Hachette 6eme 2009 by Claude AZNAR

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L’analyse du fonctionnement de l’objet technique Les matériaux utilisés

Les énergies mises en œuvre

L’évolution de l’objet technique La communication et la gestion de l’information Les processus de réalisation d’un objet technique C. Collard C. Gissinger J.-P. Neveu

Année scolaire 20......– 20...... Nom ............................................................................... Prénom ....................................................................... Classe ..........................................................................

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Crédit photographique :

9. Blé © Diana Miller/Getty Images ; Petra © Bernard Caroff ; TGV © Philippe Fraysseix/SNCF Médiathèque. 11. Tramway © XCLX2007 ; 207 CC © PSA Peugeot Citroën. 12. Chaussure © Intersport ; skate © Décathlon ; roller © Oxelo/Décathlon. 13. Vélos © Intersport. 14. Bateau g. © Bernard Caroff ; bateau c. © Philippe Bréard/Ville du Havre ; péniche © DR. 15. Vélo © Automobiles Peugeot ; bateau © Bernard Caroff ; vélo © produits vendus chez GO Sport ; trottinette © Oxelo/Décathlon ; roller © Oxelo/Décathlon. 17. Roller © Intersport. 19. A 380 © C. Moya/ EPA/Corbis ; moto © Yamaha MOTOR France. 21. Trottinette © Oxelo/Décathlon. 23. Trottinette © Intersport. 25. Hélicoptère © Check Six/Getty Images ; parachutiste © Darryl Leniuk/Getty Images. 31-32. Trottinettes © Société FEC, www.trottinettes.com. 33. Skate © Intersport ; roller © Intersport. 40. Pneu © Intersport ; roues de skate © Intersport. 41. Puits de pétrole © Laurence Smith/Image State/GHFP ; 307 © Peugeot. Direction de la Communication ; décharge © Boulat Alexandra/Sipa. 42. 307 © Peugeot. Direction de la Communication ; décharge © Boulat Alexandra/Sipa. 45. Voiture Prius © Toyota. 47. Vélo © produits vendus chez GO Sport. 49. Jet-skis © Pete Turner/Getty Images. 55. Toutes les voitures © Photothèque Hachette, sauf 307 © Peugeot. Direction de la Communication, et voiture Prius © Toyota. 56. Draisienne, grand-bi, avion de Clément Ader © Photothèque Hachette ; vélo © Automobiles Peugeot ; avion Heinkel He-178 © EADS ; A 380 © C. Moya/EPA/Corbis. 58. Intérieur TGV © Christophe Recoura/SNCF Médiathèque. 59. Borne SNCF © Bernard Lachaud/SNCF Médiathèque. 63. Playstation 3 © Sony. 81. Selle de vélo © Photothèque Hachette.

Maquette de couverture : Christine Soyez Maquette intérieure : Christine Soyez Composition et mise en page : SG Production (Olivier Randier et Hélène Ostrowski) Gravure : Altavia Penez Schémas et illustrations : SG Création (Jean-Louis Goussé) et Jean-Pierre Neveu Relecture : Cécile Chavent Photographies non référencées : Jean-Pierre Neveu

www.hachette-education.com © HACHETTE LIVRE 2009, 43 quai de Grenelle 75905 Paris Cedex 15. ISBN 978-2-01-125590-7 Tous droits de traduction, de reproduction et d’adaptation réservés pour tous pays. Le Code de la propriété intellectuelle n’autorisant, aux termes des articles L.122-4 et L122-5, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et, d’autre part, que « les analyses et les courtes citations » dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droits ou ayant cause, est illicite ». Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, sans autorisation de l’éditeur ou du Centre français de l’exploitation du droit de copie (20, rue des Grands-Augustins 75006 Paris), constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal.

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Sommaire Programme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mode d’emploi des ﬁches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ton année . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 5 6-7 8

Points susceptibles d’être abordés dans le cadre du : Socle Histoire Pages commun B2i des arts

Approche 1 : Le fonctionnement de l’objet technique Ressources/Exercices 9 11 13 15 17 19 29 31

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FOE1/FOS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 FOE2/FOS2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

• •

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EN1 nature de l’énergie de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 EN2 stockage, distribution et transformation des énergies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 EN3 impact sur l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

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59 61 65 69

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71 73

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75 81 87 89

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91 93

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FO1 objets/besoins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO2 fonction d’usage/fonction d’estime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO3 fonctions/valeur des objets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO4 principe général de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO5 fonctions techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO6 solutions techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO7 représentation du fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FO8 notice d’utilisation/ﬁche technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Évaluation/Structuration

Approche 2 : Les matériaux utilisés Ressources/Exercices MA1 famille et propriétés des matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 MA2 caractéristiques et choix des matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 MA3 impact sur l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Évaluation/Structuration MAE/MAS

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Approche 3 : Les énergies mises en œuvre Ressources/Exercices

Évaluation/Structuration ENE/ENS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Approche 4 : L’évolution de l’objet technique Ressources/Exercices EV1 familles d’objets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 EV2 avancées technologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

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Évaluation/Structuration EVE/EVS

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Approche 5 : La communication et la gestion de l’information Ressources/Exercices CO1 outils informatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CO2 acquisition, stockage et restitution de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CO3 création, présentation, transmission des informations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CO4 recherche d’informations sur Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Évaluation/Structuration COE1/COS1 COE2/COS2

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Approche 6 : La réalisation d’un objet technique Ressources/Exercices RE1 modes de représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RE2 procédés de fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RE3 procédés d’assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RE4 mesures et contrôles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Évaluation/Structuration REE1/RES1 REE2/RES2

Lexique

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Programme Extraits des textes ofﬁciels

Les matériaux utilisés (4h30)

En sixième, l’enseignement de la technologie s’inscrit dans la continuité des apprentissages dispensés à l’école, sous les rubriques « Découvrir le monde » et « Sciences expérimentales et technologie » du cycle des apprentissages fondamentaux et du cycle des approfondissements de l’école. Entre les sciences et les techniques, la technologie joue un rôle original. Elle permet de raisonner sur les techniques pour les faire avancer, les maîtriser, les améliorer au moindre risque et au moindre coût. La technologie apporte des méthodes et des connaissances pour comprendre et maîtriser le fonctionnement et la réalisation des produits, ainsi que leur impact sur la société et sur l’environnement. Fondée sur une approche concrète du réel, elle participe à la structuration des connaissances, capacités et attitudes enseignées et au projet personnel de l’élève. Elle contribue à l’acquisition des compétences du socle commun, à l’histoire des arts et à la préparation du B2i (Brevet Informatique et Internet). L’enseignement s’articule autour du thème des moyens de transport. Il débute en sixième par la compréhension d’objets simples. Les activités s’appuient sur l’étude et la réalisation de plusieurs objets techniques motivants. L’objet technique occupe la place centrale de l’enseignement. Il est examiné à partir d’une démarche d’investigation portant sur l’analyse du fonctionnement d’un objet technique, les matériaux utilisés, les énergies mises en oeuvre, l’évolution de l’objet technique, la communication et la gestion de l’information, les processus de réalisation d’un objet technique.

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. Identiﬁer les relations formes - matériaux - procédés de réalisation. Mettre en relation le choix d’un matériau pour un usage donné, son coût et sa capacité de valorisation. Identiﬁer l’impact de l’emploi de certains matériaux sur l’environnement dans les différentes étapes de la vie de l’objet.

Capacités à acquérir par les élèves de 6e L’analyse du fonctionnement d’un objet technique (13h30) Distinguer en le justifiant objet et objet technique. Mettre en relation besoin et objet technique. Distinguer fonction d’usage et fonction d’estime. Énoncer la fonction d’usage d’un objet technique. Énoncer les critères liés aux fonctions d’estime pour un objet technique. Identifier les composantes de la valeur d’un objet technique : prix, fiabilité, disponibilité, délai. Décrire le principe général de fonctionnement d’un objet technique. Identifier les principaux éléments qui constituent l’objet technique. Dresser la liste des fonctions techniques qui participent à la fonction d’usage. Identifier des solutions techniques qui assurent une fonction technique. Identifier, à partir d’une représentation, les éléments qui assurent une fonction technique. Décrire graphiquement à l’aide de croquis à main levée ou de schémas le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Distinguer, dans une notice, les informations qui relèvent de la mise en service d’un produit, de son utilisation, de son entretien, ainsi que les règles de sécurité à observer. Extraire d’une fiche produit les caractéristiques techniques.

Les énergies mises en œuvre (4h30) Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique. Identifier les éléments de stockage, de distribution et de transformation de l’énergie. Représenter la circulation de l’énergie dans un objet technique par un croquis. Indiquer le caractère plus ou moins polluant de la source d’énergie utilisée pour le fonctionnement de l’objet technique. L’évolution de l’objet technique (4h30) Citer des objets répondant à une même fonction d’usage. Identifier quelques évolutions techniques et esthétiques. Situer dans le temps ces évolutions. La communication et la gestion de l’information (13h30) Identifier les principaux composants, matériels et logiciels d’un environnement informatique. Entrer des informations : clavier, lecture magnétique, scanner, appareil photo. Restituer des informations : affichage (écrans…), impression (encre, 3D, braille…), son, pilotages de machines… Recenser des données, les classer, les identifier, les stocker, les retrouver dans une arborescence. Distinguer le rôle des différents types de mémoire. Ouvrir et consulter des documents existants (textes, schémas, animations, représentations volumiques…), extraire les informations utiles. Composer, présenter un document numérique (message, texte mis en page, tableaux, schéma, composition graphique) et le communiquer à un destinataire par des moyens électroniques. Présenter dans un document numérique les étapes d’une démarche ou d’un raisonnement. Retrouver une ou plusieurs informations à partir d’adresses URL données. Les processus de réalisation d’un objet technique (13h30) Extraire d’un dessin, d’un plan, d’un schéma, d’un éclaté ou d’une nomenclature les informations utiles pour la fabrication ou l’assemblage. Associer un procédé de fabrication à une forme. Réaliser en suivant un protocole donné. Utiliser rationnellement matériels et outillages dans le respect des règles de sécurité. Réaliser un assemblage de tout ou partie d’un objet technique en suivant une procédure formalisée. Effectuer un geste technique en respectant les consignes. Tester le fonctionnement. Mesurer et contrôler à l’aide d’instruments de mesure, d’un gabarit. Confronter le résultat à celui attendu.

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Avant-propos Bienvenue dans le monde fabuleux des objets techniques. Tu embarques pour un voyage d’un an au cœur de la technologie. Cette aventure te conduira, au travers d’un univers peuplé d’hommes et de machines, vers de nouveaux horizons à explorer : les matériaux utilisés

la communication et la gestion de l’information

les énergies mises en œuvre l’évolution de l’objet technique

le fonctionnement d’un objet technique la réalisation d’un objet technique

Ta mission : parcourir ces six domaines en suivant une démarche d’investigation (page 6) et en étudiant des objets techniques appartenant aux moyens de transport puis en réaliser un. Tu seras accompagné par un petit robot, appelé J’EX, qui te guidera dans chacune de tes découvertes. Il te conseillera tantôt d’observer, tantôt d’expérimenter, tantôt de manipuler en atelier ou d’effectuer des simulations par ordinateur. Il t’aidera à t’orienter dans cet univers de connaissances, à les tester et à retenir l’essentiel. Il approfondira tout ce que tu verras dans ce fichier sur un cédérom qui te proposera des activités interactives. Il t’invitera à lire le journal de sa ville : sitajex. Tu trouveras également dans le cédérom les pages intercalaires pour classer tes fiches par approche. Ton laissez-passer pour changer d’horizon est ce fichier dans lequel tu noteras toutes tes découvertes. Tu l’enrichiras au fur et à mesure de ta progression et pourras y ajouter des pages personnelles puisque les feuillets sont détachables et sont prévus pour être insérés dans un classeur. À l’issue de ce voyage, tu auras enrichi tes connaissances et tes savoir-faire techniques. Tu trouveras des réponses aux questions : • « À quel besoin l’objet étudié répond-il ? » ; • « Comment et de quoi est-il constitué ? » ; • « Comment fonctionne-t-il ? » ; • « Comment les besoins et solutions technologiques ont-ils évolué au cours du temps ? ». Rien de tel pour acquérir une culture technique qui, avec les autres disciplines du collège et dans la continuité de ce que tu as appris à l’école, complétera ta culture générale et contribuera à te sensibiliser à l’histoire des arts ! De plus, cet enseignement s’insère dans le cadre de l’acquisition des connaissances et des compétences du socle commun et du Brevet Informatique et Internet (B2i) qui constituent tout ce qu’il est indispensable de maîtriser à la fin de la scolarité obligatoire. Bonne route et cap vers la science des techniques : la TECHNOLOGIE. Les auteurs

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Mode d’emploi des ﬁches La démarche d’investigation Investigation

Prends connaissance de la situation illustrée. Elle soulève un problème à l’aide d’un questionnement. Après l’avoir lu, réﬂéchis aux éléments de réponses que tu peux proposer. Cette proposition de situation-problème (fournie sur le CD) peut être présentée aux élèves par vidéo-projection, par rétro-projection, sur ordinateur ou sur fiche. Elle permet d’introduire la démarche d’investigation, de susciter leur intérêt et de provoquer le questionnement. Suite à cette présentation, une reformulation du problème par les élèves garantit son appropriation et la réussite de l’étape de réflexion.

Fais part de tes idées, de tes hypothèses et de tes solutions (sous forme de textes, de dessins…). Note également toutes les questions que tu te poses. Propose enﬁn les moyens et les sources d’informations que tu as utilisés pour trouver des réponses. Les élèves formulent des hypothèses, des solutions qu’ils consignent par écrit (fiche, ardoise, fichier informatique) avant de les transmettre à l’oral. Cet échange leur permet de constater des éventuelles divergences d’idées, de considérer le problème sous d’autres angles et de s’interroger sur l’exactitude des réponses. À ce stade, une investigation devient nécessaire pour vérifier ces hypothèses et trouver les solutions.

Ces ﬁches sont consultables et imprimables à partir du cédérom

Précise les éléments dont tu disposes pour mener ton investigation (objet à étudier, question et hypothèses à vérifier…). Conduis avec ton équipe les activités nécessaires à la découverte et à la validation des solutions (observation, réalisation, manipulation, débat interne à l’équipe…). Décris ensuite les méthodes utilisées, les résultats obtenus et les justifications apportées. Confronte-les enfin avec les éléments de réponses proposés au départ. Cette investigation peut faire l’objet d’activités différentes entre les équipes (manipulation de maquettes, étude d’objets, expériences diverses…). Elle conduit les élèves à rédiger un compte-rendu (fiche, fichier informatique) décrivant leurs activités, leurs méthodes et leurs résultats qu’ils exposeront ensuite à l’oral. Les équipes peuvent être constituées de 6 élèves maximum auxquels il est possible d’attribuer un rôle (animateur, secrétaire, intendant et rapporteur) pour une période donnée (voir page 8). Communique tes propositions de réponses à la classe. Échange avec les autres équipes autour des différentes solutions présentées. Inscris la synthèse faite avec ton professeur : solutions validées et justifiées, explications des connaissances, sources d’informations consultées… Les échanges entre les groupes permettent de confronter les propositions, de les argumenter, de débattre autour de leur validité et de retenir les solutions exactes. Cette mise en commun conduit à faire un bilan de l’investigation : rappel de la situation-problème de départ, mise en évidence par les élèves de leurs nouvelles connaissances, validation avec le savoir établi (manuels, documents théoriques…) et reformulation écrite de ces connaissances. Évalue ta progression dans les différents domaines en cochant dans la bonne colonne ton niveau d’acquisition des capacités et des connaissances. Cette évaluation formative renseignée par chaque élève l’incite à prendre conscience du chemin parcouru, de ses niveaux d’acquisition et d’envisager des solutions de remédiation. Elle permet aussi d’intégrer les acquis concernant le B2i, le socle commun et l’histoire des arts.

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Les ﬁches Ressources

Les ﬁches Exercices Ressources

Exercices

Cette fiche de ressources est un support pédagogique qui peut être utilisé totalement ou partiellement dans la démarche d’investigation.

Cette fiche d’exercices peut être distribuée en fin de démarche d’investigation pour mobiliser, fixer et réinvestir les connaissances des élèves. Utilise cette ﬁche, en suivant les conseils de ton professeur, comme une ressource d’informations exploitables pour mener ton investigation. Pense à utiliser le CD pour les compléments de ressources et le journal de sitajex ainsi que le lexique pour les mots suivis d’un astérisque (voir page 95 et CD).

Applique tes connaissances et entraîne-toi en effectuant les exercices proposés dans cette ﬁche. Parfois, tu peux t’aider des exemples proposés dans la ﬁche Ressources. Consulte le CD pour réaliser les divers exercices.

Les ﬁches Évaluation

Les ﬁches Structuration Évaluation

Structuration

Cette évaluation formative couvre plusieurs capacités et connaissances. Elle peut être remplie partiellement pendant les apprentissages ou servir d’évaluation récapitulative en fin d’apprentissage. Elle permet aux élèves de vérifier leurs niveaux d’acquisition et de mettre en place d’éventuelles remédiations avant de proposer une évaluation sommative.

Cette fiche de structuration des connaissances peut être distribuée aux élèves en complément des synthèses effectuées après chaque investigation. Applique et teste tes connaissances acquises sur plusieurs séances en remplissant cette évaluation. Elle te permet de juger ton niveau et d’envisager, si nécessaire, des solutions pour progresser.

Le logo

Complète et conserve cette ﬁche de synthèse. Elle récapitule l’essentiel des connaissances à retenir que tu as acquises lors de tes activités.

te renvoie à des ressources et des exercices complémentaires du cédérom 7

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Ton année a) Un thème : Les moyens de transport. b) Une démarche : L’investigation ou résolution de problème. c) Six approches

6 approches

L’analyse du fonctionnement d’un objet technique

Les matériaux utilisés

Les énergies mises en œuvre

L’évolution de l’objet technique

La communication et la gestion de l’information

Les processus de réalisation d’un objet technique

Environ 13h30 soit 9 séances

Environ 4h30 soit 3 séances

Environ 13h30 soit 9 séances

ÉVALUATIONS • AUTO-ÉVALUATIONS • CO-ÉVALUATIONS

Ton équipe Liste les noms des camarades avec lesquels tu vas travailler cette année en indiquant les périodes durant lesquelles vous allez successivement assumer les rôles de : animateur*, secrétaire*, intendant*, rapporteur*. Nom /Prénom

Période Animateur *

Période Secrétaire*

Période Intendant*

Période Rapporteur*

………………….……………….……………………. ………………….……………….……………………. ………………….……………….……………………. ………………….……………….……………………. ………………….……………….……………………. ………………….……………….……………………. 8

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO1

objets/besoins

1 Ressources

Situation-problème 1

● Par quels moyens traverser la rivière ? ● Qu’est-ce qui distingue les objets utilisés dans ces deux situations ? ● Pourquoi les hommes utilisent-ils tous ces objets?

Du naturel au technique Obtenir une matière première utilisable

Obtenir un produit fini consommable

Sans besoin, pas d’objet

Pour satisfaire ses besoins*, l’Homme a toujours créé, utilisé et modifié des objets. Il doit se nourrir (besoin physiologique*), s’abriter (besoin de sécurité), communiquer, se déplacer, se transporter (besoins sociaux)…

Les premiers objets techniques Le fait de modifier les objets trouvés dans la nature est le propre de l’Homme et le signe de son intelligence. Les hommes fabriquent des objets de la vie courante, des armes, des outils… Les premiers objets sont taillés dans le silex. Ils sont ensuite fixés sur des manches en bois. Puis les hommes utilisent d’autres matériaux tels que le bois de renne, l’ivoire de mammouth, le grès, et plus tard les métaux. 9

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1 a

Le fonctionnement de l’objet technique

objets/besoins Exercices

Objets naturels et techniques

1) Classe les objets de la liste suivante dans le tableau ci-dessous, selon leur catégorie « naturel » ou « technique ». Liste d’objets : un radeau, une rivière, une piscine, une barque, un ascenseur, une écluse, une liane, un sentier, un tronc d’arbre, une pierre, une source. Naturel

Technique

Une rivière Une liane Un tronc d’arbre Une pierre Une source

Un radeau Une barque Un ascenseur Une écluse Un sentier Une piscine

2) Complète les phrases : non modifiés par l’homme. Les objets naturels sont ________________________________________________________________________ fabriqués par l’homme. Les objets techniques sont _____________________________________________________________________

Des objets pour satisfaire des besoins

Les hommes ont des besoins qui les ont poussé à transformer des objets naturels en objets techniques. Pour retrouver ces besoins, tu dois associer les vignettes ci-dessous. 1) Colorie les bords des vignettes en vert pour les objets naturels et en rouge pour les objets techniques. 2) Relie l’objet naturel à son objet technique. 3) Inscris sur chaque flèche le besoin satisfait. ets obj s e es er d ort rsonn p s e n Tra des p ou Se déplacer sur l’eau

r des obje

Traverser une rivière

rter spo Tran au l’e

Transpo rte

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO2

fonction d’usage/fonction d’estime

1 Ressources

Situation-problème

● À quoi servent ces VTT ? ● Cet usage est-il commun aux trois enfants ? ● Pourquoi ont-ils choisi des VTT différents ?

L’objet au service de l’Homme

Pour satisfaire les besoins de l’utilisateur, l’objet doit être utile (fonctionnalité*, confort, sécurité, innovation*) : c’est sa fonction d’usage. Il doit aussi lui plaire (esthétique, personnalisation) : c’est sa fonction d’estime.

Associer l’utile à l’agréable

Christian Lacroix, designer de la ligne 3 du tramway de Montpellier Agglomération.

Associer l’utile à l’agréable est une recette appliquée par tous les créateurs pour séduire les utilisateurs. La fabrication d’objet fait appel non seulement aux dernières avancées technologiques mais aussi au travail de grands designers.

Une histoire de goût Les goûts et les couleurs, ça ne se discute pas ! Et pourtant la mode peut les influencer. Posséder « l’objet » du moment est un argument de vente. Ces effets de mode touchent aussi bien les innovations (nouvelles technologies) que le design* (style, esthétique) de l’objet.

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1 a

Le fonctionnement de l’objet technique

fonction d’usage/fonction d’estime Exercices

Fonctions d’usage et d’estime du VTT

Le VTT ci-dessous présente divers caractéristiques et accessoires. Relie chaque caractéristique ou accessoire à la fonction concernée.

couleur du VTT marque du VTT porte-gourde catadioptre

pompe couleur de la selle rétroviseur éclairage

Fonction d’usage Fonction d’estime

Fonctions d’usage et d’estime des objets

Fonction d’usage et fonction d’estime Coche pour chaque caractéristique la fonction concernée. Caractéristique

Les innovations techniques La mode Le design Les normes de sécurité La personnalisation Le confort

Fonction d’usage

✗ ✗

Fonction d’estime

✗ ✗

Sur chacun des trois objets techniques ci-dessous, entoure : • en rouge : les éléments appartenant à la fonction d’usage ; • en vert : les éléments appartenant à la fonction d’estime.

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO3

fonctions/valeur des objets

1 Ressources

Situation-problème

Disponible

199 €

Disponible

Livraison : 12 jours ouvrés

1 999 €

Livraison : 8 jours ouvrés

Indisponible

359 €

M’alerter quand ce produit est disponible.

● Quel modèle sélectionnerais-tu ? ● À quoi te servirait ce VTT ? ● Quels sont tes critères de choix ?

C’est une question de valeur !

La valeur*, c’est ce qui compte ; elle ne peut pas toujours se mesurer (prix, disponibilité…). On dit bien que les objets rares n’ont pas de prix. C’est notamment le cas des objets sentimentaux qui sont inestimables.

L’achat « casse-tête » Après avoir déniché l’objet tant convoité parmi des dizaines de modèles différents et d’offres de prix alléchantes, il faut parfois encore faire preuve de patience. En effet, avoir un stock coûte cher aux entreprises. C’est pourquoi elles limitent leur stock au minimum au risque d’être en rupture ou bien elles fabriquent sur commande : le « juste à temps »*. Dans tous les cas, le consommateur doit subir les délais. 13

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Le fonctionnement de l’objet technique

fonctions/valeur des objets

Exercices

Fonction d’usage

Énonce la fonction d’usage des objets ci-dessous.

_______________________ se déplacer

_______________________ faire

_______________________ transporter

_______________________

_______________________ des compétitions

_______________________ des personnes

_______________________ des marchandises

Fonction d’estime

Inscris sur les flèches les critères qui ont motivé le choix de cet utilisateur, puis coche parmi les cinq sens ceux qui sont sollicités. la couleur rque la ma oteur le bruit du m r du cui l’odeur la f orm e

Sens sollicités : L’odorat ✗ La vue ✗

Le toucher ✗

L’ouïe ✗

Le goût

Valeurs des objets

1) Inscris sous le scooter sa fonction d’usage. 2) Dans la fiche des caractéristiques du scooter, souligne en rouge tous les critères de valeur, en bleu les critères liés à l’estime et en vert les critères liés à l’usage. Scooter Yamaha TMAX 500/ABS Coloris :

_______________________________________________ Transporter une à deux personnes

Midnight black – Stealth metal – High tech silver – Extreme yellow Poids : 221 kg Garantie : 2 ans Disponibilité : Immédiate Points forts : Capacité du réservoir Ligne sportive Selle plus confortable Nouveau tableau de bord Prix : 8 999 euros

les matières le con tact le con du cuir, fort

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO4

principe général de fonctionnement

1 Ressources

Situation-problème

● Comment fonctionne un vélo ? ●

Quels sont les éléments du vélo qui assurent son fonctionnement ?

Comment fonctionne un objet technique ?

En tant qu’utilisateur, on ne se pose pas toujours les questions « Pourquoi ? Et comment cet objet fonctionne-t-il ? » Pourtant le fonctionnement des objets techniques dépend de plusieurs paramètres. Par exemple, le fonctionnement des moyens de transport dépend : — du milieu dans lequel l’objet utilisé évolue (eau, air, terre) ; — de la nature de l’énergie mise en œuvre (mécanique, électrique…) ; — des principes* et des éléments de l’objet impliqués dans les déplacements (les guidages, les freinages…).

Le principe de fonctionnement des rollers Les rollers fonctionnent sur une surface dure, grâce à l’énergie mécanique. Le fonctionnement des rollers nécessite les étapes décrites dans le document 1. Les éléments du roller impliqués dans ces étapes de fonctionnement sont précisés dans le document 2. 1. La représentation du fonctionnement 1 et 2 – Fermeture des boucles en partant du pied vers la cheville. 3 – Serrage de la sangle (assurer le maintien sans comprimer). 5 4 – Poussée dans un mouvement linéaire pour entraîner les roues. 5 – Frottement de la butée du frein sur le sol en soulevant l’avant du pied.

2. Les principaux éléments d’un roller

3 2

1 5

Légende : 1 chausson 2 frein 3 roue 4 axe de roue 5 sangle 6 boucles 7 tige 8 base

1 2

5 6 3

4 8

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1 a

Le fonctionnement de l’objet technique

principe général de fonctionnement Exercices

Le principe de fonctionnement d’un vélo

1) À l’aide de la légende, colorie de la même couleur les éléments du vélo qui assurent une même fonction. 2) Explique, avec tes mots et dans l’ordre chronologique, les étapes du fonctionnement d’un vélo. _____________________________________________________________________________ Fonction déplacement : L’appui sur la pédale provoque la rotation du pédalier et du plateau _______________________________________________________________________________________________________ qui fait tourner la chaîne. Celle-ci entraîne le pignon et la roue arrière. _______________________________________________________________________________________________________

Fonction guidage : L’orientation ___________________________________________________________________________________ du guidon, tout droit puis à droite ou à gauche, provoque _______________________________________________________________________________________________________ la rotation de la fourche et de la roue avant dans la même direction. _______________________________________________________________________________________________________ Fonction freinage : __________________________________________________________________________________ La pression sur la poignée de frein tire sur le câble et provoque _______________________________________________________________________________________________________ le serrage des patins de frein sur la jante de la roue. _______________________________________________________________________________________________________

3) Représente le fonctionnement du vélo sur le schéma ci-contre, en traçant à l’aide de flèches le sens des mouvements et en les numérotant par ordre chronologique. Tu dessineras les flèches dans les couleurs de la légende. Légende :

2 3

1 2

Déplacement Guidage Freinage

Les principaux éléments d’un vélo

Associe les noms de la liste aux éléments repérés sur le vélo, en notant les numéros dans les bulles correspondantes.

Liste des éléments d’un vélo : 1 selle 2 guidon 3 câble de frein 4 pédalier 5 roue 6 plateau 7 frein 8 anti-dérailleur 9 fourche

6 8

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO5

fonctions techniques

1 Ressources

Situation-problème

● Quelles sont les fonctions du bateau que vont utiliser

ces navigateurs lors de leur sortie sur le lac ?

Les fonctions techniques* des rollers Pour assurer leur fonction d’usage, se déplacer plus vite qu’à pied, les rollers doivent permettre à l’utilisateur de : – maintenir et serrer le pied ; – avancer en roulant ; – freiner. Les fonctions techniques* des rollers sont donc le maintien, le serrage, le mouvement et le freinage.

Le schéma fonctionnel Maintien

Serrage

Mouvement

Freinage

Le schéma fonctionnel* représente de façon simplifiée les différentes fonctions techniques que doit satisfaire un objet technique pour assurer la fonction d’usage. Il classe les fonctions techniques de façon chronologique*, dans des blocs rectangles alignés de la gauche vers la droite. 17

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Le fonctionnement de l’objet technique

fonctions techniques Exercices

Schémas fonctionnels de différents moyens de transport 1) Identifie les différentes fonctions techniques des moyens de transport ci-dessous et inscris-les, dans l’ordre chronologique, sur les schémas fonctionnels déjà tracés. __________________ Maintien

__________________ Mouvement

__________________ Guidage

__________________ Freinage

__________________

__________________ Éclairage

__________________ Maintien

__________________ Mouvement

__________________ Guidage

__________________ Levage

__________________

__________________ Freinage

__________________

__________________ Maintien

__________________ Mouvement

__________________ Guidage

__________________ Freinage

__________________

__________________ Maintien

__________________ Mouvement

__________________ Éclairage

__________________ Freinage

__________________

__________________ Maintien

__________________ Mouvement

__________________ Guidage

__________________

__________________ Freinage

__________________

2) Liste les fonctions techniques communes à tous ces moyens de transport. ______________________________________________________________________________________________________ Maintien, mouvement, guidage, freinage ______________________________________________________________________________________________________

__________________

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO6

solutions techniques (1)

1 Ressources

Situation-problème

● Comment l’action de pédaler peut-elle

provoquer le déplacement du vélo ?

● Comment peut-on monter une côte

sans fournir trop d’efforts ? ● Quels sont les éléments du vélo utilisés

dans ces deux situations ?

Propulsion motorisée ou non motorisée Propulser signifie faire avancer en poussant. La propulsion d’un véhicule peut donc être assurée par un moteur, un système mécanique ou les muscles.

Propulsion par moteurs à réaction

Propulsion mécanique par volant d’inertie

Propulsion musculaire

Les propulsions d’une moto et d’une voiture embrayage réservoir • La propulsion d’une moto se fait grâce au moteur alimenté en essence. Le mouvement de rotation du moteur est transmis par le système poulies-courroie à la chaîne. À son tour, elle transmet, par entraînement par dents, ce pot d’échappement mouvement à la roue arrière. Au contact du sol, cette moteur roue dite « motrice » propulse la moto vers l’avant. Les vitesses permettent d’augmenter ou de réduire la vitesse de déplacement. • La propulsion d’une voiture est assurée par les roues motrices. Elle se fait grâce au moteur, alimenté en général roue en essence ou gasoil. Le mouvement du moteur est transchaîne motrice vitesses mis à un ensemble d’engrenages (boîte de vitesses, etc.) qui transmettent à leur tour ce mouvement vers les roues. Au contact du sol, ces roues dites « motrices » propulsent la voiture vers l’avant ou vers l’arrière. Une voiture a deux roues motrices à l’avant pour une traction avant, ou à l’arrière pour une traction arrière, ou bien quatre roues motrices pour un modèle 4 × 4.

L’utilité du dérailleur et de l’anti-dérailleur 19

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Le fonctionnement de l’objet technique

solutions techniques (1) Exercices

La propulsion du vélo

1) Observe les deux situations ci-contre. Indique, lorsque le pédalier tourne, le type de mouvement ou l’absence de mouvement de chaque roue et du vélo, en utilisant les symboles suivants : : rotation ; : translation ; ✗ : immobilité.

Roue avant et vélo

✗

Roue arrière

Vélo

2) Complète la phrase de conclusion.

arrière motrice , Conclusion : La roue ________________ , appelée roue ________________ contact avec le sol, la ________________ propulsion du vélo. assure, par son ________________

La transmission du mouvement

Deux roues

Énergie musculaire

Décris comment l’effort du cycliste ____________________ roue arrière provoque le déplacement du vélo en inscrivant : – le nom des parties du vélo concernées ; – le type de mouvement déclenché (rotation : , translation : ); – le mode de transmission du mouvement. ________________________________ chaîne/plateau/pignons transmission du mouvement ________________________________ par entraînement par dents

Les liaisons entre les éléments du pédalier

1) Repère sur le dessin, à l’aide des lettres et des indications du tableau, les éléments mis en œuvre dans le déplacement du vélo. Éléments

Liaison

A⁄B

Pédale ⁄ Axe pé dale

B⁄C

Axe péd ale ⁄ Manivelle

Encastrement

C⁄D

Manivelle ⁄ Axe pédalier

Encastrement

D⁄E

Axe péd alier ⁄ Plateau

Encastrement

D⁄F

Axe péd alier ⁄ Cadre

E⁄G

Plateau ⁄ Chaîne

Glissière

G⁄H

Chaîne ⁄ Plateau a rrière

Glissière

E⁄H

Plateau ⁄ Plateau

2) Complète le tableau avec le nom de chaque liaison.

Pivot

F C H

Libre

L’utilité du dérailleur et de l’anti-dérailleur

____________________ pédalier

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO6

solutions techniques (2)

1 Ressources

Situation-problème

● Comment peut-on négocier

les virages de ce parcours ? ● Quels sont les éléments du vélo

actionnés pour répondre à cette situation ?

Le guidage de la trottinette • Lorsque le guidon est orienté vers la gauche ou vers la droite, la colonne de direction tourne à l’intérieur du tube pour guider la roue avant dans la direction choisie. • La trajectoire est rectiligne* si les axes de roues sont parallèles ⁄ ⁄. La trajectoire est courbe si les axes de roues ne sont plus parallèles ∠.

Guidon

Roulement à billes

Planche

• Un roulement à billes* peut être utilisé pour faciliter le guidage, car il réduit les frottements et l’usure des éléments en contact.

Roues

La diversité des moyens de guidage Guider consiste à provoquer un déplacement dans une direction. Le guidage peut se faire de différentes façons : – par des moyens plus ou moins directs avec un volant, un guidon, un manche à balai, etc. ; – par contact grâce à un capteur* d’obstacles, un capteur de lignes, des rails, etc. ; – à distance à l’aide d’une télécommande, de signaux infrarouges, etc.

guidage par télécommande

guidage par rail

guidage par gouvernail

guidage par capteur d’obstacles

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Le fonctionnement de l’objet technique

solutions techniques (2)

Exercices

Le système de guidage du vélo

1) Indique pour chaque élément le type de mouvement produit par l’orientation du guidon à gauche ou à droite, en utilisant les symboles suivants : : rotation ; : translation ; ✗ : immobilité. 2) Indique également le type de transmission du mouvement existant entre le guidon et la roue avant. 3) Complète la conclusion. 4) Repère par une flèche l’emplacement du roulement à billes sur le vélo et complète les explications données. ___________________________ guidon

___________________________ colonne de direction ___________________________

Le roulement à billes est un élément placé glisser entre deux éléments devant ________________ frottements , l’un sur l’autre. Il réduit les ________________ usure l’________________ de contact et facilite le guidage.

___________________________ cadre ✗

___________________________ fourche

transmission entre le guidon et la roue avant ______________________________ directe

guidage des roues s’effectue Conclusion : Le ________________ ________________ guidon . La trajectoire est ________________ rectiligne à l’aide du parallèles . La trajectoire si les axes des roues sont ________________ courbe axes est ________________ si les ________________ des roues ne sont pas parallèles.

Les liaisons sur le système de guidage du vélo

1) Repère sur le dessin, à l’aide des numéros et des indications du tableau, les éléments mis en œuvre dans le guidage du vélo. 2) Complète le tableau avec le nom de chaque liaison. Éléments

Liaison

1⁄2

Fourche ⁄ Cadre

Encastrement

3⁄4

Potence ⁄ Corps

Encastrement

4⁄2

Corps ⁄ Cadre

Pivot

Des moyens de guidage variés

3 2 4 1

___________________________ roue avant

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO6

solutions techniques (3)

1 Ressources

Situation-problème

● Comment peut-on ralentir et arrêter le déplacement du vélo ? ● Quels sont les éléments du vélo actionnés pour répondre

à cette situation ?

Le freinage de la trottinette

Le ralentissement ou l’arrêt de la trottinette est obtenu en poussant du pied la plaque métallique située au-dessus de la roue arrière. Le frottement arrête la rotation de la roue.

frein

La diversité des moyens de freinage Freiner consiste à ralentir. Le freinage peut se faire de différentes façons : – par frottement à l’aide de patins, d’un levier, d’une butée, d’une plaque, de disques, etc. – par poussée inverse à l’aide d’une voile, d’un câble de freinage, de volets, d’une ancre, etc. – par diminution de l’énergie grâce à un frein asservi au moteur, à la diminution des gaz, etc.

Volet

Butée

Réduction de la flamme

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1 a

Le fonctionnement de l’objet technique

solutions techniques (3) Exercices

Le système de freinage sur le vélo

1) Indique pour chaque élément le type de mouvement produit par la pression sur la poignée de frein, en utilisant les symboles suivants : : rotation ; : translation ; ✗ : immobilité. 2) Indique également le type de transmission du mouvement existant entre la poignée et les patins de frein. 3) Complète les phrases de conclusion.

poignée Conclusion : La pression sur la _____________ câble de freinage. de frein tire le _____________ câble resserre Cette traction du _____________ patins de frein les mâchoires et les _____________ jantes du vélo. Le frottement sur les _____________ patins ralentit et arrête les ___________ roues . des ____________ Le relâchement de la poignée desserre patins . les _____________ Il est préférable d’utiliser les freins de la roue _____________ arrière qui propulse le vélo pour éviter avant et de faire de bloquer la roue _____________ une culbute au-dessus du vélo.

________________ poignée ________________ câble ________________ patins

Les liaisons sur le système de freinage d’un vélo

1) Repère sur le dessin, à l’aide des numéros et des indications du tableau, les éléments mis en œuvre dans le freinage du vélo. 2) Complète le tableau avec le nom de chaque liaison. Éléments

Liaison

1⁄2

Patin ⁄ Support pa tin

4⁄3

Axe a rticulation ⁄ Levier

4⁄5

Axe a rticulation ⁄ Fourche

Encastrement

6⁄7

Embout ⁄ Guidon

Encastrement

8⁄9

Support ⁄ Poignée

Pivot

9 ⁄ 10

Poignée ⁄ Tire-câble

Pivot

Encastrement Pivot

Des moyens de freinage variés

tr transmission de mouvement entre la poignée et le patin e _________________________________ __ par câble

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO6

solutions techniques (4)

1 Ressources

Situation-problème

● Comment transmettre

les mouvements de guidage du pilote aux pales de l’hélicoptère ?

les mouvements de guidage du parachutiste à la voile ?

Transmission seule ou avec une transformation du mouvement

Il s’agit juste d’une transmission si le mouvement transmis entre les 2 éléments est de même type (par exemple : au départ et à l’arrivée) ou d’une transmission et transformation si le mouvement est de type différent (par exemple : au départ et à l’arrivée). • Une transmission de mouvement peut être directe ou indirecte (par le biais de câble, bielle*, chaîne, courroie…). • Elle peut se faire avec ou sans transformation du mouvement.

Directe Indirecte Sans transformation

Directe Indirecte Avec transformation

Exemples de modes de transmission

Câble Came* Entraînement par dents : pignon-crémaillère* Poulies-courroie

Vis-écrou

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solutions techniques (4) Exercices

Transmission par poulies-courroie

Le moteur entraîne la poulie menante. Il tourne à une vitesse (N) de 2 tours/minute. La poulie menée est entraînée en rotation par la poulie menante. Les poulies sont reliées par une courroie. Observe les schémas ci-dessous et l’animation du CD-Rom. Note dans le tableau la valeur N de la poulie menée, et indique par = / + / – la variation de N constatée.

Poulie menante

Poulie menée Courroie Moteur

N=2

N=1

–

N=2

N = 1⁄ 2

–

N=2

N=4

N=2

N=1

–

N=2

N=8

N=2

N=4

N=2

Transmission par dents

Les roues dentées A, B et C ont 20 dents. Les roues dentées D et E ont 10 dents. La double roue dentée F a 10 et 20 dents. a) Observe la photo ci-contre. Complète le schéma ci-dessous en dessinant le sens de rotation des roues et en notant les nombres de tours, lorsque la roue menante (1) fait 1 tour. b) Compare les résultats et note avec l’aide de ton professeur les règles de base. Toutes les roues impaires (A, F, D) tournent

Roue menante B D

_____________________________________________ dans le sens de la roue menante. _____________________________________________

1⁄ 2

dans le sens inverse de la roue menante. Toutes les roues paires (B, C, E) tournent______________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________

Transmissions de mouvement

Le fonctionnement de l’objet technique

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO6

solutions techniques (5)

1 Ressources

Situation-problème

● Quelles

● Quelles liaisons peuvent réunir

directions peut suivre et quels mouvements peut prendre cette navette spatiale ?

les différents éléments de cette pompe ?

2 types de mouvement, 3 axes de direction et 6 « libertés de mouvement » Une pièce peut se déplacer suivant 3 axes de direction perpendiculaires entre eux. Une pièce isolée peut effectuer 2 types de mouvement et possède 6 « libertés » de mouvement : • une translation si elle se déplace le long d’un axe ; • une rotation si elle tourne sur un axe. TZ

TY 3 translations

3 rotations RY

RZ TX

6 libertés RY

Lorsque deux pièces sont en contact, elles perdent certaines « libertés » de mouvement.

Les liaisons entre deux éléments La liaison est le système qui permet d’assembler et d’unir deux ou plusieurs objets. Elle assure les relations entre deux éléments d’un ensemble.

Pivot : rotation sur un axe.

Glissière : coulissement possible sans rotation.

Pivot glissant : rotation sur un axe avec glissement possible le long de celui-ci.

Glissière hélicoïdale : une rotation et une translation liées et simultanées.

Encastrement : aucun mouvement possible entre les deux pièces.

Appui-plan : la pièce peut tourner et se déplacer sur sa surface d’appui.

Rotule : articulation permettant seulement la rotation dans toutes les directions.

27 2

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Le fonctionnement de l’objet technique

solutions techniques (5) Exercices

Liaison entre les éléments

Indique sous chaque illustration le type de liaison utilisée.

______________________ Glissière

______________________ Pivot

______________________ Glissière

______________________ hélicoïdale

______________________

______________________ Encastrement

______________________ Rotule

______________________ Appui-plan

______________________

Degrés de libertés

✗

Liaison _______________________ appui-plan

Liaison _______________________ glissière hélicoïdale

Liaison _______________________ pivot glissant

✗ Liaison _______________________ pivot

✗ Liaison _______________________ glissière

✗

Liaison _______________________ rotule

Coche dans le tableau les libertés restantes et note le nom de la liaison.

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO7

représentation du fonctionnement

1 Ressources

Situation-problème

● À partir de quelle représentation peut-on identiﬁer les éléments

assurant le freinage d’un vélo ? ● Comment représenter ce qui se passe lorsque l’on serre, puis

lorsque l’on relâche une poignée de frein ?

Représentation des éléments et du fonctionnement Un schéma légendé ou un dessin à main levée : ils simplifient la compréhension et la communication. Schéma légendé Dessin à main levée • Plusieurs dessins • Les repères permettent pour chaque de visualiser position. les emplacements et de nommer • Deux dessins les éléments. en un qui représentent • Le coloriage permet les positions de distinguer extrêmes. les éléments importants. • Les flèches montrent la direction ou la forme d’un mouvement. Logiciel de dessin 3D : il permet de créer une animation ou une manipulation virtuelle.

Perspective : une représentation qui peut améliorer la compréhension.

Organigramme : moins graphique, il exprime en quelques mots les étapes d’un fonctionnement. Appui sur poignée OUI Traction du câble

NON Action du ressort de rappel

Rapprochement des mâchoires

Éloignement des mâchoires

SERRAGE

DÉSSERRAGE 29

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1 a

Le fonctionnement de l’objet technique

représentation du fonctionnement Exercices

Identiﬁcation des éléments de la fonction freinage

En t’aidant du schéma légendé, repère sur le vélo les différents éléments du système de freinage : – en traçant une flèche pointant chaque élément et en inscrivant son nom ; – en coloriant chaque élément de la même couleur que les éléments du schéma légendé.

câbles

_________________ câble

patins

_________________ patins

supports-patins

_________________ supports-patins

Représentation par dessin du fonctionnement d’une fonction technique

Pour chaque croquis, complète les éléments manquants dans leur position de fonctionnement.

Système de guidage du bateau (gouvernail)

Organigramme du fonctionnement du système d’éclairage du vélo

Complète l’organigramme de la fonction éclairage.

Le vélo avance

Contact roues/dynamo

Aucun contact roues/dynamo

Production de courant électrique

Pas de production de courant électrique

Distribution électrique au phare

Pas de distribution électrique au phare

Phare allumé

Phare éteint

Système de freinage du vélo (câble, patin)

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Fiche

Le fonctionnement de l’objet technique

FO8

notice d’utilisation/fiche technique

1 Ressources

Situation-problème

● De quelles informations

a-t-on besoin avant de décider d’acheter cette trottinette ? ● Quelles informations doit-on

connaître avant de l’utiliser ?

Deux documents : deux utilités La fiche technique est un document utile avant l’achat ; elle permet de comparer plusieurs objets ayant les mêmes fonctions. Elle décrit toutes les caractéristiques de l’objet.

Fiche technique

Prix : 886,00 € TTC Poids net : 30 kg

La notice d’utilisation est un document utile après l’achat pour connaître toutes les informations nécessaires à une utilisation correcte et sans danger de l’objet.

Notice d’utilisation 1. Description 3. Entretien Suspension : double suspension sur – Ne pas laisser la trottinette roue avant et mono déportée arrière. exposée en plein soleil ou au gel Selle bicolore, amovible et réglable. pour ne pas décharger les batteries. Livrée avec chargeur. – Vérifier périodiquement la pression et l’état des pneus. – Graisser de temps en temps la chaîne. – Charge maximale de 100 kg. – Ne pas nettoyer la trottinette au – Autonomie : environ 1 heure ou jet d’eau, utiliser un chiffon doux. 30 km sur plat. – Recharger les batteries après chaque usage. – Après une inutilisation prolongée, – Utilisation réservée à un lieu privatif. recharger les batteries – Usage INTERDIT pour les moins complètement. de 14 ans. Les plus de 14 ans – Ne pas utiliser sur route en doivent être sous la surveillance mauvais état ou en forte pente. – Ne pas utiliser par temps de pluie, d’un adulte. – BSR obligatoire. dans les flaques et les zones – Assurance obligatoire. humides. – Protections, dont le casque, – Ce produit comporte un obligatoires. transformateur 220 volts CE.

2. Utilisation

4. Sécurité

Deux documents : deux types d’informations La fiche technique

La notice d’utilisation

Des informations écrites : – commerciales : prix, disponibilité, livraison, etc. ; – techniques : caractéristiques de l’objet (poids, dimensions, consommation d’énergie, vitesse, autonomie…).

Des informations écrites : – la mise en service : présentation, installation, raccordement, etc. ; – l’utilisation : mode d’emploi, consignes, etc. ; – les règles de sécurité : interdictions, recommandations, etc.

Des informations visuelles : photos, pictogrammes…

Des informations visuelles : photos, dessins, schémas, pictogrammes, logos, labels.

Pictogramme : dessin Logo : représentation graphique Label : marque créée par des schématique normalisé, d’une marque commerciale, du professionnels pour certifier l’oridestiné à guider les gens. sigle d’un organisme. gine, la qualité d’un produit. 31 3

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Le fonctionnement de l’objet technique

notice d’utilisation/fiche technique

Exercices

La notice d’utilisation d’une trottinette électrique

Indique dans chaque rubrique le type d’information donné à l’aide des mots suivants : entretien ; mise en service ; sécurité ; logo ; utilisation ; pictogramme ; photo. NOTICE D’UTILISATION Modèle BLADZ 800 W Avant la première utilisation du Modèle BLADZ 800W, monter la trottinette selon les instructions suivantes :

de mise en service Consignes ______________________ – Vérifier que les batteries sont bien chargées. – Vérifier les fixations, la visserie. – Vérifier que les pneus sont gonflés à la pression indiquée. d’utilisation Consignes ______________________ – Charge maximale de 100 kg. – Autonomie : environ 1 heure ou 30 km sur plat. – Recharger les batteries après chaque usage. – Après une inutilisation prolongée, recharger les batteries complètement. – Ne pas utiliser sur route en mauvais état ou en forte pente. – Ne pas utiliser par temps de pluie, dans les flaques et les zones humides. – Ce produit comporte un transformateur 220 volts CE.

d’entretien Consignes ______________________ – Ne pas laisser la trottinette exposée en plein soleil ou au gel pour ne pas décharger les batteries. ________________ photo – Vérifier périodiquement la pression et l’état des pneus. – Graisser de temps en temps la chaîne. – Ne pas nettoyer la trottinette au ________________ pictogramme jet d’eau, utiliser un chiffon doux. de sécurité Consignes ______________________ – Utilisation réservée à un lieu privatif. 0-14 – Usage INTERDIT pour les moins de 14 ans. Les plus de 14 ans doivent être sous la surveillance d’un adulte. ________________ logo – BSR obligatoire. – Assurance obligatoire. – Protections, dont le casque, obligatoires.

La ﬁche technique d’une trottinette électrique

Fiche technique BLADZ 800 W Puissance moteur : 800 W. Batterie : 36 V, 12 Ah (3 batteries de 12 V/12 Ah). Temps de charge : 6-8 heures. Nombre de recharges : > 300. Vitesse maxi : 25-30 km ⁄ h sur plat. Autonomie : sur plat de 30 km environ. Charge maximum : 100 kg. Roues gonflables de : 10” × 3” (2 5 × 9 c m).

Caractéristiques

techniques

Poids net : 30 kg. Taille ouverte : 120 × 57 × 110 c m. Taille fermée : 120 × 25 × 55 c m. Age mini recommandé : 14 ans. Suspension : double suspension sur roue avant et mono déportée arrière. Selle bicolore, amovible et réglable. Livrée avec chargeur.

Informations à relever

Caractéristiques de la trottinette

Puissance du moteur Vitesse maximale Autonomie en km Temps de charge de la batterie Charge maximum Poids total de l’objet

_____________________________________________________ 800 watt maxi _____________________________________________________ 25-30 km ⁄ h sur plat _____________________________________________________ 30 km environ sur plat _____________________________________________________ 6 à 8 heures _____________________________________________________ 100 kg _____________________________________________________ 30 kg (38 kg avec les batteries) _____________________________________________________ Adultes et jeunes de plus de 14 ans _____________________________________________________ sous la surveillance d’un adulte _____________________________________________________ Selle bicolore

Public concerné commerciales Coloris

À partir de la fiche technique de la trottinette, complète le tableau des caractéristiques générales et techniques recherchées.

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Le fonctionnement de l’objet technique

Fiche

FOE1

objets/besoins/fonctions/valeur Évaluation

Du besoin à la valeur des objets Complète le tableau suivant : — en cochant la case a si c’est un objet ou la case b si c’est un objet technique ; — en déterminant le besoin satisfait, la fonction d’usage de l’objet, sa fonction d’estime et sa valeur. Photos

Besoin

Fonction d’usage

Fonction d’estime

Valeur

✗

Se déplacer plus vite qu’à pied

Couleur Forme Modifications

Prix Disponibilité

✗

Se déplacer plus vite qu’à pied

Couleur Forme Modifications

Prix Disponibilité

Disponible 19,95 €

Disponible 39,95 €

Bilan personnel des connaissances et des capacités

Pour chaque affirmation, coche la case correspondante et note les problèmes que tu as rencontrés et les solutions que tu as trouvées pour les résoudre. Je suis capable de :

Seul Aidé Non

Problèmes rencontrés Solutions

Distinguer un objet et un objet technique en justifiant ma réponse Expliquer le mot « objet technique » Identifier le besoin satisfait par l’objet technique Expliquer le mot « besoin » Distinguer la fonction d’usage et la fonction d’estime Énoncer la fonction d’usage d’un objet Lister les critères de la fonction d’estime Expliquer le mot « fonction » Identifier les composantes de la valeur d’un objet technique : prix, fiabilité Observation : Seul : connaissances et capacités acquises Aidé : connaissances et capacités en cours d’acquisition Non : connaissances et capacités non acquises

des explications à ton professeur, } Demande refais les activités, apprends tes leçons…

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Le fonctionnement de l’objet technique

objets/besoins/fonctions/valeur

Fiche

FOS1

Structuration

1 Du besoin à la valeur des objets

À quoi sert-il ? _________________________ Fonction d’usage

Est-ce qu’il me plait ?

Pourquoi cet objet ? _________________________ Besoin

Objet

_________________________ Fonction d’estime

Qu’est-ce qui compte ? _________________________ Valeur

2 La nature des objets L’Homme a toujours exploité la nature pour transformer ce qu’il techniques . y trouvait (objets) en objets _________________

Objet technique Chose concrète, créée, fabriquée par l’Homme.

3 Du besoin aux objets besoins . L’Homme fabrique et utilise des objets pour satisfaire ses __________

Besoin Sentiment de manque, envie, désir.

4 Les fonctions de service Les objets doivent : usage . Elle répond • être utiles : c’est leur fonction d’______________ à la question : « À quoi ça sert ? ». La réponse est toujours la même, quel que soit l’utilisateur ; estime . Elle • plaire à l’utilisateur : c’est leur fonction d’______________ répond à la question : « Est-ce que ça me plaît ? ». La réponse peut être différente d’un utilisateur à l’autre car elle correspond aux goûts personnels de chacun (forme, couleur…).

5 La valeur des objets valeur Les objets ont une _________________ estimée par les utilisateurs (prix, délai, disponibilité, souvenir affectif…). Elle répond à la question : « Qu’est-ce qui compte ? »

Fonction Rôle, utilité, service rendu par l’objet.

Valeur Caractère mesurable d’un objet susceptible d’être échangé, estimé.

_______________ Transporter

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Le fonctionnement de l’objet technique

Fiche

FOE2

analyse du fonctionnement de l’objet technique

Évaluation

Auto-évaluation Au cours de l’analyse du fonctionnement de certains moyens de transport, tu as développé des capacités concernant le principe de fonctionnement, les fonctions techniques, les solutions techniques, les modes de représentation, les informations et les caractéristiques des objets techniques. Complète l’étoile : – en cochant, pour chaque apprentissage, le niveau de maîtrise (1 : je ne maîtrise pas, 2 : je maîtrise un peu (besoin d’aide), 3 : je maîtrise partiellement (besoin d’aide partielle), 4 : je maîtrise bien (sans aide), 5 : je maîtrise complètement) ; – en reliant entre elles toutes les croix sur les branches d’une même couleur ; – en coloriant la figure obtenue selon la couleur des branches.

Fiche technique (caractéristiques de l’objet)

Principe général de fonctionnement d’un objet (description) 5

Principaux éléments constituant un objet technique

4 Notice d’utilisation (informations)

Fonctions techniques d’un objet

2 1 Modes de représentation (identification des éléments 5 et représentation du fonctionnement)

Solutions techniques assurant la fonction déplacement

1 2 Liaisons entre 2 éléments

Solutions techniques assurant la fonction guidage

4 Transmissions et transformations de mouvement

5 Types de mouvement, axes de direction et « libertés » de mouvement

Solutions techniques assurant la fonction freinage reinage

Teste ton niveau de maîtrise ssages. De 4 à 5 : Excellent, tu as compris et tu maîtrises parfaitement les apprentissages. De 2 à 3 : Bien, tu as compris. Revois ou refais ces apprentissages pour ne plus avoir besoin d’aide. mettre 1 : Demande des explications à ton professeur pour ne pas commettre les mêmes erreurs. 35 3

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Le fonctionnement de l’objet technique Structuration

Fiche

FOS2

analyse du fonctionnement de l’objet technique

1 Schéma récapitulatif : du besoin aux solutions techniques Besoin

Objet

Fonction d’usage

Principe de fonctionnement

Fonctions techniques

Solutions techniques

Fonction d’estime Valeur

2 Le principe général de fonctionnement d’un objet technique

3 Les fonctions techniques d’un objet technique • Pour pouvoir mettre en œuvre son principe de fonctionnement et assurer sa fonction d’usage, un objet technique doit satisfaire techniques (contraintes). plusieurs fonctions _________________ Exemple : les fonctions techniques des moyens de transport sont le déplacement, _________________ le guidage , _________________ le freinage … généralement : _________________ • L’ensemble de ces fonctions techniques peuvent être représenfonctionnel . tées graphiquement dans un schéma _________________ Maintien Serrage Mouvement Freinage

Principe Explication, base théorique du fonctionnement d’un appareil.

Fonction Service rendu, rôle.

4 Les solutions techniques solutions Chaque fonction technique peut être assurée par une ou plusieurs _________________ techniques ___________________ ___________________ correspondant à des associations de composants et de choisis suivant des pièces techniques économiques environnementales , ________________________ contraintes (_______________________ , ________________________ …). Exemple : sur un vélo, la fonction technique déplacement est assurée par le système _______________ pédalier/ __________________________ chaîne/roue .

5 Les modes de représentation Pour identifier ces solutions techniques, il est nécessaire d’avoir des ______________________ photo représentations de l’objet technique comme une ____________________________ , ___________________________ ______________________ _______________________ dessin en perspective dessin en 3D un , un dessin en éclaté , un … Pour représenter le principe général de fonctionnement, il existe plusieurs modes dessin en perspective , un_______________________ croquis de représentation comme un _________________________ , organigramme schéma un _________________________ , un _________________________ …

6 Informations et caractéristiques techniques Plusieurs documents sont mis à la disposition des utilisateurs pour les renseigner sur les fiche technique caractéristiques de l’objet avant l’achat (_________________________ ) et sur les conditions d’une _________________________ utilisation adaptée et sans danger de l’objet après l’achat ( notice d'utilisation ).

principe général, Un objet technique fonctionne toujours selon un _________________ régi par les lois de la physique, qui lui permet d’assurer sa foncd’usage tion _________________ . Exemple : ce principe pour un moyen de transport dépend du ____________ milieu dans lequel il évolue (eau, terre, air), de la nature de ____________ l'énergie utilisée (mécanique, électrique) et des ____________ éléments de l’objet impliqués dans son déplacement, son guidage et son freinage.

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Les matériaux utilisés

Fiche

MA1

famille et propriétés des matériaux Ressources

Situation-problème

● Avec quels matériaux* ont été fabriquées ces planches ? ● Peuvent-elles résister au poids d’un adulte ? ● Sont-elles utilisables par temps de pluie ?

Des propriétés diverses Matériau non conducteur

Matériau non conducteur

Matériau dur et conducteur électrique

Matériau malléable et conducteur électrique

Sept familles de matériaux

Des familles différentes, mais des points communs Des poids plumes : le balsa, le polystyrène, l’aluminium, le calcaire… Des poids lourds : le chêne, le PVC rigide, le plomb, le marbre…

Matériau ou matériel ? Matériau : matière d’origine naturelle ou artificielle entrant dans la composition d’un produit. Matériel : objets, instruments, outils utilisés pour une activité ou un travail. 37 3

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2 a

Les matériaux utilisés

famille et propriétés des matériaux Exercices

Les familles de matériaux

À partir de la légende, note dans chaque bulle le numéro de la famille de matériaux correspondant.

2 7 6

3 Légende : 1 Bois 2 Matières plastiques 3 Métaux 4 Minéraux 5 Papiers, cartons 6 Verres et dérivés 7 Textiles

1 6

6 2

Les propriétés des matériaux

1) Les principales propriétés des matériaux sont présentées ci-dessous. Recherche le nom du matériau qui présente la propriété décrite et complète les dessins. a) La couleur et la texture : les matériaux peuvent avoir des couleurs et des textures spécifiques qui les distinguent.

______________ Plastique

______________ Textile

______________ Métal

______________ Verre

______________ Minéral

b) La masse volumique : des matériaux de même volume peuvent avoir des masses différentes. ________________________ ________________________ ________________________ Acier Bois Polystyrène

c) Le point de fusion : température à laquelle fond un matériau. 230 °C _________________ Étain

1 080 °C _________________ Cuivre

1 530 °C _________________ Fer

d) La conductibilité thermique : les matériaux sont plus ou moins conducteurs de chaleur. Mauvais _________________ Bon _________________ Très bon _________________ Bois Fer Aluminium e) La conductibilité électrique : les matériaux peuvent être conducteurs ou isolants.

Conducteurs

Plomb Argent Or

Isolants

Laine PVC Craie

2) D’après les questions 1) d) et 1) e), conclus sur la nature des matériaux conducteurs. Les matériaux conducteurs sont tous des métaux ______________________________________________________________________________________________________

______________ Bois

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Les matériaux utilisés

Fiche

MA2

caractéristiques et choix des matériaux Ressources

Situation-problème ● Comment choisit-on le matériau

approprié pour répondre aux contraintes (usage, forme, coût, procédés de fabrication) ?

Des familles différentes, mais des points communs Selon la forme de la pièce, on choisit un brut : c’est le volume de base à partir duquel sera usiné le matériau.

Tube

Barre

Fil

Granulés

Forme de la pièce Choix du brut Formable*

Procédé

Profilé

Les critères de choix Brut

Matériaux utilisés

Usinable*

Froid

Chaud

Révolution*

Autres

Plieuse

Thermoplieuse Thermoformeuse

Tour

Scie, fraiseuse, cisaille…

Métaux, polypropylène

Matières plastiques

Matières plastiques, métaux, bois

Machine

Feuille

Quel coût ? • L’usinage* est un procédé onéreux, car la matière enlevée (les copeaux) est inutilisable et doit être retraitée. Le temps de travail parfois très long, l’usure des machines et des outils influent fortement sur le prix. • Le moulage* et l’injection* sont des procédés rapides et précis qui entraînent peu de perte de matière. Ce sont des méthodes réservées aux travaux de série, car les moules ou modèles coûtent très cher. • L’assemblage* se fait par soudage, rivetage, vissage ou collage. Tous ces procédés permettent d’économiser la matière en utilisant des fractions de pièce parfois de matériaux différents. Exemple : dans un foret, seule la partie coupante nécessite un acier de qualité ; la queue peut être en acier ordinaire.

Les machines disponibles 39

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Les matériaux utilisés

caractéristiques et choix des matériaux

Exercices

Matériau et usinage

Relie chaque objet à son matériau, puis au procédé adapté à sa fabrication, en utilisant une couleur pour chaque objet. Objets

Matériaux

Procédés de fabrication Moulage

Plastique

Découpage Pliage

Métal Découpage Couture

Textile

Soudage

Matériau et brut ; matériau et forme

1) Indique, sous chaque pièce ci-dessous, le type de brut et le procédé compatible.

__________________ Barre __________________ Tournage, fraisage

_______________ Barre _______________ Fraisage

__________________ Profilé __________________ Limage, fraisage

______________________ Feuille ou tube ______________________ Limage, sciage, fraisage

2) IIndique, di h fforme ci-dessous, id lle nom d hi quii a permis i d b i sous chaque de lla machine de l’l’obtenir.

_________________ Tour

_________________ Fraiseuse

_________________ Tour

_________________ Fraiseuse

Matériau et usage

Chacune de ces roues a une utilisation précise. Indique la matière répondant à ce besoin.

_______________________________ Caoutchouc

_______________________________ Plastique

_______________________________ Bois cerclé de fer

__________________ Feuille __________________ Découpage

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Les matériaux utilisés

Fiche

MA3

impact sur l’environnement Ressources

Situation-problème

● Quelles sont les conséquences sur l’environnement de la fabrication,

de l’utilisation et de la « destruction » des matériaux ? ● Comment limiter les conséquences nuisibles pour l’environnement ?

Les matériaux : un problème pour l’environnement Revêtement des stades... Broyage* Encombrement et dégradation du paysage

Pneus rechappés... Exploitation des réserves naturelles qui ne sont pas inépuisables

Recyclage*

Pneu en caoutchouc

Balançoires Récupération

Pollution de l’air (fumées noires)

Protection des bateaux, des circuits de karting...

L’impact du cycle de vie des objets sur l’environnement Les objets techniques sont créés, fabriqués et vendus pour être utilisés et « détruits ». De leur conception à leur fin de vie, ils suivent les étapes incontournables d’un cycle de vie plus ou moins long qui les rend obsolètes (dépassés par la technique ou la mode) plus ou moins vite selon leur nature. Les clients achètent et remplacent de plus en plus rapidement leurs objets, générant une société de consommation dont les excès nuisent à l’environnement.

Maturité (utilisation)

Étapes

Lancement (vente) Naissance (fabrication) Conception (création)

Vieillissement (usure/obsolescence) Mort (destruction/recyclage) Temps

Cycle de vie d’un produit

La protection de l’environnement : une contrainte pour le concepteur 41

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Les matériaux utilisés

impact sur l’environnement

Exercices

Les matériaux : un problème pour l’environnement

Pour chaque matériau utilisé, coche dans le tableau ci-dessous ses impacts possibles sur l’environnement lors de sa fabrication à partir de matières premières, puis lors de sa fin de vie en tant que déchet abandonné ou brûlé. Matériaux Cycle de vie

Impacts sur l’environnement Exemples

Puits de pétrole Matières premières fabrication des matériaux

Mine de fer

plastique métal

Carrière de sable Forêt

verre

bois

Paysages

✗

Carrosserie métal

✗

Rétroviseur en plastique

✗

Fin de vie Pare-brise verre des matériaux : déchets abandonnés Batterie plastique + liquide ou brûlés

Air

Sols

Hommes

Faune/ Flore

✗ ✗

✗

✗ ✗

✗

Pneus caoutchouc

✗

Volant en bois

✗

✗ ✗

La durée de vie des matériaux abandonnés

Relie par un trait chaque emballage jeté dans la nature à sa durée de vie.

2 à 4 semaines

10 à 15 ans 100 à 150 ans Durées de vie

La seconde vie des matériaux

4 000 ans

Réserves naturelles

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Les matériaux utilisés

Fiche

MAE Évaluation

Familles et propriétés des matériaux Relie par un trait les cartes des familles de matériaux aux cartes « qui suis-je ? ».

Qui suis-je ?

Je suis une famille de matériaux à l’éclat particulier, bons conducteurs du courant électrique et de la chaleur, sensibles à la corrosion, résistants aux efforts mécaniques, façonnables et recyclables.

Je suis une famille de matériaux mauvais conducteurs du courant électrique et de la chaleur, résistants à la corrosion, mais peu aux tractions mécaniques, facilement façonnables et au recyclage délicat.

Je suis une famille de matériaux très durs mais fragiles aux chocs, ne conduisant pas le courant électrique et peu conducteurs de chaleur, résistants à la corrosion, façonnables et recyclables.

Je suis une famille de matériaux biodégradables, mauvais conducteurs du courant électrique et de la chaleur, sensibles au vieillissement, peu résistants aux efforts mécaniques et façonnables.

Contraintes et choix des matériaux

Réponds aux affirmations en cochant Vrai ou Faux.

Affirmations

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Les matériaux sont classés par famille Les matériaux ont des propriétés physiques, chimiques et mécaniques Les matériaux plastiques sont de bons conducteurs électriques Les matériaux métalliques sont de bons conducteurs électriques Un matériau est choisi uniquement en fonction de ses propriétés La forme de la pièce et les procédés de réalisation influencent le choix Le coût n’est pas un critère important dans le choix d’un matériau Les créateurs se préoccupent de la fin de vie de l’objet dans leur choix Toute opération de transformation sur un matériau est un usinage L’usinage est un enlèvement de matière Le formage est une déformation de matière à froid ou à chaud Les matériaux ont un cycle de vie La fabrication des matériaux n’épuise pas les réserves naturelles La fabrication des matériaux n’a pas d’incidence sur le paysage Les matériaux peuvent être des déchets « encombrants » Tous les matériaux peuvent présenter des dangers pour l’Homme Tous les matériaux en fin de vie sont facilement recyclables Les matériaux plastiques ne sont pas recyclables Le verre est un matériau recyclable indéfiniment Les matériaux métalliques sont difficilement recyclables

Vrai

Faux

✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗

Corrige et totalise tes bonnes réponses :

Entre 18 et 20 bonnes réponses : Excellent, tu as compris l’essentiel et acquis les capacités. Entre 14 et 17 bonnes réponses : Très bien, tu as compris, mais tu as besoin de clarifier quelques détails. Entre 10 et 13 bonnes réponses : Bien, mais certains points sont encore un peu vagues. Il te faut revoir ces parties avec attention. En dessous de 10 bonnes réponses : Demande des explications et de l’aide, puis refais les activités.

✗

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Les matériaux utilisés

Fiche

MAS Structuration

1 Familles et propriétés des matériaux Matériau : Matière d’origine naturelle ou artificielle qui sert de base à la fabrication.

_____________ Bois

_____________ Métaux

_____________ Matières

_____________ Textiles

_____________ Papiers

_____________ Verres et

_____________ Minéraux

_____________

_____________ plastiques

_____________

_____________ cartons

_____________ dérivés

_____________

Les matériaux ont des propriétés différentes : masse, conductibilité électrique et thermique , etc.) ; • physiques (aspect, _______________________________________________________ corrosion ) ; • chimiques (résistance à la _______________ formage , à l’______________ usinage , au ____________ collage , etc.). • mécaniques (aptitude au _______________

2 Caractéristiques et choix des matériaux Plusieurs critères influencent le choix d’un matériau : • l’usage qui sera fait du matériau (fonctions _________________________ d’usage et techniques) ; • les goûts des clients (fonction _____________________________________ ); d’estime • les propriétés attendues en fonction de la forme de la pièce et des procédés de réalisation employés (contraintes _______________ techniques ) ; • le coût (contraintes _________________________________________________ ); économiques • l’impact sur l’environnement et sa capacité de « destruction » et de recyclage (contraintes ________________________________________ ). environnementales

Propriétés Qualités particulières de quelque chose.

cadre en aluminium : matériau adapté

cadre en bois : matériau inadapté

3 Impact sur l’environnement Les matériaux durant leur cycle de vie ont un impact sur l’environnement : Recyclage Transformation • lors de leur fabrication : exploitation et épuisement des réserves naturelles, et réutilisation __________________________________________________________________________________ dégradation du paysage, perturbation de la faune et de la flore… d’un matériau. • lors de leur utilisation : perturbation de la faune et de la flore, _____________ __________________________________________________________________________________ danger pour l’homme… dégradation du paysage, pollution de l’air • lors de leur fin de vie : déchets encombrants, _________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ et des sols, perturbation de la faune et de la flore, danger pour l’homme… Les matériaux doivent être récupérés, triés, éliminés ou valorisés pour réduire les nuisances sur l’environnement : incinération pour récupérer la chaleur (______________________ chauffage urbain…) • élimination des matériaux par ____________________ d’occasion, utilisation différente… • réutilisation des matériaux usagés : pièces _____________________________________________________________ transformation et réutilisation • recyclage des matériaux : refonte en nouveaux matériaux, ___________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ dans la fabrication d’autres objets…

Les matériaux sont classés par famille en fonction de leurs caractéristiques. Généralement, nos sens (vue, toucher, ouïe) permettent d’identifier la famille d’appartenance d’un matériau.

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Fiche

Les énergies mises en œuvre

EN1

nature de l’énergie de fonctionnement

3 Ressources

Situation-problème

● Quelles sont les énergies utilisables

pour faire fonctionner cette voiture ?

Nature de l’énergie de fonctionnement Chaque forme d’énergie, une fois prélevée à la source, peut être transformée en une autre forme d’énergie, qui, à son tour, peut aussi être transformée. Feu, centrale...

Pile...

UV, Soleil...

Muscle... Centrale...

Énergies renouvelables et non renouvelables Toutes les activités humaines nécessitent de l’énergie. Les sources d’énergie fossile, comme le charbon, le pétrole, l’uranium et le gaz, sont abondantes mais les difficultés d’approvisionnement et l’épuisement des réserves ne doivent pas être négligés. C’est un véritable défi pour l’homme. Les énergies renouvelables, les biocarburants, ainsi que les véhicules hybrides pour le transport, etc. font l’objet de recherches permanentes et doivent être valorisés.

Énergies renouvelables : formes d’énergie provenant de sources naturelles inépuisables telles que le vent, le Soleil…

Biocarburants (ou agrocarburants) : carburants obtenus à partir de plantes comme le colza, la betterave…

Véhicules hybrides : véhicules fonctionnant grâce à deux formes d’énergie (essence et électricité).

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3 a

Les énergies mises en œuvre

nature de l’énergie de fonctionnement Exercices

Sources des énergies

1) Relie les sources d’énergie aux différents objets utilisant la roue.

Sources d’énergie pour le fonctionnement de l’objet

Homme Animal Eau Vent Vapeur Pétrole Électricité

Char à voile Voiture Brouette Bateau à roue Premiers trains Tramway Charette

Objets utilisant la roue

2) Indique la source de l’énergie utilisée pour faire avancer chacun des objets suivants : Radeau ________________________________________ Courant de l’eau Voilier _________________________________________ Courant aérien Bateau à roue _________________________________ Courant de l’eau

Barque _________________________________________ Énergie musculaire humaine Bateau télécommandé _______________________ Électricité Hors-bord _____________________________________ Pétrole

Alimenter les objets en énergie

Sonnette _______________________________ Énergie musculaire Phare ___________________________________ Énergie électrique Freins ___________________________________ Énergie musculaire Pédalier _________________________________ Énergie musculaire

Moteur __________________________________________ Énergie chimique (essence, gasoil) Batterie __________________________________________ Énergie chimique Phare ____________________________________________ Énergie électrique

a) Retrouve la nature des énergies utilisées pour faire fonctionner le vélo et la voiture. b) Entoure en rouge les énergies renouvelables et en noir les énergies non renouvelables.

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Les énergies mises en œuvre

Fiche

EN2

stockage, distribution et transformation des énergies

Ressources

Situation-problème

● Quels sont les éléments

de stockage, de distribution et de transformation de l’énergie utilisés pour le déplacement de ce vélo électrique ?

La maîtrise des énergies L’Homme a appris à prélever, à stocker, à distribuer et à transformer l’énergie pour l’utiliser. Ces différentes étapes correspondent au circuit de l’énergie appelé « chaîne de l’énergie ». Elles permettent de passer de sa source à son exploitation finale. Le circuit de distribution de l’énergie pour éclairer un phare de vélo

pied Source (stockage)

pédale

roue

dynamo

Transformation

Source d’énergie prélevée

câble

p phare Transformation

Transformation

Distribution

Énergie musculaire

chaîne/ plateau

Distribution

Énergie électrique

Énergie mécanique Énergie obtenue

Énergie finale utilisée

Éclairage Résultat de l’action

Éléments de stockage, de distribution ou de transformation de l’énergie Éléments de stockage

Éléments de distribution

Éléments de transformation

Gazinière

Bouteille de gaz

Tuyau

Détendeur

Fil, câble, piste, tuyau souple et rigide, mécanisme (chaîne, engrenage...)

Moteur, vérin*…

Autres exemples

Pile, accumulateur, réserves naturelles (barrage...), bouteilles de gaz, bouteilles d’air, citerne de fuel, ressort, poids, volant d’inertie...

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3 a

Les énergies mises en œuvre Exercices

stockage, distribution et transformation des énergies

La transformation de l’énergie

À l’aide de l’exemple du phare de vélo de la page précédente, indique pour chaque partie de ce vélo : a) la source d’énergie prélevée ; b) l’énergie obtenue ; c) l’énergie finale utilisée ; d) le résultat de l’action.

a) Énergie _________________________ musculaire

b) Énergie _________________________ mécanique

c) Énergie _________________________ mécanique

d) Mouvement _________________________

d) Ralentissement/arrêt _________________________

d) Son _________________________

La chaîne de l’énergie

À l’aide de l’exemple du phare de vélo de la page précédente : a) indique dans les cases les différentes étapes de chaque circuit de l’énergie ; b) colorie, en rouge, les éléments assurant le stockage, en vert, la distribution et, en bleu, la transformation de l’énergie ; c) note pour chaque élément s’il s’agit d’un élément de stockage, de distribution ou de transformation. d) complète la succession des énergies transformées. _____________ Main

_____________ Levier

_____________ Câble

_____________ Bloc frein

Frein

Source ______________ Stockage

___________________ Transformation

___________________ Distribution

énergie ________________________ musculaire _____________ Pied

_____________ Pédale

___________________ Transformation

énergie _______________________ mécanique __________________________________ Chaîne plateau

Arrêt/ ralentissement Roue

Source ______________ Stockage

___________________ Transformation

énergie ________________________ musculaire

___________________ Distribution

énergie _______________________ mécanique

Mouvement

a) Énergie _________________________ musculaire

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Fiche

Les énergies mises en œuvre

EN3

impact sur l’environnement

3 Ressources

Situation-problème

● Quelles sont les conséquences sur l’environnement

de l’utilisation des jet-skis ?

Les énergies : sources de pollution pour l’environnement ? Quelle que soit l’énergie utilisée, celle-ci a des conséquences sur notre environnement. Certaines énergies sont plus polluantes que d’autres.

Énergie utilisée

Rejets énergétiques

Émission de gaz à effet de serre...

Émission non polluante

• Dioxyde de carbone • Vapeur d’eau… • Dioxyde de soufre • Oxyde d’azote…

Déchets énergétiques

Pollution chimique

• Nitrates • Déchets radioactifs…

Risque d’explosion

• Gaz • Réactions chimiques…

Autres nuisances

Désagrément esthétique (paysage)

Perturbation du cycle de vie de la faune et de la flore

• Lignes haute tension • Augmentation de la température • Bruit • Panneaux solaires… de l’air et de l’eau • Déforestation

Les rejets énergétiques* sont les produits émis pendant une activité consommant de l’énergie (par exemple : la fumée d’un feu). Les déchets énergétiques* sont les résidus, parfois sales ou dangereux, émis après une activité consommant de l’énergie (par exemple : les cendres d’un feu).

Conséquences de l’utilisation d’énergie sur l’environnement L’utilisation d’énergie est source de pollutions qui concourent au réchauffement de l’atmosphère terrestre (effet de serre*) et entraînent des bouleversements climatiques. Il devient donc impératif de réduire notre consommation et de valoriser les énergies renouvelables, réputées « propres » et moins polluantes que les énergies fossiles. 49

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Les énergies mises en œuvre

impact sur l’environnement

Exercices

Le caractère polluant des énergies

Le dessin ci-dessous, présente différents moyens de transports qui permettent de traverser un fleuve. Chaque moyen de transport utilise une énergie qui est plus ou moins polluante. a) Identifie le caractère plus ou moins polluant des énergies en traçant des flèches dans les bulles : – en rouge, pour les rejets énergétiques ; – en vert, pour les déchets énergétiques ; – en bleu pour les autres nuisances. b) Inscris à côté de chaque flèche la nature de la pollution produite. c) Colorie en jaune les bulles correspondant aux énergies les moins polluantes et aux énergies non polluantes. Gaz (en rouge)

Bruit (en bleu) Dégradation du paysage (en bleu) Déchets (en vert)

CO2 (en rouge) Gaz (en rouge) Bruit (en bleu)

(en jaune) CO2 Gaz

Bruit

Les conséquences sur l’environnement de la pollution énergétique

Précise pour ces trois types de pollution leurs conséquences sur l’environnement. Types de pollution

Conséquences sur l'environnement

_________________________________________________________________________ Pollution - Effet de serre (réchauffement de la Terre,

Rejets énergétiques

_________________________________________________________________________ bouleversement climatique, modification de l'écosystème*, _________________________________________________________________________ maladies, catastrophes climatiques, désertification...). _________________________________________________________________________ Pollution - Dangers - Gaspillage - Coûts élevés -

Déchets énergétiques

_________________________________________________________________________ Dégradation du paysage. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Dégradation du paysage - Perturbation de l'écosystème.

Autres nuisances

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

(en jaune)

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Les énergies mises en œuvre

Fiche

ENE

Évaluation

Test de connaissances

Coche la bonne réponse.

1. La nature des énergies a. Les énergies électrique, mécanique, thermique sont : des sources d’énergie ✘ des natures d’énergie b. L’eau, le feu, le vent, le Soleil sont des énergies : ✘ renouvelables non renouvelables c. Les énergies fossiles (charbon, pétrole) sont des énergies : renouvelables ✘ non renouvelables d. Les véhicules hybrides fonctionnent grâce à : une source d’énergie ✘ deux sources d’énergie e. Les moyens de transport utilisent des énergies transformées au niveau des roues en énergie : électrique ✘ mécanique 2. La circulation des énergies a. Les fils, tuyaux, pistes, mécanismes… sont des éléments de : stockage de l’énergie ✘ distribution de l’énergie transformation de l’énergie b. Les bouteilles, accumulateurs, réserves naturelles, piles sont des éléments de : ✘ stockage de l’énergie distribution de l’énergie transformation de l’énergie

c. Les moteurs, vérins… sont des éléments de : stockage de l’énergie distribution de l’énergie ✘ transformation de l’énergie d. La représentation des circuits de l’énergie (stockage, distribution, transformation) se nomme : ✘ chaîne de l’énergie transmission de l’énergie e. Lors du fonctionnement d’un objet, l’énergie stockée peut être distribuée et transformée : une seule fois ✘ plusieurs fois 3. L’impact sur l’environnement a. Les gaz (dioxyde de carbone ou CO2 , azote…) et les fumées sont des : déchets énergétiques ✘ rejets énergétiques b. Les pièces des objets entassés à la décharge, les résidus (huiles, liquides…) sont des : ✘ déchets énergétiques rejets énergétiques c. L’effet de serre est une : cause de pollution ✘ conséquence de la pollution d. Les biocarburants sont obtenus à partir des : énergies fossiles ✘ plantes e. Les énergies fossiles sont des énergies : peu polluantes ✘ très polluantes

Bilan des réponses

Inscris le nombre de bonnes réponses obtenues dans chaque rubrique. Rubriques

Nombre de bonnes réponses

2à4

Moins de 2

Capacités acquises

Capacités en cours d’acquisition

Capacités non acquises

La nature des énergies La circulation des énergies L’impact sur l’environnement Demande des explications, de l’aide et revois les notions.

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Les énergies mises en œuvre

Fiche

ENS Structuration

1 Les sources d’énergie La nature est un trésor d’énergie exploité par l’Homme : les muscles, _______________________ l’eau, le feu, la terre, ____________________________________ . le Soleil Les sources d’énergie sont un bien précieux à préserver car, malgré leur abondance, certaines ne sont pas renouvelables et risquent de s’épuiser : _________________________ les énergies fossiles .

Source d’énergie Origine de l’énergie : matières premières, éléments naturels.

2 La nature des énergies La maîtrise des énergies est une recherche permanente. prélever L’Homme a appris à les ___________ stocker et à à la source, à les _____________ transformer pour les utiliser. les ______________

Énergie Force, puissance en action.

Les 5 formes d’énergie tirées de mécanique, la nature sont : ____________________ _____________________________________ électrique, chimique, thermique, ____________________________________ rayonnante .

3 La chaîne de l’énergie panneau solaire (convertisseur)

Énergie Énergie solaire électrique (rayonnement)

chauffe-eau eau chaude

Énergie thermique chaleur

radiateur (convertisseur)

4 L’impact sur l’environnement Toutes les activités humaines utilisent de l’énergie plus ou moins polluante. L’impact sur l’environnement est important : – les causes : ____________________________________________________________________________________________ ; les déchets, les rejets et d’autres nuisances ; – les conséquences : ___________________________________________________________________________________ l’effet de serre . – les solutions : valoriser les énergies renouvelables, diminuer _____________________________________ la consommation

La circulation de l’énergie suit différentes étapes qui permettent de passer de la source à l’énergie finale utilisée : c’est la _____________________________________ chaîne de l’énergie. . Les éléments de stockage sont : ______________________________________ les réserves naturelles, les piles, _____________________________________ les bouteilles… . Les éléments de distribution sont : _____________________________________ les câbles, les fils, les tuyaux… . Les éléments de transformation les moteurs, les vérins… . sont : ______________________________

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Fiche

L’évolution de l’objet technique

EV1

familles d’objets

4 Ressources

Situation-problème

● Des objets différents peuvent-ils répondre à un même usage ?

Une histoire de famille(s)

dividu

v flu e/

ial

aérien Moyens de transport ter co re llec str tif e/ fe in

collectif

bien

biens

s nn e

so per

Une famille d’objets satisfait un même besoin. Elle peut cependant comporter des sousin familles ou des lignées répondant à des usages di vid ue variés. Dans la famille des moyens de transport, l on peut ainsi distinguer la lignée des transports ire m per viapersonnes terrestres, des transports maritimes et des transsonn arit o es rr ports aériens. Comme dans l’arbre généalogique f collecti d’une famille humaine, chaque lignée comporte individuel des branches. Pour les moyens de transport, les branches tiennent compte : • d’usages variés : transports de biens ou de personnes, collectifs ou individuels ; • de critères spécifiques : la distance à parcourir, la durée du trajet, le coût, la répercussion sur TRANSPORTER l’environnement, l’énergie utilisée… Ainsi, au cours du temps, des objets sont créés, certains sont transformés pour répondre à l’évolution de la société et à nos besoins, d’autres disparaissent, car ils se révèlent inadaptés.

Des objets « multifonctionnels » Plus les technologies se développent dans les services « Recherche et développement » (R D) des entreprises, plus elles permettent d’offrir des fonctionnalités nouvelles, de répondre à des usages multiples. C’est ainsi que s’étendent les gammes de produits d’une même famille : intégration du GPS, connexion Wi-fi dans les rames du TGV, moteur hybride… 53

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L’évolution de l’objet technique

familles d’objets Exercices

Les familles d’objets et leurs usages Relie le moyen de transport par un trait de la couleur correspondant à l’usage approprié. Déplacement sur terre Camion

Transporter une seule personne

Vélo

Voiture Bus

Transporter un petit groupe de personnes

Tramway/Métro Skate

Moto/Scooter

Transporter un grand groupe de personnes

Roller

Train Trottinette

Transporter des marchandises

Poussette

Déplacement sur (ou sous) l’eau

Planche à voile

Transporter un petit groupe de personnes

Péniche Hors-bord Jet-ski

Surf Paquebot Kayak

Transporter un grand groupe de personnes Transporter des marchandises

Voilier Barque

Déplacement dans l’air

Avion de ligne Deltaplane Ballon dirigeable ULM Parachute

Transporter une seule personne Transporter un petit groupe de personnes Transporter un grand groupe de personnes Transporter des marchandises

Planeur Fusée Hélicoptère Avion de chasse Satellite

Sous-marin

Transporter une seule personne

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Fiche

L’évolution de l’objet technique

EV2

avancées technologiques

4 Ressources

Situation-problème

1962 1787

2009

1913

● Quels ont été les progrès techn techniques niques et esthétiques des voiture nique voitures

au cours du temps ?

L’amélioration permanente… le moteur du progrès Chaque génération d’un objet améliore la précédente en intégrant de nouvelles techniques, de nouveaux matériaux, de nouvelles énergies, de nouvelles modes, etc. L’amélioration permanente des objets satisfait ainsi les besoins (réels ou suscités par la publicité) des utilisateurs. Un progrès en entraîne toujours un autre.

Fonction d’usage : déplacement d’un petit nombre de personnes sur terre

Dates

xvıııe siècle

1771

1900

2006

Nom

Calèche

Fardier F di

Voiturette

Prius

Inventeur

—

Nicolas J. Cugnot

Louis Renault

T t Toyota

Évolution technique

Véhicule à traction animale

Premier véhicule automobile militaire à vapeur

Pneus gonflables

Moteur électrique et moteur thermique

Évolution esthétique

Capitonnage, capote, suspensions…

Esthétique rudimentaire

Confort, suspension

Ligne, confort, ergonomie

Les évolutions techniques et esthétiques • Les évolutions techniques : plus les connaissances scientifiques et technologiques progressent, plus les performances des objets fabriqués par les hommes sont accrues. De nouvelles fonctionnalités apparaissent dans les domaines : – des matériaux : consommation réduite, sécurité passive… – de la communication / informatique : GPS, Wi-fi… – de l’électronique : ABS, pilotage automatique, système anti-collision… – de l’énergie : moteur hybride, agrocarburants… • Les évolutions esthétiques : elles prennent une importance de plus en plus grande dans le choix des objets. En effet, à caractéristiques techniques similaires, c’est désormais le « design » qui fait vendre. Il ne suffit plus qu’un objet « marche bien » (fonction d’usage), il faut également qu’il soit « beau », confortable, à la mode (fonction d’estime). 55

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L’évolution de l’objet technique

avancées technologiques Exercices

Les évolutions par lignées d’objets Indique pour chaque génération d’objet : le nom de son inventeur ou du pays de « naissance »/création, les évolutions techniques, les évolutions esthétiques. Fonction d’usage : déplacement d’une personne sur terre Date

1795

1861

1884 à aujourd’hui

Nom

Draisienne

Grand-bi

Vélo moderne

Inventeur

Baron von Drais

En Angleterre

John K. Starley

Évolution technique

Propulsion par poussée des pieds sur le sol

Augmentation de la vitesse (grande roue avant) ; acrobatique

Dérailleur, freins, transmission par chaîne…

Évolution esthétique

Matière première (bois) peu travaillée

Fonction d’usage : déplacement d’une ou de plusieurs personnes dans l’air Date

1897

1939

2005

Nom

Avion III

Heinkel He-178

Airbus A 380

Inventeur

Clément Ader

En Allemagne

Airbus industrie

Évolution technique

1er vol d’un « plus lourd que l’air » Monomoteur bicylindre à vapeur

1er avion militaire à réaction (moteur classique pour décollage et atterrissage)

3e plus gros avion de l’histoire : jusqu’à 853 passagers

Évolution esthétique

Voilure de chauve-souris

Aérodynamisme

Ligne, confort, luxe

Formes peu harmonieuses Ligne, confort, ergonomie et disproportionnées

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L’évolution de l’objet technique

Fiche

EVE Évaluation

Mots croisés Remplis la grille à l’aide des indices suivants.

D R A I S I E 11 I N N E 13

M O

B I

G P 6 2 U S A G E 4 P R O 10 F I O E N N C 14 8 T T I R N O V A T N N S P N T G O L R 15 T E E O C A R B

2 1

F A M

E 9

G R E S E 6 T G N E R E C Y C A 10 M A T I O N O N F I E R

HORIZONTAL 1. Groupe d’objets. 2. Utilité d’un objet. 3. Moyen de transport individuel. 4. Avancée technologique. 5. Moyen de transport fluvial. 6. Train à Grande Vitesse. 7. Moyen de transport ferroviaire. 8. Récupération. 9. Tendance temporaire. 10. Différentes matières. 11. Amélioration d’un produit, d’une idée. 12. Moyen de transport terrestre. 13. Deux frères. 14. Croisement de deux espèces ou familles. 15. Famille de moyens de transport. 16. Descendance. 17. Carburant issu de végétaux. 18. Moyen de transport aérien.

U R I L L E M C H 11 5 P E E R V C O H L A G E U T É R I I O N 12 V O

F A R D I E 14 H Y B R

R R E S T R E 16

U R A N T 18

A V D 3 S K A T E 7 A P R I C H E R U B 7 T R A I N U 12 13 S V V 9M O D E U X I L L O I 16 T U R E E R S 17 I D E T E I S M L I G N E E G O N 5

A V I

Réponses VERTICAL 1. GPS 2. ULM 3. Recherche 4. Ader 5. Vapeur 6. Aérien 7. Airbus 8. Draisienne 9. Génération 10. Fonction 11. Évolution 12. Voilier 13. Vélo 14. Transporter 15. Fardier 16. Estime 17. Design HORIZONTAL 1. Famille 2. Usage 3. Skate 4. Progrès 5. Péniche 6. TGV 7. Train 8. Recyclage 9. Mode 10. Matériaux 11. Innovation 12. Voiture 13. Montgolfier 14. Hybride 15. Terrestre 16. Lignée 17. Biocarburant 18. Avion

VERTICAL 1. Global positioning system. 2. Ultra-Léger-Motorisé. 3. Facteur de progrès. 4. A réalisé le premier vol d’un « plus lourd que l’air ». 5. Moyen de propulsion. 6. Mode de transport. 7. A fabriqué le plus gros porteur aérien jamais construit. 8. Ancêtre de la bicyclette. 9. Groupe de personnes ou d’objets ayant existé à la même époque. 10. Usage. 11. Modification au cours du temps. 12. Moyen de transport sur l’eau. 13. Moyen de transport sur terre. 14. Besoin de déplacement. 15. Il a été inventé pat Joseph Cugnot. 16. Jugement ou évaluation personnels. 17. Esthétique.

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L’évolution de l’objet technique

Fiche

EVS Structuration

1 Familles d’objets Les objets qui satisfont des _____________ usages et _____________ besoins communs sont classés par grandes _____________ familles . Parce que l’Homme cherche en permanence à _____________ améliorer son cadre de vie, il _____________ invente de nouvelles techniques, de nouveaux matériaux qui donnent naissance à des _____________ lignées ou __________________________ gammes de produits .

Lignée Descendance d’une famille.

2 Avancées technologiques L’______________ évolution de la connaissance, de la science et des techniques Gamme de produits Ensemble de produits entraîne des ________________ innovations dans tous les domaines, aussi bien (biens matériels ou techniques q u’esthétiques . services immatériels) Les __________________________ progrès techniques rendent les produits plus performants, répondant à un même besoin. plus fiables, mais ne sont pas toujours visibles. design qui s’occupe de l’aspect extérieur et de la forme a Le _____________ un impact visible et prend une place de plus en plus importante dans les critères de choix des utiles et _____________ beaux . consommateurs qui veulent des produits _____________ 2007 : 574 km ⁄ h, intérieur dessiné par Christian Lacroix

Réponds aux affirmations en cochant Vrai ou Faux. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Des objets différents peuvent répondre à un même usage Les objets répondant à un même usage sont classés en familles Une famille est la descendance d’une lignée Une lignée est une sous-famille Les besoins sont à l’origine de la création des objets Il existe deux grandes familles de moyens de transport Joseph Cugnot est l’inventeur du 1er véhicule automobile à vapeur Une gamme de produits répond à des besoins différents Un produit qui n’évolue pas est condamné à disparaître R D signifie Recherche et Développement Le premier vol de l’Airbus A310 a eu lieu en 2005 Un produit ne peut pas « mourir » Les innovations esthétiques ne sont pas importantes L’Homme a toujours cherché à améliorer son environnement L’amélioration du confort n’est pas un critère de choix des utilisateurs Il n’y a pas de limite au progrès Le design est l’art de faire de beaux objets Les avancées technologiques font progresser les sociétés La capacité de recyclage d’un matériau n’est pas un critère important L’invention d’un nouveau matériau est une innovation technique

Vrai

Faux

✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗ ✗

Corrige et totalise tes bonnes réponses :

Entre 18 et 20 bonnes réponses : Excellent, tu as compris l’essentiel. Entre 14 et 17 bonnes réponses : Très bien, tu as compris, mais tu as besoin de clarifier quelques détails. Entre 10 et 13 bonnes réponses : Bien, tu as compris, mais certains points sont encore un peu vagues. Il te faut revoir ces parties avec attention. En dessous de 10 bonnes réponses : Demande des explications.

Affirmations

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Fiche

La communication et la gestion de l’information

CO1

outils informatiques

5 Ressources

Situation-problème

● Comment rendre l’échange des informations accessible au plus

grand nombre de personnes ?

L’environnement numérique de travail (ENT) L’ergonomie est l’étude de l’environnement de travail qui a pour but d’adapter au mieux le poste de travail à l’utilisateur et à sa fonction. Distance œil-écran : environ 60 cm

Épaules détendues

Couleurs mates

Vision au loin

Éclairage direct Mains dans le prolongement de l’avant-bras Avant-bras à l’horizontale

Dossier maintenant le dos droit Fauteuil réglable et mobile

Espace suffisant et dégagé

Outils matériels et outils d’exploitation Dans l’univers informatique, il faut distinguer deux domaines : • les matériels (unités centrales, périphériques, câbles…), c’est la partie des constructeurs d’ordinateurs et de composants, communément appelée « HARDWARE* » ; • les logiciels (d’exploitation ou d’application), c’est un domaine communément appelé « SOFTWARE* ». Dans le domaine des logiciels, deux logiques s’opposent : – une logique commerciale, avec des marques propriétaires de brevets (Microsoft, Apple, Adobe…), des systèmes (Windows, Mac OSX) et des logiciels payants et garantis (Word, Excel, PowerPoint, Photoshop…) ; – une logique non commerciale, appelée OPEN SOURCE* (source ouverte), avec une communauté de développeurs et d’utilisateurs, des systèmes (Linux, FreeDos…) et des logiciels libres, gratuits et non garantis (OpenOffice, Gimp, Mozilla…). 59

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La communication et la gestion de l’information

outils informatiques

Exercices

Le matériel informatique et son fonctionnement

Nomme et classe les objets suivants (et d’autres que tu connais) selon les fonctions qu’ils assurent.

Entrée de l’information

Traitement

Stockage

Sortie de l’information

Clavier

Unité centrale

Disque externe

Écran

Scanner

Microprocesseur

Disque dur

Imprimante

Appareil photo numérique

Puce

Clé USB

Graveur CD/DVD

Caméscope

Modem

Haut-parleur

DVD

Casque

Webcam Micro

Commande numérique

Lecteur CD/DVD

Appareils professionnels ou domestiques

L’environnement numérique de travail

Pour chacun des environnements numériques de travail (ENT) suivants, entoure les mauvaises positions de l’utilisateur et les mauvaises installations du matériel.

Tablette graphique

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La communication et la gestion de l’information

Fiche

CO2

acquisition, stockage et restitution de données (1) Ressources

Situation-problème

● Comment les informations sont-elles entrées, stockées

et restituées ?

Le traitement des informations en trois étapes

1) La numérisation de l’information s’effectue en langage binaire : elle fait intervenir deux états, ou bits (binary digit), associés aux chiffres 0 et 1. Ces chiffres correspondent aux deux états du courant électrique : « il passe » = 1 ou « il ne passe pas » = 0. C’est le fondement de l’informatique qui transforme, ou numérise, les informations en séries de 8 bits (1 octet). Chaque lettre de l’alphabet et les caractères du clavier sont ensuite codés dans une table de correspondance internationale : le code ASCII (American Standard Code International Interchange).

Lettre

Code ASCII

Code binaire

Lettre

Code ASCII

Code binaire

Lettre

Code ASCII

Code binaire

A B C D E F G H I

65 66 67 68 69 70 71 72 73

01000001 01000010 01000011 01000100 01000101 01000110 01000111 01001000 01001001

J K L M N O P Q R

74 75 76 77 78 79 80 81 82

01001010 01001011 01001100 01001101 01001110 01001111 01010000 01010001 01010010

S T U V W X Y Z

83 84 85 86 87 88 89 90

01010011 01010100 01010101 01010110 01010111 01011000 01011001 01011010

2) Le stockage de l’information se fait dans deux types de mémoires* : • la mémoire vive pour le stockage temporaire pendant que l’ordinateur est allumé : condensateurs, puces, circuits intégrés… ; • la mémoire morte pour l’archivage à long terme dans ou à l’extérieur de l’ordinateur, même quand il est éteint : disque dur, disque externe, clé USB, CD, DVD… 3) Le traitement de l’information est réalisé par des logiciels appropriés selon le besoin de l’utilisateur : photo, image, texte, musique…

Analogique / numérique Un signal analogique* se présente sous la forme d’une onde continue, comme le sillon sur un disque vinyle. Un signal numérique* se compose d’impulsions binaires, comme les séries de trous microscopiques percés sur un disque laser. Les sons et les images, qui sont des données analogiques, sont convertis en signaux numériques. 61

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La communication et la gestion de l’information

acquisition, stockage et restitution de données (1)

Exercices

Numérisation de l’information

1) Dans le tableau de codage ci-dessous, décompose les nombres décimaux en une somme de puissances de 2. Puis marque 1 pour le nombre utilisé et 0 pour les autres. Nombre décimal décomposé en puissances de 2

49 = 32 + 16 + 1 55 = 32 + 16 + 4 + 2 + 1 101 = 64 + 32 + ___________________ 4+1 255 = 128 + 64 + 32 + 16 + ___________________ 8+4+2+1 ... 300 = ___________________

Puissances de 2 24 23 22

128

20 1

0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Impossible à coder sur 1 octet

1 0 1

1 1 1

2) À partir du tableau de codage de la page précédente, code les mots : texte, tableau, image, stockage et un mot de ton choix. T E X T E

01010100 01000101 01011000 01010100 01000101

T A B L E A U

01010100 01000001 01000010 01010100 01000101 01000001 01010101

I M A G E

01001001 01001101 01000001 01000111 01000101

S T O C K A G E

… … … … … … … …

... ... ... ... ... ... ... ...

Traitement de l’information Dans le tableau ci-dessous, place : • les unités : octets, bits, giga-mégahertz, tera-giga-mégaoctet, pixel, pouce, tours⁄minute ; • les logiciels : PowerPoint, Gimp, Mozilla, Word ; • les formats : Texte, Image, Tableau, Web. Définitions / Applications / Extensions

Qualité d’affichage de l’écran Capacité de stockage de la mémoire Vitesse du micro-processeur Taille d’affichage de l’écran Vitesse du disque dur Unité de mesure binaire Logiciel de traitement de texte Logiciel de traitement des images Logiciel de navigation sur Internet Logiciel de création de diaporama txt, doc, rtf gif, jpg, png, bmp, tif, wmf xls htm, html

Unités / Logiciels / Formats

pixel tera-giga-mégaoctet giga-mégahertz pouce tours ⁄minute octets, bits Word Gimp Mozilla PowerPoint Texte Image Tableau Web

01010011 01010100 01001111 01000011 01001011 01000001 01000111 01000101

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Fiche

La communication et la gestion de l’information

CO2

acquisition, stockage et restitution de données (2) Ressources

Situation-problème

● Dans quels domaines peut-on utiliser l’informatique ?

Matériels et logiciels L’ordinateur, qui traite l’information, fonctionne avec des matériels informatiques complémentaires : ce sont les «périphériques». Ils saisissent et restituent les informations grâce à des logiciels (applications) qui leur sont associés. • Les périphériques « d’entrée » peuvent saisir des données de nature très différente : forme, taille, poids, odeur, couleur, déplacement, volume, vitesse, son, position, résistance, masse, température… (Exemples : clavier, scanner, balance électronique…). • Les périphériques de « stockage » conservent les données sur des supports physiques dont la capacité ne cesse d’augmenter ; elle se mesure en mégaoctets (106), gigaoctets (109), teraoctets (1012) et bientôt en pétaoctets (1015) (exemples : CD, clé USB, disque dur externe…). • Les périphériques de « sortie » peuvent restituer ces données sous des formes très diverses : image, son, lumière, mouvement, chaleur… (exemples : imprimante, vidéoprojecteur…). • Les logiciels traitent et analysent les données en fonction des besoins des utilisateurs (exemples : retouche d’image, traitement de texte, calculs, modélisation…).

Le laser bleu C’est un disque de stockage des données qui remplace progressivement le DVD et contient 50 Go (bientôt 100 et 200 Go), soit 4 h 26 de vidéo haute définition (HD) au format MPEG 4. Le nom « Blu-ray » vient simplement de la technologie utilisée pour lire et graver les données : « Blu » (bleu) et « ray » (rayon laser). Pour lire ces disques, il faut un lecteur spécial. 63

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La communication et la gestion de l’information

acquisition, stockage et restitution de données (2)

Exercices

Nature des informations

Indique sous chaque périphérique la nature de l’information qu’il permet d’acquérir et ⁄ou de restituer : image, texte, poids, température, mouvement, son, vitesse.

température image

image ou texte image, texte

poids

vitesse, mouvement

texte

son

Étapes de numérisation

1) Classe dans l’ordre les différentes étapes de la numérisation, de l’enregistrement et de l’impression d’un document. 2) Effectue ces opérations sur ton poste informatique.

Donner un nom à l’image Lancer le logiciel d’acquisition des images Personnaliser les paramètres Lancer la numérisation Insérer l’image sur le document Lancer l’impression Sélectionner un format d’image (BMP, JPG, PNG, TIF)

Choix du support de stockage

Relie par une flèche le périphérique de stockage adapté aux informations à conserver. 256 Mo

•

• une affiche poster en haute résolution

•

• un film non compressé

•

• une sauvegarde du disque dur d’un PC

•

• un album de musique MP3 + documents Word et Excel

700 Mo

4,7 Go

250 Go

Redimensionner la fenêtre en fonction de 7 la taille du document à scanner 3 ou 4 Sélectionner le type d’image 1 13 Enregistrer le document Word 3 ou 4 Positionner l’image sur la vitre du scanner 2 10 Demander un aperçu de l’image 5 12 Choisir (ou créer) l’emplacement 9 14 d’enregistrement (fichier de destination) 11 Ouvrir un document Word 8 6

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Fiche

La communication et la gestion de l’information

CO3

création, présentation, transmission des informations (1) Ressources

Situation-problème

● Comment bien présenter des informations ?

Le traitement de texte

Un logiciel de traitement de texte (Word, par exemple) permet de créer des documents agréables à lire : – en les divisant en paragraphes (retrait, alinéa, puce, numéro…) ; – en mettant en forme les caractères (taille, police, couleur, soulignement, italique…) ; – en utilisant des styles différents ; – en ajoutant des illustrations (dessins, photos, graphes…) ; – en modifiant le texte (recherche, remplacement…).

Le tableur Un tableur (Excel, par exemple) est un logiciel qui permet de créer des tableaux et des graphiques avec des informations numériques, d’effectuer des tris et des calculs automatiques avec l’outil « Fonctions » et de présenter ces données de manière attrayante.

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La communication et la gestion de l’information

Exercices

création, présentation, transmission des informations (1)

Présentation d’une lettre

Présentation de données chiffrées

Indique sur chacun des graphiques les informations qu’il permet de représenter : 1 – Résultats d’un sondage. 2 – Production d’une entreprise sur trois ans. 3 – Évolution de la température moyenne au cours d’une année.

1) Colorie dans la lettre ci-dessous : – les marges en bleu ; – les coordonnées de l’expéditeur en rose ; – les coordonnées du destinataire en vert ; – le lieu et la date d’expédition en gris ; – le corps de la lettre en orange ; – la signature en marron. 2) Surligne en jaune le paragraphe justifié et en bleu le paragraphe aligné à gauche.

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Fiche

CO3

La communication et la gestion de l’information

création, présentation, transmission des informations (2) Ressources

Situation-problème

● Comment échanger rapidement des informations ?

Le courrier électronique L’accès à Internet (réseau mondial de communication) permet d’échanger instantanément des informations grâce à des fournisseurs d’accès (FAI) et à des logiciels spécifiques (Outlook, Gmail…). Les fournisseurs d’accès connectent les ordinateurs entre eux en leur attribuant une identification individuelle (adresse IP). Les logiciels de messagerie communiquent par l’intermédiaire des adresses électroniques « courriels » qui sont toutes conçues de la même façon : identifiant – @ ( en anglais « at » qui veut dire « chez ») – serveur de courrier

durand@gmail.com

Le gestionnaire de courriels L’utilisation d’un gestionnaire de courriels permet de rédiger des messages, de les mettre en forme, de les envoyer et de les recevoir, d’y répondre, de les transférer à d’autres personnes, d’y associer des pièces jointes, de mettre en copie différents destinataires, de gérer un carnet d’adresses et d’organiser le classement des messages.

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La communication et la gestion de l’information Exercices

création, présentation, transmission des informations (2)

Écrire un courrier électronique

Numérote les différents icônes ou les différentes zones qui contiennent ou permettent les opérations suivantes : adresse du destinataire 1 , contenu du message 2 , vérification orthographique 3 , adresses des destinataires en copie ouverte 4 , sélection du compte à partir duquel envoyer le message 5 , insertion d’un fichier joint 6 , centrage du texte 7 , recherche d’une adresse dans le carnet 8 , envoi du message 9 , adresses des destinataires en copie cachée 10 , enregistrement du message 11 , objet du message 12 .

10 12

Répondre à un courrier électronique

Céline (celinepelia@gmail.com) répond à un message de Pierre (pierredevaux@yahoo.fr) et met Camille (camcam@hotmail.com) en copie ouverte. 1) Inscris les adresses correspondant aux emplacements de l’image ci-contre : À : ____________________________________________ pierredevaux@yahoo.fr Cc : __________________________________________ camcam@hotmail.com De : __________________________________________ pierredevaux@yahoo.fr À : ____________________________________________ celinepelia@gmail.com 2) a) Pierre a rendu « invisibles » les autres destinataires de son courrier. Pourquoi ? ________________________________________________ Pour respecter la confidentialité ________________________________________________ d’informations qui sont personnelles

b) Comment a-t-il fait ? ________________________________________________ En mettant les destinataires ________________________________________________ en copie cachée Cci.

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Fiche

La communication et la gestion de l’information

CO4

recherche d’informations sur Internet

5 Ressources

Situation-problème

● Comment préciser et valider une recherche sur Internet ?

Les moteurs de recherche Ce sont des robots qui recherchent les pages de sites contenant des liens hypertexte (soulignés en bleu et sur lesquels on peut cliquer) contenant des mots-clés tapés par l’utilisateur. Il faut donc choisir des termes en rapport avec le sujet choisi. Des outils de « recherche avancée » permettent une sélection plus fine. On peut encore préciser la recherche en utilisant une rédaction particulière : espace entre les mots, mise entre guillemets, opérateur particulier (OR, AND, NOT, -, *).

Évaluer une information, un site… Il y a tellement d’informations disponibles sur Internet qu’il faut savoir faire une sélection pour ne retenir que les plus pertinentes. Les critères d’évaluation peuvent se résumer à trois grandes questions : Qui ? Auteur de l’information : notoriété, compétence, coordonnées, contacts possibles… Quoi ? Nature de l’information : objectivité, sources citées, dates, liens, ressources vidéo… Comment ? Présentation de l’information : navigation facile et agréable, qualité rédactionnelle, recherche possible, index, adresse facile à retenir…

Les adresses internet Chaque ordinateur relié à Internet est identifié par son adresse IP* (Internet Protocole) qui est unique et constituée d’un groupe de 4 nombres séparés par des points (ex : 212.45.317.132). Comme ce chiffre est difficile à retenir pour l’internaute, il est remplacé par une adresse URL* (Uniform Ressource Locator) qui est le nom de domaine. Protocole de transfert

Nom de domaine

World Wide Web

Pays

Dossier

Sous-dossier 69

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La communication et la gestion de l’information

recherche d’informations sur Internet

Exercices

Les outils de navigation

indique dans chaque bulle la lettre correspondant à l’explication.

F M K

D H

Les acteurs d’internet et les mots du WEB

Place les mots suivants en face des définitions correspondantes : adresse IP, lien hypertexte, moteur de recherche, adresse URL, mot-clé, www. Nom

Adresse URL Lien hypertexte Mot-clé Adresse IP Moteur de recherche www

Définition

Adresse électronique du nom de domaine d’un site Lien bleu et souligné (cliquable) qui permet de naviguer de page en page Mot qui permet de chercher des informations Série de chiffres identifiant un ordinateur sur Internet Robot qui cherche des informations sur Internet World Wide Web

Explication

A En mouvement pendant le chargement de la page B Case de réduction de la page C Retour à la page précédente D Barre d’adresse (pour saisie de l’URL) E Case d’agrandissement de la page (pleine page) F Retour à la page d’accueil du navigateur (home) G Case de fermeture H Onglets de « favoris » sélectionnés par l’utilisateur (pour un accès plus rapide) I Barre de titre avec nom du navigateur et du site visité (pour déplacer la page sur l’écran) J Historique (liste des sites récemment visités) K Affiche la progression des téléchargements en cours L Case de validation de la recherche M Impression de la page N Hyperlien (l’image est cliquable : le pointeur se transforme en main et envoie sur la page en question)

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La communication et la gestion de l’information

Fiche

COE1

outils informatiques acquisition, stockage et restitution de données Évaluation

Outils informatiques et traitement des données Complète le tableau suivant : — en cochant la case a s’il s’agit d’un matériel ou la case b s’il s’agit d’un logiciel et en précisant la fonction (entrée, traitement, stockage, sortie) ; — en citant des exemples de noms ou de marque de matériels et de logiciels ; — en indiquant la nature des données (binaire, texte, image, son…), les unités et extensions utilisées. Photos

Fonction

Nom / Marque

Traitement Stockage

IBM Apple Sony

✗

Entrée Sortie

✗

Epson Canon Fuji

Microsoft Linux ✗ Traitement Word - Excel Adobe

Nature Unité Extension des données de mesure

Binaire

Texte Image Son

Bit Pouce Pixel Octet Hertz Tour

Texte Image Son …

txt – doc – xls – rtf – jpeg – gif – htm…

Bilan personnel des connaissances et des capacités Pour chaque affirmation, coche la case correspondante et note les problèmes que tu as rencontrés et les solutions que tu as trouvées pour les résoudre. Je suis capable de :

Seul Aidé Non Problèmes rencontrés - Solutions

Expliquer ce qu’est un environnement numérique de travail (ENT) Expliquer ce qu’est l’ergonomie Énumérer les caractéristiques de l’Open Source Citer quelques logiciels et leurs applications Énumérer les étapes de la numérisation Distinguer la mémoire vive de la mémoire morte Coder un mot en système binaire Nommer quelques unités de mesure informatique Identifier un document d’après son extension Observation : Seul : connaissances et capacités acquises Aidé : connaissances et capacités en cours d’acquisition Non : connaissances et capacités non acquises

des explications à ton professeur, } Demande refais les activités, apprends tes leçons…

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La communication et la gestion de l’information outils informatiques acquisition, stockage et restitution de données

Fiche

COS1

Structuration

1 Outils informatique et environnement numérique L’environnement numérique de travail (ENT) est constitué de l’ordinateur et de ___________________ périphériques qui assurent quatre fonctions. ___________________ Entrée

___________________ Traitement

___________________ Stockage

___________________ Sortie

Ces outils doivent être installés et utilisés dans un cadre ___________________ ergonomique qui ne fatigue pas l’utilisateur.

2 Acquisition, stockage et restitution de données L’informatique consiste : – à numériser des données pour les rendre exploitables par l’ordinateur qui ne connaît que le système binaire ; – à les transformer en informations facilement accessibles à l’utilisateur (texte, image, son…). Ce traitement des informations s’effectue en trois étapes : Informatique Science du traitement automatique des informations.

Code ASCII

Binaire Système de numération à 2 chiffres : 0 et 1. Mémoire ___________________ Stockage

__________________ Traitement

Processeurs

Logiciel Photoshop

Numérisation Opération qui consiste à transformer une donnée en nombre.

Mémoire Espace de stockage. Vive : utilisée à court terme pour travailler. Morte : utilisée à long terme pour archiver.

___________________ Numérisation

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Fiche

La communication et la gestion de l’information

COE2 création, présentation, transmission des informations recherche d’informations sur Internet

Évaluation

Mise en forme, transmission et recherche d’informations Complète le tableau suivant : — en indiquant la nature et des noms de logiciels permettant d’obtenir le type de document représenté ; — en citant quelques fonctionnalités de ces logiciels ; — en indiquant la nature des documents traités. Document

Nature du logiciel

Lettre

Traitement de texte

Tableau avec graphique

Tableau grapheur

Mail

Gestionnaire de mail

Nom de logiciels

Fonctionnalités du logiciel

Nature des documents traités

Mettre en forme un texte Word, Works Insérer une image

Faire un tableau Faire des calculs automatiques Faire des graphiques

Excel

Rédiger et envoyer des courriers, des pièces jointes Mettre des correspondants en copie

Outlook Thunderbird

Texte Image Tableau

Tableau Graphique

Courrier électronique

Seul Aidé Non Problèmes rencontrés - Solutions

Citer quelques logiciels et leurs fonctionnalités Mettre en forme un document Insérer une image dans un document Réaliser un graphique Donner la signification du symbole @ Utiliser et expliquer la fonction « Cci » d’un message Détailler les différentes parties d’une adresse URL Faire une recherche avancée sur Internet Utiliser les critères d’évaluation de la pertinence d’une information ou d’un site Observation : Seul : connaissances et capacités acquises Aidé : connaissances et capacités en cours d’acquisition Non : connaissances et capacités non acquises

des explications à ton professeur, } Demande refais les activités, apprends tes leçons…

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La communication et la gestion de l’information

Fiche

création, présentation, transmission des informations recherche d’informations sur Internet

COS2

Structuration

1 Création, présentation, transmission des informations Selon ses besoins l’utilisateur peut avoir recours à différents logiciels ou _______________ Programme . ________________________ Traitement de texte

________________________ Tableur / Grapheur__

________________________ __________________ Retouche d’image

________________________ Gestionnaire ________________________ de courrier

L’usage d’Internet répond à des règles de confidentialité qui interdisent de diffuser les coordonnées des destinataires de _______________ courriels sans leur accord. La fonction _______________ Cci permet de cacher les adresses.

2 Recherche d’informations sur Internet Internet est un ______________________ identifiés réseau mondial qui donne accès à une multitude de ______________ sites . Cette dernière est par une adresse ______________ URL , plus simple à retenir que l’adresse ______________ IP en effet constituée d’une série de 4 chiffres attribuée à chaque ordinateur connecté au Web.

________________________________ Auteur de l’information

________________________ Qui

• Notoriété • Compétence • Coordonnées • Contacts possibles ________________________________ Nature de l’information

________________________ Quoi

• Objectivité • Sources et dates citées • Liens • Ressources vidéos ________________________________ Présentation de l’information

________________________ Comment

• Adresse URL facile à retenir • Navigation facile et agréable • Qualité rédactionnelle • Recherche possible, index

Adresse IP Internet Protocol : série de 4 chiffres qui identifie un ordinateur sur Internet.

Adresse URL Uniform Resource Locator : adresse d’un site sur Internet. Nom plus facile à retenir que l’adresse IP.

Mot-clé Opérateur logique (OR, NOT, AND) qui permet d’affiner la recherche sur Internet.

Les _______________ mots-clés et les ______________________ moteurs de recherche permettent de trouver des informations plus pertinentes qu’il faut néanmoins vérifier en se posant trois questions :

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE1

modes de représentation

6 Ressources

Situation-problème GAMM

E DE FA

ENSEM BLE MATIÈRE Rep 5

Vue N° du pliage

42 30

10∞

3∞

20 TRAÇ AGE 50

12 20

3 trous o 3

30 POIN TAGE

Pointer

CLIP DE PILE

PILE

1 3

Rep

240

Long 200 mm 10 μF 63 V

ION FIL D'ALIMENTAT EUR CHIMIQUE CONDENSAT PILES COUPLEUR DE RÉ CIRCUIT INTÉG MÉ CIRCUIT IMPRI

2 x R6-AA-1,5 LVOG

Nom :

3 2

Perceu Perc eussee Forrett diamsensitive Fo Fore ètre 3 ètre

Matière Désignation

60 PLIAG E

Observation N°

SKATE DE BURE

VUE ÉCLATÉE

Classe :

70 FIN ITION ((3)

Date :

Tolérance générale

Note :

Nom :

10∞

Rep Nb Matière : PVC expansé ans

SKATE DE BUREAU REAU DESSIN DE DÉFINITION INITION

Note :

PMMA

PVC Rigide PMMA PMMA PVC Expansé PVC Rigide PVC Rigide PVC Expansé PVC Expansé

SKATE DE BUR EAU

Nom :

N N∞ Date :

Désignation

Classe :

Échelle 1 : 1,5

PLANCHE E

9 2 AXE DE ROUE 8 4 ROUE 7 1 PLOT INCLINÉ 6 1 PLOT DROIT 5 1 PLANCHE 4 1 PORTE-FICHES 3 1 PANNEAU PUBL ICITAIRE 2 1 TROTTOIR 1 1 RUE

20 mA / 2 V 2 A / 250 VA

DEL SOIR BOUTON POUS

4 11

Percer les trou

Poin Pointtee à trac tr (suivant aceerr matérie l disponib le) -Mo Montag e et cale -T -Tru Trusq s squuin in -Ré Régglet let et équ erre erre

les trous

50 CIS AILLAGE

Outils Cisaille ou scie circ circula ulaiire re re

nfre Les chanfre ins de 10 x 50 Les trou ins de 10 x 10 s

ÉCROU RONDELLE

Classe :

Schémas

Tracer Les cha

Écrou Hm, M10 Rondelle W 10

Découp er de 240 x un rectangle 60

Opération

Pointteau Poin eau

40 PERÇ AG

IO ON Rep

Phases

10 DÉBIT

18 10

BRICAT

ÉLÉMENT

DESSIN D'EN

SEMBLE

Matière

Observation

N° Date : Note :

● Quelles informations les documents techniques fournissent-ils ?

Les dessins techniques Les différents documents techniques utilisent un langage graphique fait de règles précises et strictes appelées normes*. 1) Les normes de présentation des dessins • Cadre de propreté* : de 10 mm, tout autour des bords de la feuille. • Cartouche* : zone d’écriture comportant des informations (nom du dessin, du dessinateur, date, échelle…). • Écriture normalisée* : forme et taille des caractères toujours identiques. 2) Les normes de représentation des dessins Arrière Dessus • Les différentes vues* d’un objet On peut regarder un objet suivant une infinité de regards. Six d’entre eux sont normalisés. Ce que voit le dessinateur

Ce qu’il dessine (les vues sont inversées par rapport à son regard)

Dessous

Droite

Face

Dessus

Gauche

Droite

Face

Dessous

Positions du regard sur l’objet

Dessous

Gauche

Arrière

Droite

Face

Gauche

Arrière

Dessus

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La réalisation d’un objet technique

modes de représentation Ressources 42

• Les traits* 30 Chacun des tracés a une signification précise. 18 Continu fort : 10 Continu fin : r5 Interrompu fin : Mixte fin : • La cotation* 3 trous ø 3 C’est l’ensemble des éléments graphiques permettant d’indiquer les dimensions et les tolérances de fabrication d’une pièce sur un dessin. La dimension, appelée cote, est placée au-dessus ( ) ou à gauche ( ) de la ligne de cote ( ) fléchée +0,2 1 13 ø 50 à ses deux extrémités. Les lignes d’attache ( ) relient les points de départ et d’arrivée de la cote à l’objet. Une cote peut être tolérancée* ( ). Une cote entre parenthèses représente la dimension du brut*. 1 10 (ø 20) Le signe Ø se lit diamètre. Pour ne pas surcharger le dessin, l’unité de longueur n’est pas écrite. Sur les dessins techniques, l’unité utilisée est le millimètre (mm). 3) Les différents dessins techniques • Le dessin d’ensemble* : vue en perspective • Le dessin de définition* : ce dessin comporte plusieurs vues en 2 dimensions (2D), ainsi que de toutes les pièces de l’objet assemblées. les dimensions utiles à la fabrication de l’objet. Rep

5 Vue du pliage

42 30 18

10°

10 50

3 trous ø 3

5 6

3°

7 8

7 6 5

1 1 1 1

4 3 2 1

1 1 1

Rep Nb Classe :

AXE DE ROUE ROUE PLOT INCLINÉ PLOT DROIT PLANCHE PORTE-FICHES PANNEAU PUBLICITAIRE TROTTOIR RUE

PMMA PVC Rigide PMMA PMMA PVC Expansé PVC Rigide PVC Rigide PVC Expansé PVC Expansé

Désignation

Matière

SKATE DE BUREAU

240

Observation

N° Date :

Nom :

DESSIN D'ENSEMBLE

(3)

10 60

Note :

nomenclature* : liste détaillée de toutes les pièces composant l’objet. cartouche

Tolérance générale 1 Classe : Nom :

Matière : PVC expansé

SKATE DE BUREAU

10°

Échelle 1 : 1,5 N°

PLANCHE

Date :

DESSIN DE DÉFINITION

Note :

Au-dessus du cartouche, se trouvent des informations : tolérance* générale : c’est la marge d’erreur applicable à toutes les dimensions non tolérancées ; matière : nom du matériau constituant l’objet ; échelle* : nombre représentant le rapport entre la grandeur du dessin et la grandeur réelle.

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE1

modes de représentation

6 Ressources

Schémas électroniques 1) Schéma fonctionnel : c’est un organigramme montrant les différentes fonctions d’un objet. Schéma fonctionnel ALIMENTATION

COMMUTATION

SIGNALISATION

2) Schéma structurel Il est représenté par les symboles normalisés des composants et par les différentes liaisons électriques. Ces symboles permettent aussi de différencier les composants lorsqu’ils sont de valeurs ou de caractéristiques différentes. Schéma structurel

D2 CC

IC1

Légende : : DEL (D) : condensateur (CC)

IC2 D1

: circuit intégré (IC) D3

: pile (P) : interrupteur (BP)

3) Schéma d’implantation Ce schéma non normalisé montre l’emplacement des composants sur le circuit imprimé. Il est utilisé lors du brasage des composants. Des dessins 2D, des perspectives, des photos, etc., peuvent être utilisés. Schémas d’implantation PILE

DELS

4) Dessin du circuit imprimé Réalisé sur papier transparent, les pistes noires empêchent le passage des rayons ultraviolet lors de l’insolation du circuit. On met un maximum de dessins sur la même feuille, permettant ainsi une fabrication en série. Cette feuille est appelée typon. Circuit imprimé

Typon -

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La réalisation d’un objet technique

modes de représentation Ressources

Les gammes Les gammes indiquent l’ordre chronologique de fabrication ou de montage d’une pièce. Certaines opérations doivent impérativement être effectuées avant d’autres. On parle alors d’antériorité*. Le non-respect de cette chronologie peut dans certains cas entraîner une impossibilité de fabrication ou un démontage de la pièce. Phase* : étape de travail. Opération* : travaux effectués dans une phase. Schémas : dessins ou croquis montrant le travail effectué dans l’opération ; ils permettent de visualiser l’évolution de la pièce. Outils* : machines, outillages de fabrication ou de contrôle. Gamme de fabrication

N°

Phases

Opérations

Schémas

Outils

10 DÉBIT

Découper un rectangle de 240 x 60

Cisaille ou scie circulaire

20 TRAÇAGE

Tracer Les chanfreins de 10 x 50 Les chanfreins de 10 x 10 Les trous

Pointe à tracer (suivant matériel disponible) -Montage et cales -Trusquin -Réglet et équerre Pointeau

40 PERÇAGE

Percer les trous

Perceuse sensitive Foret diamètre 3

Gamme de montage

N°

Phases

10 Équipement de la planche

Opérations a) Montage des trois diodes

Schémas

Outils Fer à souder Fil d’étain

b) Pliage des pattes Pince coupante c) Brasage des pattes et des fils d’alimentation

Pince à becs Pince à dénuder

d) Collage des fils sur la planche

20 Montage des composants sur le circuit

a) Implantation et brasage du condensateur chimique

Pistolet à colle

Fer à souder Fil d’étain

30 POINTAGE

Pointer les trous

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE1

modes de représentation

6 Exercices

Les informations fournies dans les documents techniques

✗

Schéma d’implantation

✗

Schéma fonctionnel

✗ ✗

Schéma structurel

✗ ✗

Gamme d’usinage

✗

Gamme de montage

Vue éclatée

Matière (du trottoir) Nombre (de roues) Angle de pliage (de la planche) Caractéristiques des composants (diodes) Position des composants sur le circuit imprimé Tolérance générale (du porte fiches) Outil de finition (de la planche) Longueur des fils d’alimentation Rôle des différentes parties électroniques Diamètre du trou (de passage des diodes) Chronologie de l’assemblage (final) Position du trou (sur panneau publicitaire) Ordonnancement de l’usinage (de la planche) Référence des composants (circuits intégrés) Symbole du composant (bouton poussoir) Machine utilisée pour plier (la planche) Échelle (du plot incliné)

Dessin d’ensemble Nomenclature

Informations (exemple d’un objet : skate de bureau)

Dessin de définition

Indique quelles informations sont données par les documents techniques ci-dessous en cochant la (ou les) case(s) correspondante(s).

✗ ✗ ✗ ✗ ✗

✗ ✗

✗ ✗ ✗ ✗ ✗

✗ ✗ ✗

✗

Les tracés

1) Inscris le nom de chaque trait et sa signification. ____________________ MIXTE

____________________ CONTINU FORT

____________________ Plan de coupe

____________________ Arête vue

____________________ INTERROMPU FIN

____________________ MIXTE

____________________ Arête cachée

____________________ Axe

____________________ CONTINU FIN

____________________ Trait de cote

____________________ Hachure

2) En t’aidant des 4 étapes du tracé de la perspective ci-dessous, complète le dessin ci-dessous.

Dessiner la vue de face

Tracer une fuyante

Tracer toutes les fuyantes

Effacer les arêtes cachées

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13/03/09 10:52:38

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6 b

La réalisation d’un objet technique

modes de représentation Exercices

Les tracés (suite)

3) Colorie les six vues avec la couleur correspondant à la vue en perspective.

Représentation d’une pièce

Note sous chacune des vues ci-dessous l’échelle correspondante.

Échelle 1 1:2

Échelle 1,5 : 1

Échelle 3

Échelle 2

Chronologie des opérations de fabrication

Du brut à la pièce, quatre étapes sont nécessaires : le perçage, l’usinage de l’angle, le traçage et le pointage. Cherche et note les trois chronologies possibles : Traçage, pointage, perçage, usinage Chronologie 1 _______________________________________________ _________________________________________________________________ de l’angle. Traçage, usinage de l’angle, pointage, Chronologie 2 _______________________________________________ _________________________________________________________________ perçage. Traçage, pointage, usinage de l’angle, Chronologie 3 _______________________________________________ _________________________________________________________________ perçage.

Les différentes vues

Échelle 1

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13/03/09 10:52:45

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE2

procédés de fabrication (1)

6 Ressources

Situation-problème

● Quel(s) procédé(s) peut-on utiliser pour réaliser cette selle de vélo ?

Les procédés de mise en forme Les deux procédés de mise en forme sont : • l’usinage* : il consiste à enlever de la matière au moyen d’un outil tranchant ; par exemple : le perçage, le découpage, le cisaillage, le sciage, le tournage, le fraisage, l’abrasion… • le formage* : il consiste à déformer de la matière à froid ou à chaud ; par exemple : le pliage, l’emboutissage, le forgeage, le moulage, le laminage, l’extrusion…

Le choix du procédé Le choix du procédé se fait en fonction : – de la matière de la pièce (caractéristiques des matériaux) ; – de la forme de départ (le brut). 8

Une pièce est souvent obtenue par la combinaison de différents procédés (usinage ; formage).

Pièce

1 Feuilles. 2 Barres pleines section carrée ou

Brut

3 4 5 6 7 8 9

rectangulaire. Barres pleines section cylindrique. Tubes section carrée ou rectangulaire. Tubes section ronde. Barres profilées en U. Barres profilées en T. Barres profilées en L. Barres profilées en I.

Cisaillage

Usinage

Thermopliage

Formage

Perçage

Limage 81

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13/03/09 10:52:55

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6 a

La réalisation d’un objet technique

procédés de fabrication (1) Exercices

Procédés de mise en forme et machines

Indique le nom de chaque machine ainsi que, dans le cercle, le procédé de mise en forme correspondant, en utilisant les abréviations suivantes : U pour usinage et F pour formage.

______________________

______________________ Tour à commande

______________________ Fraiseuse ______________________ à commande ______________________ numérique

______________________ numérique

______________________ Thermoplieuse

______________________ Thermoformeuse

______________________

______________________ Perceuse

______________________ Poinçonneuse ______________________

______________________

______________________ Scie

______________________

______________________ à chantourner

Pour chacune des formes ci-dessous, coche la (ou les) machine(s) qui permet(tent) de l’obtenir. Tour

Fraiseuse

✗

Perceuse

Cisaille

Poinçonneuse

Scie

✗

Thermoformeuse

✗

✗ ✗

✗

Thermoplieuse

✗

✗ ✗

✗

______________________

Formes et machines

Formes

______________________ Cisaille

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE2

procédés de fabrication (2)

6 Ressources

Situation-problème

● Comment utiliser

le poste de travail en toute sécurité ?

Connaître les procédures d’utilisation de la machine Consignes d’utilisation de la perceuse Avant : Foret monté dans le mandrin (ou la pince) – Fréquence de rotation réglée – Table réglable en position – Étau fixé ou prêt à l’utilisation.

Pendant : Positionner et serrer la pièce dans l’étau ou le montage – Mettre les protections en place (carter, protège-mandrin, lunettes) – Mettre la machine en rotation avec le bouton « marche » vert – Descendre assez rapidement jusqu’à 10 cm de la pièce à l’aide du cabestan (levier de manœuvre) – En cas d’urgence, appuyer sur le bouton « coup de poing » rouge – Descendre lentement

(usinage) jusqu’à la butée – Remonter rapidement – Arrêter la rotation avec le bouton « arrêt » rouge. Après : Retirer le protège-mandrin – Desserrer la pièce – Nettoyer la zone de travail. Sécurité : Travailler seul(e) – Vérifier le serrage de la pièce et les protections – Retirer bagues, bracelets et colliers – Cheveux attachés – Pas de vêtements flottants – Lunettes de protection – Ne pas toucher au porte-outil – Nettoyer avec un pinceau – En cas de doute, appeler le professeur.

Les protections Plusieurs mesures de sécurité doivent être appliquées pour travailler sans danger. • L’utilisateur doit se protéger : les yeux, les mains, les cheveux, les poumons, les tympans, etc. Il doit donc porter un casque, des gants, des lunettes, des chaussures, des vêtements spéciaux, un masque… • La machine comprend un bouton d’arrêt d’urgence, un protège-mandrin et un carter, qui doivent être repérés par l’utilisateur et en état de fonctionnement. • L’atelier est recouvert d’un revêtement de sol antidérapant, présente une affiche de sécurité et possède un éclairage normalisé. • Des précautions sont à prendre : le respect des consignes de sécurité, l’entretien du matériel…

Bouton d’arrêt d’urgence : il provoque un arrêt brusque de la rotation et verrouille la remise en marche de la perceuse.

Protège-mandrin : cet écran évite les projections de copeaux et les risques liés aux cheveux longs ; un contact électrique empêche la mise en rotation du mandrin tant que la position de cet accessoire n’est pas correcte.

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La réalisation d’un objet technique

procédés de fabrication (2)

Exercices

Les règles d’or d’un travail organisé

1) Observe le document ci-dessous. a) Inscris, dans chaque étiquette jaune, les conséquences des différentes situations dans lesquelles peut se trouver la jeune fille. b) Indique les remèdes qui pourraient éliminer ces dangers. Affiche détériorée

Cheveux détachés

Remède :

_________________________ Oubli de la sécurité

_________________________ Arrachage

_________________________ Cheveux attachés

_________________________

_________________________ par entraînement

_________________________

Remède :

Pièces en déséquilibre

__________________________ Réparer ou changer

_________________________ Casse,

__________________________ l’affiche

_________________________ blessure

Remède : _____________________ Ranger

Huile sur le sol

Lacets détachés

Objets sur le sol

_________________________ Chute

_________________________ Blessure, chute

Remède :

__________________________ Essuyer ou mettre

_________________________ Refaire ses lacets

_________________________ Ranger – Mettre

__________________________ un produit absorbant

_________________________

_________________________ à la poubelle

2) À l’aide de la liste suivante, indique quelles sont les dispositions (remèdes) qui doivent être prises avant, pendant ou après le travail. Liste des dispositions à prendre : Respect de la sécurité – Vérification – Organisation du poste – Réparation – Rangement – Suivi d’une procédure de travail. avant : ___________________________________________________________________________________________________________ Respect de la sécurité – Vérification – Organisation du poste. pendant : _______________________________________________________________________________________________________ Respect de la sécurité – Suivi d’une procédure de travail. après : ___________________________________________________________________________________________________________ Respect de la sécurité – Vérification – Réparation – Rangement.

Une question d’organisation

_____________________

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE2

procédés de fabrication (3)

6 Ressources

Situation-problème

● Comment doit-on positionner et maintenir une pièce

pour la travailler sans danger ?

La mise en position et le maintien de la pièce • Afin d’obtenir des pièces identiques, il faut utiliser pour toutes les pièces une seule et même position sur la machine. Cette MIse en Position (MIP) se fait en général par rapport à trois surfaces : l’appui, l’orientation et la butée. • Pour empêcher la pièce de se déplacer pendant le travail, il faut la fixer à son support. Ce MAintien en Position (MAP) est obtenu de diverses façons.

Cale, bride, vis (MAP)

Appui, butée, orientation (MIP)

Les différents moyens pour maintenir une pièce Suivant les dimensions, la matière de la pièce ou le travail à effectuer, différents moyens peuvent être utilisés pour maintenir la pièce.

Plateau magnétique

Pince étau

Mandrin

Main

Bride

Étau

Adhésif double face

Sauterelle

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6 a

La réalisation d’un objet technique

procédés de fabrication (3) Exercices

Mise en position

1) a) Observe le dessin ci-dessous et dessine la pièce en position finale. b) Colorie : – en bleu ciel l’appui plan ; – en bleu foncé l ’orientation ; – en violet la butée ; – en rouge le presseur.

2) Observe les situations d’usinage et colorie les bruts avec la couleur correspondante des pièces obtenues. Brut

Bleu

Pièce

Violet

Pièces obtenues à partir des quatre montages ci-contre.

Vert

Maintien en position

Pour chacune des machines, replace les mots en gras dans les cadres correspondants. __________________ Clé

__________________ Mors

Le tour à commande numérique La pièce est placée entre les 3 mors. La rotation de la clé provoque un mouvement simultané des mors qui vont centrer et serrer la pièce. Celle-ci peut être appuyée sur le mandrin ou positionnée avec un instrument (réglet gradué, jauge, etc.).

__________________ Réglet gradué

__________________ Mandrin

__________________ Pièce

Orange

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE3

procédés d’assemblage

6 Ressources

Situation-problème

● Quels procédés ont été utilisés

pour assembler ces pièces ?

Un exemple : l’assemblage par brasage

Cordon d’alimentation

Consignes d’utilisation du poste de soudure

Fer à souder

Support de fer Fil d’étain

Éponge humide

Troisième main

Les procédés d’assemblage Principes

Noms

Démontables

Emboîtage*

Indémontables

Avant : Fer à souder en état de fonctionnement – Ressort placé sur la panne – Cordon d’alimentation en bon état (pas de brûlures, coupures ou fils apparents) – Présence d’un support de fer (vérifier sa stabilité) – Éponge humide – Fil d’étain – Troisième main – Pinces plates et coupantes – Composants – Circuit – Schémas. Pendant : Monter le circuit horizontalement dans la troisième main et le plus près possible de la table de travail – La main qui tient le fer est en appui sur la table et l’autre main tient le fil d’étain – Après avoir installé le composant à souder, chauffer sa patte ainsi que la piste pendant quelques secondes – Mettre le fil d’étain en contact avec les parties à souder – Quand la quantité d’étain est suffisante, retirer le fer. Le fer arrive le premier et repart le dernier. Après : Essuyer le fer. Sécurité : Ne pas respirer les vapeurs – Ne pas faire de mouvements brusques – Reposer toujours le fer sur son support – Débrancher le fer dès la fin du travail – S’attacher les cheveux.

Techniques

Dessins

On utilise la forme des deux pièces pour les réunir et les maintenir ensemble.

Vissage*

On utilise une vis pour réunir plusieurs pièces par pression.

Clipsage*

L’assemblage s’obtient par la déformation d’une des deux pièces.

Brasage*

Assemblage de deux pièces par fusion d’un métal d’apport.

Collage*

Utilisation d’une substance (colle) permettant d’obtenir une adhérence entre les surfaces.

Rivetage*

Ces pièces sont maintenues par obstacle (les deux têtes du rivet). 87

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6 a

La réalisation d’un objet technique

procédés d’assemblage Exercices

Les techniques utilisées pour assembler les pièces de la voiture

Indique sous chaque illustration le procédé utilisé.

Ceinture / caisse

Éléments carrosserie

Enjoliveur / roue

Garniture / porte

_________________ vissage

_________________ soudage

_________________ clipsage

Appui-tête / siège

Antenne / support

Articulation / porte

Étiquette / vitre

_________________ Emboîtage

_________________ vissage

_________________ collage

Les possibilités d’assemblage des éléments d’une voiture jouet

Indique pour chaque pièce à assembler la (ou les) technique(s) d’assemblage possible(s). _______________________ emboîtage

_ _______________________ collage _______________________ collage

_______________________ vissage

_______________________ brasage

_______________________ emboîtage

_ _______________________ vissage

_______________________ clipsage

_______________________ emboîtage

_______________________ collage, emboîtage

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Fiche

La réalisation d’un objet technique

RE4

mesures et contrôles

6 Ressources

Situation-problème

un pied à coulisse un réglet

un calibre à mâchoire

un pied à coulisse numérique

● Quel(s) instrument(s) peut-on utiliser pour vériﬁer

la conformité de cette pièce ?

La mesure ou le contrôle d’une pièce Mesurer : relever une valeur. Contrôler : vérifier la conformité. Contrôle d’un angle Mesure d’un angle

Les instruments de contrôle sont souvent utilisés pour contrôler une série de pièces. Les instruments de mesure sont presque toujours utilisés lors d’une fabrication unitaire.

Le bilan du contrôle d’une dimension

Après avoir contrôlé une dimension, trois cas se présentent : la pièce est bonne, ratée ou réusinable. Si la pièce est réusinable, il faut la mesurer pour connaître la valeur du défaut. B

Calibre à coulisse : instrument de mesure à deux mâchoires parallèles dont l’une est mobile ; certains modèles se relient à une imprimante et calculent les variations d’une cote sur une série de pièces. Légende : A : cote extérieure. B : cote intérieure.

Une marge d’erreur Une cote (dimension) juste est impossible à obtenir (usure des outils, imprécision des instruments de vérification…). Un défaut est inévitable. On admet donc une marge d’erreur : la tolérance. + 0,3 Cote mini : la plus petite dimension 37 – Exemple : cote 37 ± 0,3 admissible. Cote Maxi : 37 + 0,3 = 37,3 Cote maxi : la plus grande dimension Cote mini : 37 − 0,3 = 36,7 admissible. Intervalle de tolérance : 37,3 − 36,7 = 0,6 Intervalle de tolérance (IT) : différence entre la cote mini et la cote maxi. 89

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La réalisation d’un objet technique

mesures et contrôles Exercices

Cote mini / cote maxi

Complète le tableau suivant. 0

40 – 1

+1 1

–1

40 ± 1

40 + 1

40 – 1

40 – 2

Cote mini

Cote Maxi

Contrôle de valeurs

Lors de la vérification d’un résistor de 100 ohms (± 10 %), le multimètre indique les valeurs suivantes. Entoure la lettre qui correspond à chacune de ces valeurs : B pour BONNE, M pour MAUVAISE.

VΩ COM mA

101 V

10A

VΩ COM mA

10A

110

VΩ COM mA

10A

VΩ COM mA

10A

VΩ COM mA

Maxi

Mini

Maxi

✗

Contrôle de dimensions

Les trois pièces présentées ci-dessous sont contrôlées avec un tampon. Complète le tableau suivant.

Entre

Mini

Maxi

Mini

✗

N’entre pas ✗

Pièce bonne

✗

Réusinable Mauvaise

✗

Instruments de mesure ou de contrôle

10A

112 V

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La réalisation d’un objet technique

Fiche

REE1

modes de représentation et procédés de fabrication

Évaluation

Auto-évaluation En réalisant ton objet technique, tu as appris à organiser un poste de travail, respecter la sécurité, contrôler les opérations et réaliser une fiche technique (connaissances, manipulations...). Complète l’étoile : – en cochant, pour chaque apprentissage, le niveau de maîtrise (1 : je ne maîtrise pas, 2 : je maîtrise un peu (besoin d’aide), 3 : je maîtrise partiellement (besoin d’aide partielle), 4 : je maîtrise bien (sans aide), 5 : je maîtrise complètement) ; – en reliant entre elles toutes les croix sur les branches d’une même couleur ; – en coloriant la figure obtenue selon la couleur des branches. Les dessins techniques (ensemble, définition…) Les instruments de mesure ou contrôle (réglet, équerre…) 5

La représentation d’objets (vues, tracés, cotations…)

4 Les schémas électroniques (fonctionnel, structurel…)

Les éléments de contrôle (unités, cote, tolérance…)

2 1

Les procédures d’assemblage 5 (soudure, vissage…)

La chronologie des opérations (gammes…)

2 La mise en position et le maintien en position d’une pièce (MIP/MAP)

Les procédés de mise en forme (usinage, formage)

3 4

La sécurité du poste de travail (machine, utilisateur…)

5 Les procédures d’utilisation des machines (perceuse…)

Les machines de mise en forme (fraiseuse, thermoplieuse…)

Teste ton niveau de maîtrise tissages. De 4 à 5 : Excellent, tu as compris et tu maîtrises parfaitement les apprentissages. De 2 à 3 : Bien, tu as compris. Revois ou refais ces apprentissages pourr ne plus avoir besoin d’aide. mmettre 1 : Demande des explications à ton professeur pour ne pas commettre les mêmes erreurs. 91 9

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La réalisation d’un objet technique

Fiche

RES1

modes de représentation Structuration et procédés de fabrication

1 Modes de représentation

Rep 5

Vue du pliage

42 30

18 10

10∞

3∞

• Les informations nécessaires à la réalisation d’un objet sont réunies dans divers dessins techniques : d’ensemble 1) Dessin _______________________ : vue en perspective de toutes les pièces de l’objet assemblé. de définition : représentation d’une pièce 2) Dessin _______________________ en une ou plusieurs vues cotées. fonctionnel : organigramme montrant 3) Schéma _______________________ les différentes fonctions de l’objet. structurel : schéma symbolisé des 4) Schéma _______________________ composants et liaisons électriques. d’implantation : schéma de l’emplacement d des composants sur lle circuit circuit. 5) Schéma _______________________ Typon : dessin du circuit électrique qui sera imprimé sur l’époxy. 6) _______________________ de fabrication : chronologie des opérations de fabrication. 7) Gamme _______________________ de montage : chronologie des opérations de montage. 8) Gamme _______________________ normes permettent de codifier la présentation de ces documents • Des règles précises appelées ________________ (tracés, vues, cotation…). Cela permet d’avoir un langage commun entre tous les techniciens. 50

3 trous o 3

240

GAMME DE FABRICATION 14

Rep

Écrou Hm, M10 Rondelle W 10

ÉLÉMENT

ÉCROU

RONDELLE CLIP DE PILE

N° 1

Phases

PILE

Opérations

Schémas

Découper un rectangle

10 4DÉBIT FIL D'ALIMENTATION de 240 x 60

Rep

CHIMIQUE CONDENSATEUR PILES COUPLEUR DE

CIRCUIT INTÉGRÉTracer 2 ÉLes chanfreins de 10 x 50 TRAÇAGE CIRCUIT IMPRIM Les chanfreins de 10 x 10 1 Les trous DEL 3 IR BOUTON POUSSO 1 tion

: 30Classe POINTAGE

Désigna

Pointer les trous

Nom :

U SKATE DE BUREA

50 CISAILLAGE

60 PLIAGE

70 FINITION

Percer les trous

(3)

∞ 10∞

N°

générale PPointeau ointeauTolérance :

Date

Classe : : Note

VUE ÉCLATÉE

40 PERÇAGE

Matière

Outils

Long 200 mm

63 V 10 μF Cisaille ou scie circulaire circulair cir culairee,5 V 2 x R6-AA-1 LVOG PPointe ointe à tracer tracer (suivant matériel mA / 2 V 20disponible) / 250 VA Montage et cales A 2 -Montage -Trusquin -T Trusquin tion Observa -Réglet Réglet et équerre équerre

MATIÈRE

ENSEMBLE

Perc Pe rceuse euse sensitive sensitive Perceuse Fo For ret diamètre diamètre 3 Foret

Échelle 1 : 1,5

Matière : PVC expansé

N∞

SKATE A DE BUREA BUREAU U PLANCHE

Date :

DESSIN DE DÉFINITION

Note :

Nom :

9 2 AXE DE ROUE 8 4 ROUE 7 1 PLOT INCLIN É 6 1 PLOT DROIT 5 1 PLANCHE 4 1 PORTE-FICHE S 3 1 PANNEAU PUBLIC ITAIRE 2 1 TROTTOIR 1 1 RUE

Rep Nb

Classe :

Nom :

PMMA

PVC Rigide PMMA PMMA PVC Expans é PVC Rigide PVC Rigide PVC Expans é PVC Expans é

Désignation

Matière

SKATE DE BURE

Observation

N°

Date :

DESSIN D'ENS

EMBLE

Note :

2 Procédés de fabrication • Deux procédés de mise en forme des matériaux sont utilisés pour réaliser des objets : l’usinage et le formage.

Usinage Enlèvement de matière par un outil tranchant. Formage Déformation de la matière à chaud ou à froid.

Une perceuse Procédé

Perçage

Usinage

Forgeage Moulage Tournage

✗

Emboutissage

✗

Sciage

Usinage

Formage

✗ ✗ ✗ ✗

Laminage ✗

✗

Procédé

Découpage

✗

Pliage Abrasion

Formage

✗

Cisaillage

✗

Fraisage

✗

• Le choix du procédé se fait en fonction des _______________________ du matériau utilisé, de la forme propriétés . de départ : le _______________________ brut • Quelle que soit la machine utilisée pour réaliser un objet, la pièce à travailler doit être _______________________ et _______________________ en position : _______________________ mise maintenue MIP/MAP pour respecter qui concernent _______________________ les règles de _______________________ sécurité l’utilisateur (cheveux attachés, gants…) (capot de protection, bouton d’arrêt d’urgence…). et la _______________________ machine

Une presse à injection

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La réalisation d’un objet technique

Fiche

REE2

procédés d’assemblage • mesures et contrôles

Évaluation

Mots croisés Remplis la grille à l’aide des indices suivants.

11. Procédé d’assemblage de deux pièces par fusion d’un métal d’apport. 12. Appareil de mesures électriques. 13. Technique d’usinage consistant à faire un trou.

10. Caractère d’une technique d’assemblage permanente et définitive. 11. Adhésion de deux surfaces au moyen d’une substance. 12. Forme de départ. 13. Instrument de contrôle d’angle droit (90°). 14. Unité de résistance électrique. 15. Dimension. 16. Intervalle de tolérance.

1 2 D F O R M A G E 3 C E B O I T A G E 6 T L C E E O 4 V 5 T A M P O N M 7 A T C X R O I O T L E 10 I E M 6 C O N F O R M I 11 C D N O M P A R A T E U R 8 R I L M 12 L I B R E A C O U L I S S A R N G U T 10 E 15 T O L E R A N C E 11 B C B 16 O I L 13 P L T I M E T R E E 1

E M

7 9

C A

O H 12 M U

E F A U S 5 C I I N I S S A A G I E L 8 L C A L G I T E P S V E T A G 13 E E Q U E R A S A R E R Ç A

T 4 N I V G E A U 9

M E S U R G E R

G E G E

Réponses

6. Adaptation parfaite à une règle. 7. Appareil de mesure de longueur. 8. Maintien en place de pièces par obstacle. 9. Instrument de mesure à deux mâchoires parallèles dont l’une est mobile. 10. Marge d’erreur.

VERTICAL 1. Instrument de mesure de longueur. 2. Enlèvement de matière par un outil tranchant. 3. La plus grande dimension admissible. 4. Instrument de mesure de plans horizontaux ou verticaux. 5. Technique d’usinage entre deux lames : l’une fixe, l’autre mobile. 6. Vérifier la conformité. 7. La plus petite dimension admissible. 8. Assemblage de deux pièces par déformation de l’une. 9. Relever une valeur.

HORIZONTAL 1. Formage 2. Défaut 3. Emboîtage 4. Vissage 5. Tampon 6. Conformité 7. Comparateur 8. Rivetage 9. Calibre à coulisse 10. Tolérance 11. Brasage 12. Multimètre 13. Perçage VERTICAL 1. Réglet 2. Usinage 3. Cote maxi 4. Niveau 5. Cisaillage 6. Contrôler 7. Cote mini 8. Clipsage 9. Mesurer 10. Indémontable 11. Collage 12. Brut 13. Équerre 14. Ohm 15. Cote 16. It

HORIZONTAL 1. Déformation de matière à froid ou à chaud. 2. Imperfection. 3. Réunion de deux pièces en fonction de leur forme. 4. Procédé d’assemblage par pression à l’aide d’une vis. 5. Instrument de contrôle (la pièce entre ou n’entre pas).

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La réalisation d’un objet technique

Fiche

RES2

procédés d’assemblage • mesures et contrôles Structuration

1 Procédés d’assemblage Plusieurs procédés peuvent être utilisés pour assembler des pièces : indémontables : Des procédés _________________________ permanents et définitifs.

démontables Des procédés _________________________ : modifiables.

____________________ emboîtage

____________________ vissage

____________________ collage

____________________ clipsage

____________________ brasage

____________________ rivetage

2 Mesures et contrôles

_______________ Rapporteur

Calibre à rayons

_______________ d’angles

Multimètre _______________ Calibre à _______________ mâchoires

_______________ Tampon _______________

Mesurer : Relever une mesure

Contrôler : Vérifier la conformité

_______________ Comparateur _______________ _______________ Pied à _______________ coulisse

_______________ Mètre _______________

_______________ Niveau

_______________ Équerre

_______________

• On utilise des instruments de ___________ mesure pour relever les valeurs d’une pièce fabriquée à ___________ l’unité . ___________ ___________ • On utilise des instruments de contrôle pour vérifier la conformité de pièces fabriquées en série . • Une ____________________ marge d’erreur est admise lors de la vérification des ___________ cotes : c’est la ____________ tolérance qui prévoit un écart entre la cote mini et la cote maxi (ex : 10±), appelée aussi l’intervalle de tolérance, __________ IT . • Différents instruments de mesure ou contrôle peuvent être utilisés.

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Lexique Abrasion Adresse IP

(p. 81) Action d’user par frottement. (p. 74) Internet Protocol : série de 4 chiffres qui identifie un ordinateur sur Internet. Adresse URL (p. 74) Uniform Resource Locator : adresse d’un site sur Internet, plus facile à retenir que l’IP. Analogique (p. 61) Signal se présentant sous forme d’une (signal)* onde continue. (p. 8) Personne chargée d’organiser et Animateur* d’encadrer des activités dans un groupe. (p. 78) Qui précède dans le temps, qui est Antériorité* avant. (p. 39) Action de mettre ensemble, de réunir Assemblage* pour former un ensemble. (p. 9) Sentiment de manque, d’insatisfaction, Besoin* envie, désir. Besoin (p. 9) Besoin lié aux fonctions vitales d’un physiologique* être vivant (boire, manger…). (p. 25) Barre, élément dont les extrémités Bielle* sont articulées à deux pièces mobiles et qui assure la transmission, la transformation d’un mouvement. Binaire (p. 72) Système de numérotation à deux chiffres : 0 et 1. Biocarburant (p. 45) Carburant obtenu à partir de plantes comme le colza, la betterave… (p. 87) Procédé d’assemblage de deux pièces Brasage* par fusion d’un métal d’apport. (p. 41) Action de réduire en miettes, d’écraser Broyage* par choc ou par pression. (p. 76) Forme de départ, volume de base à Brut* partir duquel sera usinée une pièce. Cadre (p. 75) Marge tracée tout autour des bords de propreté* de la feuille. Calibre à coulisse (p. 89) Instrument de mesure à deux mâchoires parallèles dont l’une est mobile. (p. 25) Pièce tournante servant à transformer Came* un mouvement de rotation en mouvement de translation. (p. 21) Dispositif de détection qui délivre, à Capteur* partir d’une grandeur physique, une autre grandeur souvent électrique directement utilisable pour une mesure ou une commande. (p. 75) Zone d’écriture comportant des Cartouche* informations sur un dessin (titre, échelle…). (p. 17) Succession des événements dans le Chronologie* temps. Chronologique* (p. 17) Classement par ordre de dates. (ordre) Cisaillage (p. 81) Technique d’usinage permettant de découper entre deux lames, l’une fixe et l’autre mobile. (p. 87) Technique d’assemblage de deux pièces Clipsage* par déformation de l’une d’elles. (p. 87) Technique d’assemblage par adhésion Collage* de deux surfaces au moyen d’une substance. Comparateur (p. 93) Appareil de mesure de longueur. Conductibilité (p. 38) Propriété que possèdent certains matériaux de transmettre la chaleur, l’électricité… Conformité (p. 89) Adaptation parfaite à une règle. Contrôler (p. 89) Vérifier la conformité. Convertisseur (p. 52) Appareil ou dispositif qui transforme, assure une conversion d’énergie, de puissance.

Copeau

(p. 39) Parcelle de bois, de plastique, de métal, etc., enlevée à l’aide d’un instrument tranchant. (p. 76) Ensemble des éléments graphiques Cotation* permettant d’indiquer les dimensions et les tolérances de fabrication d’une pièce sur un dessin. Cote (p. 76) Chiffre qui indique une dimension sur un schéma, un dessin. Cote maxi (p. 89) La plus grande dimension admissible. Cote mini (p. 89) La plus petite dimension admissible. Coût (p. 39) Dépenses liées à l’achat ou à l’utilisation d’un produit, d’un service. Cycle de vie (p. 41) Succession d’étapes traversées par un être vivant, un objet. Déchet (p. 49) Résidu, parfois sale ou dangereux, énergétique* émis après une activité consommant de l’énergie (exemple : les cendres d’un feu). Défaut (p. 93) Imperfection. (p. 11) Méthode de création industrielle Design* dont le but est d’adapter la forme des objets à leur usage et de les rendre beaux. Dessin (p. 76) Vue en perspective de toutes les pièces d’ensemble* assemblées de l’objet . Dessin (p. 76) Représentation d’une pièce en une de définition* ou plusieurs vues cotées. Dessin technique (p. 76) Représentation graphique respectant des règles précises. (p. 76) Nombre représentant le rapport Échelle* entre la grandeur du dessin et la grandeur réelle de l’objet. (p. 50) Ensemble des êtres vivants et des éléÉcosystème* ments non vivants d’un milieu naturel ayant de nombreuses interactions entre eux. Écriture (p. 75) Forme et taille des caractères toujours normalisée* identiques et respectant des règles précises. (p. 49) Réchauffement de l’atmosphère Effet de serre* terrestre. (p. 87) Technique d’assemblage utilisant la Emboîtage* forme de deux pièces pour les réunir et les maintenir ensemble. Emboutissage (p. 81) Technique de formage consistant à marteler, comprimer à chaud ou à froid une pièce de métal pour lui donner une forme déterminée. Énergie (p. 45) Force, puissance, action. Énergie fossile (p. 45) Énergie issue de la décomposition des plantes et des animaux (exemple : le charbon). Énergie (p. 45) Énergie provenant de sources naturelles renouvelable inépuisables comme le vent, le soleil, etc. Environnement (p. 41) Ensemble des éléments qui constituent le milieu d’un être vivant. Ergonomie (p. 59) Étude de l’environnement de travail qui a pour but d’adapter au mieux le poste de travail à l’utilisateur et à sa fonction. Équerre (p. 93) Instrument de contrôle d’angle droit (90°). Extrusion (p. 81) Forgeage à froid sous très haute pression. Fiche technique (p. 31) Document qui donne toutes les caractéristiques de l’objet ; utile avant l’achat pour comparer plusieurs objets ayant les mêmes fonctions.

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Fonction d’estime

(p. 11) Caractéristiques de l’objet devant plaire à l’utilisateur et correspondant à des critères personnels liés aux goûts (exemple : la couleur). Fonction d’usage (p. 11) Caractéristiques de l’objet utiles à l’utilisateur (service rendu, utilité). Fonctionnalités* (p. 11) Ensemble des possibilités offertes par un système. Fonction (p. 17) Techniques et procédés permettant technique* d’assurer les différentes fonctions d’un objet. Forgeage (p. 81) Façonnage par déformation d’un métal pour lui donner une forme, des dimensions précises et des caractéristiques définies. (p. 39) Qui peut être déformé à chaud ou à Formable* froid. (p. 81) Déformation de la matière à chaud Formage* ou à froid. Fraisage (p. 81) Opération d’usinage permettant d’obtenir des surfaces généralement planes. Gamme (p. 78) Document montrant l’ordre chrono(de fabrication, logique des opérations de fabrication ou de de montage) montage d’une pièce. Gamme (p. 58) Ensemble de produits répondant à un (de produits) même besoin. (p. 59) Ensemble des matériels (ordinateurs, Hardware* composants…). Indémontable (p. 87) Caractère d’une technique d’assemblage permanente et définitive. (p. 39) Opération qui consiste à introduire Injection* sous pression de la matière dans un corps. (p. 11) Ce qui est nouveau, création, transInnovation* formation. Intervalle de (p. 89) Différence entre la cote mini et la tolérance (IT)* cote maxi. Le « juste à (p. 13) Démarche consistant à produire et temps »* à distribuer un objet au moment précis de la demande. Label (p. 31) Marque créée par des professionnels pour certifier l’origine, la qualité d’un produit. Laminage (p. 81) Opération consistant à faire subir à un métal une déformation permanente par passage entre deux cylindres parallèles tournant en sens inverse. Liaison (p. 27) Assemblage, union de deux ou plusieurs éléments d’un objet. Lignée (p. 53) Descendance d’une famille. Logo (p. 31) Représentation graphique d’une marque commerciale, du sigle (initiales) d’un organisme. (p. 37) Matière d’origine naturelle ou artifiMatériau* cielle entrant dans la fabrication d’un objet. Matériel (p. 37) Objet, instrument, outil utilisés pour une activité ou un travail. (p. 61) Espace de stockage des données d’un Mémoire* ordinateur. (p. 89) Relever une valeur. Mesurer* (p. 39) Opération consistant à verser dans un Moulage* moule un matériau en fusion pour lui donner une forme. Multimètre (p. 90) Appareil de mesures électriques. Niveau (p. 93) Instrument de mesure de plans horizontaux ou verticaux.

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Nomenclature* Norme* Notice d’utilisation Numérique (signal)* Ohm Open source*

Opération* Outil* Perçage Phase* Pictogramme Principe technique* Recyclage* Réglet Rejet énergétique* Révolution*

Rivetage* Schéma fonctionnel* Schéma d’implantation Schéma structurel

Software* Tampon Tolérance* Trait* Usinage* Valeur* Vérin* Vissage* Vue*

(p. 76) Liste détaillée de toutes les pièces composant un objet. (p. 75) Règle, convention à respecter. (p. 31) Document qui donne les informations nécessaires à l’installation, l’utilisation, l’entretien d’un objet acheté. (p. 61) Signal se composant d’impulsions binaires comme une série de creux microscopiques percés sur un disque laser. (p. 90) Unité de résistance électrique. (p. 59) « Source ouverte », ensemble des systèmes et des logiciels libres, gratuits et non garantis. (p. 78) Travaux effectués dans une phase de la gamme (de fabrication ou de montage). (p. 78) Machine, appareil de fabrication ou de contrôle. (p. 39) Technique d’usinage consistant à faire un trou. (p. 78) Étape de travail dans une gamme (de fabrication ou de montage). (p. 31) Dessin schématique normalisé destiné à guider les gens. (p. 15) Regroupement de solutions techniques de même type, répondant à des lois physiques, mécaniques… (p. 41) Transformation et réutilisation d’un matériau. (p. 93) Instrument de mesure de longueur. (p. 49) Produit émis pendant une activité consommant de l’énergie (exemple : la fumée d’un feu). (p. 39) Surface engendrée par la rotation de l’objet autour d’un axe pendant que l’outil se déplace et enlève de la matière. (p. 87) Maintien en place de pièces par obstacle. (p. 17) Organigramme présentant les différentes fonctions techniques d’un objet. (p. 77) Schéma non normalisé indiquant l’emplacement des composants sur le circuit imprimé. (p. 77) Schéma du circuit électronique dans lequel les composants sont représentés par des symboles normalisés et les liaisons électriques par des traits. (p. 59) Ensemble des logiciels d’exploitation ou d’application. (p. 93) Instrument de contrôle (la pièce entre ou n’entre pas). (p. 76) Marge d’erreur donnée à une cote. (p. 76) Tracé normalisé ayant une signification précise. (p. 39, 81) Enlèvement de matière à l’aide d’un outil tranchant. (p. 13) Caractère mesurable d’un objet susceptible d’être échangé, estimé. (p. 47) Appareil utilisé pour soulever un objet ou un élément. (p. 87) Procédé d’assemblage par pression à l’aide d’une vis. (p. 75) Représentation en deux dimensions d’un objet regardé et dessiné par un observateur.

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