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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


mecanisme.jpg
 

mecanisme2.jpg
 

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

mecanisme4.jpg

 


 

 

 



 

 

 

 



 




 

 


Date de création : 08/12/2011 @ 10:21
Dernière modification : 11/02/2012 @ 16:59
Catégorie : ACTIVITES - Les sciences
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