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Mise en place d'un projet d'éducation scolaire
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DECOUVERTE DES TRANSMISSIONS DE MOUVEMENT DANS LES OBJETS MECANIQUES
Découverte des mouvements linéaire et circulaire
Matériel
Objets divers présentant une transmission de mouvement .
Déroulement
Classer les objets selon le mouvement observé :
Ce qui tourne (rotation autour d’un axe ou mouvement circulaire)
Ce qui va en ligne droite (translation ou mouvement linéaire)
Constat : difficulté de classement car pour certains objets, les deux mouvements sont observés simultanément.
Exemple:
essoreuse à salade: uniquement des mouvements circulaires
un tiroir: uniquement un mouvement linéaire
mais un tir bouchon à crémaillère: les deux mouvement coexistent
Pour parvenir à un classement:
Mise à disposition d’un outil conceptuel : la notion d’entrée et de sortie d’un mouvement.
Entrée du mouvement: endroit où la main ,l'énergie agissent, par exemple la poignée de l'essoreuse à salade)
Sortie du mouvement: endroit où l'action se produit (pra exemple l'essorage de la salade par rotation rapide du panier)
Mise à disposition d’un outil d’analyse : le tableau à double entrée
qui permet le classement des objets en fonction des critères d’entrée et de sortie du mouvement
sortie mouvement entrée |
Mouvement linéaire |
Mouvement circulaire |
Mouvement linéaire
|
Targette fil d'une poulie seringue pompe à bicyclette...
|
Pince à sucre toupie à ressort
|
Mouvement circulaire
|
Tire-bouchon à crémaillère treuil (seau du puits) verrou étau clé à mollette rideaux. roulants..
|
Essoreuse à salade batteur à main montre à aiguilles moulin à légumes mécanisme de bicyclette.... |
Trace écrite
Mouvement circulaire ou de rotation
Un élément d’un objet a un mouvement de rotation (ou circulaire) lorsque cet élément décrit un cercle autour d’un axe fixe.
Mouvement linéaire ou de translation
Un élément d’un objet a un mouvement de translation ou linéaire lorsque cet élément décrit une ligne droite.
Dans un objet le mouvement entre par un élément (qui communique l’action) et sort par un élément (qui entraîne l’effet)
Le mouvement est transmis de l’élément d’entrée à l’élément de sortie de l’objet au moyen d’un mécanisme
Les mécanismes de transmission
A partir des objets, classer les mécanismes selon la transmission du mouvement qu'ils communiquent, en utilisant le tableau suivant
Sortie mécanisme Entrée |
Mouvement linéaire |
Mouvement circulaire |
Mouvement linéaire
|
Prise directe (poignée) ficelle-poulie |
Piston-bielle-manivelle Ficelle-tambour Crémaillère-pignon
|
Mouvement circulaire
|
Pignon-crémaillère Treuil came Vis-écrou |
Engrenages Chaîne et pignons Courroie et poulies Friction de roues cardans...
|
Matériel : jeu de construction ,par exemple de type Celda (consulter internet) ou Lego
Prendre : une plaque, quatre axes, deux roues dentées de diamètres différents, deux poulies de diamètres différents, un élastique qui servira de courroie.
Monter un engrenage, constater ses propriétés : sens de rotation, vitesse de rotation, schématiser,
Propriétés des engrenages
Un engrenage est constitué de deux roues dentées qui s’entraînent mutuellement.
C’est la roue comptant les plus petit nombre de dents qui fait le plus de tours .
Les deux roues tournent en sens inverse .
Si l’on ajoute une troisième roue , elle tourne dans le même sens que la première.
Monter un système poulies-courroie, constater ses propriétés : sens de rotation, vitesse de rotation schématiser,
Propriétés des systèmes poulies-courroie
Un système poulies courroie est constitué de deux poulies montées sur des axes différents, entraînées par une courroie .
C’est la poulie de plus petit diamètre qui tourne le plus vite.
Les deux poulies tournent dans le même sens. Pour les faire tourner en sens inverse, il faut croiser la courroie.
Représentation de quelques mécanismes
Remarque
Pour augmenter un vitesse de rotation entre l'entrée et la sortie d'un mouvement , une possibilité est de placer deux mécanismes sur le même axe.
Exemple avec des roues dentées et des poulies
éléments
caractéristiques |
Roue 1 |
Roue 2 |
Poulie 1 |
Poulie 2 |
Nombre de dents ou diamètre |
24 |
8 |
d=6cm |
d=2cm |
Nombre de tours |
1 |
3 |
3 |
9 |
Sens |
s1 |
s2 |
s2 |
s2 |
Pour inverser le sens de rotation des poulies il suffit de croiser la courroie
Vous trouverez tous les mois dans cette boîte un texte ou dessin qui sera notre "billet d'humeur".
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