes ensuite tous mis d'accord sur la fabrication d'une montgolfière qui semblait plus simple à réaliser. A l'aide d'un simulateur de montgolfière, nous avons étudié le principe de fonctionnement d'une montgolfière :

15 Avec l'aide du professeur, nous nous sommes ensuite tous mis d'accord sur le principe de fonctionnement d'une montgolfière : «On chauffe l'air dans le ballon. Comme l'air chaud est plus léger que l'air froid, le ballon monte. Pour redescendre, on ne chauffe plus l'air. On ne peut pas diriger une montgolfière. Elle suit le sens du vent.» Cliquer sur la flèche pour voir une vidéo de notre montgolfière qui n'a malheureusement pas réussi à décoller :

16 Les moyens de transport qui roulent Cliquer sur la flèche pour voir un extrait vidéo des différents essais de notre voiture à ballon de baudruche : Record de distance parcourue : 1,55 m

17 Les moyens de transport qui roulent Cliquer sur la flèche pour voir un extrait vidéo des différents essais de notre voiture à élastique : Record de distance parcourue : 6,3 m