La Technologie au collège
POUR REUSSIR, je m’engage à :
- Apporter à chaque cours le présent cahier, ainsi que les affaires usuels (crayon, ciseau, gomme, feuille, etc). - Etre concentrés dès le début du cours afin de bien comprendre le problème du jour proposé ; - S‘investir pleinement dans les investigations à mener ; - Respecter la charte du travail en équipe - Rester attentif et actif jusqu’au bout de la séance car cette dernière se termine par la structuration des connaissances. - Revoir mais cours avant les évaluations, mais aussi avant le début de chaque cours CHARTE DU TRAVAIL EN EQUIPE
• se répartir équitablement les tâches
• suivre les consignes données pour éviter de perdre du temps
• écouter et respecter les idées de chacun
• parler chacun à voix basse
• ne pas se disperser et bavarder
• veiller au temps pour rester dans les délais impartis
• assumer son rôle et respecter ceux des autres
• utiliser et ranger correctement le matériel
Pour les élèves
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Le logement est il accessible à tous ?
Questions :
1) Après visite de bâtiment « logement de fonction », vous avez constaté une problématique : Laquelle ?
2) Pourquoi est-il obligatoire de palier à ce problème ? 3) A quel besoin l’accès au logement ne répond pas ?
Imaginer une solution qui pourrait permettre de résoudre ce problème
Projet 1 : Mise en accessibilité d'un logement
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Vous devez répondre à
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La loi du 11 février 2005 marque un tournant important, tant législatif que sociétal. En effet, les mentalités ont évolué et la société reconnaît désormais que la France est en retard en matière de prise en compte du handicap et d’accessibilité.
2005 est ainsi un tournant dans la vision du handicap en France dans la mesure où l’on passe d’une approche médicale à une approche sociale, d’un modèle d’institutionnalisation et de placement des personnes handicapées à un modèle d’inclusion sociétale.
La loi du 11 février 2005 impose donc que l’ensemble des bâtiments et voiries soit accessible aux personnes handicapées afin de ne créer aucune discrimination, et considérer ce dernier comme une personne à part entière.
Cette loi répond donc aux besoins de se déplacer librement, et sans aucune différenciation…
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Séance 2 : Cahier des charges
Questions
1) Recopier la décomposition fonctionnelle suivante 2) A l’aide de la séance précédente, et de la vidéo vu en cours, compléter la décomposition
fonctionnelle de la rampe.
3) Calcul d’une pente. Sur votre feuille réaliser les triangles suivant :
Projet 1 : Mise en accessibilité d'un logement
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Il y a-t-il des contraintes à respecter pour la réaliser d’une
rampe ?
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Séance 3 : Croquis
Questions
1) En allant sur place, mesurer la hauteur à franchir ? 2) Calculer la longueur nécessaire pour réaliser la rampe
Vous ferez apparaitre vos calculs. Penser au produit en croix…
3) Réaliser un dessin à mains lever de votre solution, afin d’expliciter à tous votre idée.
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Comment réaliser une rampe qui respecte la loi et les contraintes ?
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l’aide de phrases !
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Séance 4 : Prototype
Afin de tester de la faisabilité de votre solution, vous devez réaliser un prototype.
Pour ce faire, vous avez à votre disposition :
- Du carton - Un pistolet à colle - Un ciseau (dans votre trousse)
Attention, vous avez 1h30 pour réaliser votre prototype ! Répartissez vous le travail.
Pour vous organiser, vous pouvez vous aider de la fiche méthodo 3…
Devoir maison :
A l’aide de la fiche méthodo 2, réaliser un résumer du projet grâce à la démarche scientifique
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Séance 1 : Le besoin
Les objets techniques que l’homme fabrique répondent à des besoins de nature différente, qui vont de l’indispensable au plus inutile !
Ils peuvent être classé par ordre de priorité tel que :
- Physiologique : Boire et manger - Sécuritaire : Se loger, se déplacer librement - Sociaux : Avoir une famille, des amis - Divers : Musique, art, etc.
Un OT répond toujours à un besoin exprimé par l’Homme, et défini par la fonction d’usage
Pour remplir la fonction d’usage d’un objet technique et répondre au besoin, il faut respecter un ensemble d’obligation appelées contraintes, ou normes. Nous avons vu certaines de ces contraintes en 6eme :
- Contraintes liée à l’esthétique - Contraintes liée au budget - Contraintes liée à la sécurité
Pour que l’objet à concevoir soit adapté à l’usage prévu mais aussi à l’utilisateur et à ses goûts, il aura donc l’obligation de respecter ces contraintes et ces normes.
Séance 2 : Le cahier des charges
Pour concevoir un objet technique qui corresponde aux attentes des futurs utilisateurs, il faut identifier clairement le besoin. Pour identifier ce dernier, on peut s’aider de la décomposition fonctionnelle pour définir : Besoin, Fonction d’usage et fonction technique attendue.
Ce besoin est exprimé dans un document appelé cahier des charge fonctionnel élaboré pour la conception du produit, et la communication entre les concepteurs
Séance 3 : Croquis
On appelle croquis, un dessin fait à mains levée. Il se réalise sans outils de guidage comme une règle, ou un compas. Il permet de représenter grossièrement ses idées, ou une expérimentation. Le croquis peut être en 2D ou en 3D (perspective)
Séance 4 : Le prototype
Réaliser un prototype permet de tester un objet technique avant sa réalisation final, afin de valider, ou non certaines solutions techniques, afin de répondre au mieux à un cahier des charges.
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Projet 1 : Mise en accessibilité d'un logement
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Séance 1 : Design et Lignée d’objet
1) A l’aide d’une phrase, préciser la fonction d’usage d’un pont 2) Recopier le tableau suivant
3) Compléter le tableau à l’aide des indications suivante, et du document ressource 1 Matériaux : Préciser le matériau utilisé. Si vous en voyez plusieurs, mettre dans le tableau : Variable Epaisseur : Préciser si le pont est massif, ou non massif (en d’autres termes, est-il gros ou non). Disposition : le tablier est il retenue par le haut ou par le bas ? Forme : Préciser la forme du pont ? Nom : Imaginer un nom pour la famille.
Mais pourquoi les ponts sont différents?
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Séance 2 : Evolution des ponts
1) Découper les photos de ponts que vous avez à votre dispositions 2) A l’aide de la frise chronologique ci-dessous, classer les images dans l’ordre d’apparition historique. 3) Après vérification de M. GERAND, coller les images sur une feuille
Le pont gaulois
•Les ponts gaulois, se composaient de troncs d'arbres posés à angle droit par rangées, entre lesquelles on bloquait des quartiers de roches.
Le pont romain
•Le Pont du Gard est le plus vieux ponts romain. Il a été construit en pierre taillée au 1er siècle.
Le pont médiéval
•Au moyen âge les ponts sont construits en pierres.
•Le pont d’Avignon a été construit au 12°siècle
Le pont métallique
•Au 19° siècle, les ponts ferroviaires sont construits en fonte puis en acier. Gustave Eiffel va construire des ponts métalliques dans le monde entier dont le viaduc de Garabit en 1884.
Le pont suspedu
•Inventés au 19°siècle puis abandonnés, les ponts suspendus réapparaissent au milieu du 20°siècle avec le développement des poutres en acier.
Le pont en béton
•Les ponts en béton armé sont les plus longs du monde. Le pont de Pontchartrain aux USA mesure 38,5 kms
Le pont à haubans
•Les haubans sont des câbles métalliques reliés à des pylônes qui permettent de construire des ponts très hauts et résistants aux vents.
•Le pont de Normandie résiste à des vents de plus de 250 km/h
Le pont de demain
•Seul l'avenir nous le diras...
Mais pourquoi les ponts sont différents?
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Comment les ponts ont-ils évolués dans le
temps ?
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Question :
1) A la lecture de cette frise chronologique réaliser une hypothèse sur l’utilisation du bois, puis de la pierre, de l’acier, et enfin du béton.
2) Parmi les matériaux utilisés sur ces ponts (bois, pierre, acier, béton), classez-les par catégories. 3) Nommer les 2 catégories obtenues.
4) Pourquoi selon vous, seul le pont gaulois n’est pas photographié ? 5) Selon vous, est ce que l’utilisation de produit transformé tel que le béton, est nuisible pour
l’environnement ? Vous préciserez votre réponse. Si votre réponse est oui, vous expliquerez comment limiter cette nuisance.
Mais pourquoi les ponts sont différents?
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Vous devez répondre à
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Séance 3 : Enquête durée 3h
1) Choisir un pont parmi les 5 proposées. - Pont de San Francisco, - Pont de l’ile de ré, - Pont du Bosphore, - Viaduc de Millau, - Pont Chaban Delmas de Bordeaux
2) Sur une feuille, recopier le tableau suivant :
Organisation du travail de groupe Recherche
WEB Recherche WEB
Rapport écrit Préparation présentation orale
Coordonateur
Qui fait quoi ?
3) A partir de question prédéfinie, vous allez devoir réaliser une présentation orale à l’aide d’un
support informatique. Répartissez vous le travail, et noter les noms sur le tableau de votre feuille.
4) A partir des ponts proposer, réaliser une présentation orale répondant aux questions suivantes : - La localisation du pont - Caractéristique (MEDEF ?) - Date de construction - Type de pont ? - Longueur ? - Hauteur ? - A quel problème se pont a-t-il permis de répondre (sociétale ? environnement, etc). Vous
argumenterez votre réponse - Quelle évolution technique se pont présente t-il ? Pour vous aider, vous avez la fiche mémento n°5…
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Support informatique :
Pour vous aider, voir fiche
mémento 1
Rapport écrit : Vous devez garder une
trace pour votre classeur.
Sauvegarde : Enregistrer sur le
réseau. Vous préciserez
l’arborescence sur le rapport écrit
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Séance 1
Design
Un objet technique est souvent composé de plusieurs éléments. Chacun de ces éléments est mis au point afin de répondre aux diverses contraintes fixé dans un cahier des charges. Afin de répondre au mieux à ces contraintes, les concepteurs ont plusieurs possibilités :
- Travailler sur le Matériaux de l’élément. - Travailler sur l’Epaisseur des éléments - Travailler sur la Disposition - Travailler sur l’Equilibre - Travailler sur la Forme
La réflexion qui est faite autours de ces 5 possibilités, est aussi appelée : Réflexion sur le Design de l’Objet technique.
Lignée d’objet technique.
Une lignée d'objets regroupe tous les objets techniques d'une même famille qui utilisent le même principe technique pour satisfaire la fonction d'usage
Séance 2
Evolution des techniques de construction.
Comme tout objet technique, les constructions sont réalisées à partir de matériaux divers.
D’abord issus de matériaux naturels (bois, terre, peau, etc.) disponible sur place ou dans l’environnement proche, les matériaux ont permis pendant des siècles d’édifier des habitats, des voies de communication, etc. Ces matériaux « non transformés », sont appelé matières premières.
Les avancées technologiques, ont permis de créer des matériaux plus résistants et moins chers à mettre en œuvre grâce à l’association de plusieurs matières premières. En parallèle, avec l’amélioration des moyens de transports, le choix des matériaux utilisable s’est élargi.
La somme des deux, a permis l’amélioration des types de construction.
Innovation et créativité
La créativité des concepteurs va permettre de trouver de nouvelles idées pour inventer ou améliorer un produit ou un service.
On innove lorsque l’on introduit quelque chose de nouveau à un objet existant, comme un nouveau matériau, un nouveau procédé de fabrication, une nouvelle énergie, etc. On parle d’innovation lorsque l’on réussit à commercialiser le produit amélioré
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Séance 5
Evolution d’un objet technique
Les objets techniques évoluent en fonction des événements historiques, des avancées technologique, des effets de modes, mais aussi en fonction du contexte social et économique.
Afin de comparer et commenter l’évolution des objets et des systèmes, on peut se placer sous différents points de vue : Fonctionnel, structurel, scientifique, social, historique, économique mais aussi environnementale. Cela permet de comprendre ces évolutions et de les analyser.
Impact sociaux et environnementaux d’un objet technique
Le développement économique, essentiellement basé sur l’exploitation de ressources naturelles non-renouvelables (minerais, pétrole, …), augment la production et la consommation, ce qui impacte l’environnement naturel et humain. Notre croissance a fortement accéléré ce phénomène. Les effets observables ont conduit les dirigeants politiques à une prise de conscience exprimée par un nouveau concept : le développement durable, qui doit allier le développement économique et social, au respect de l’environnement.
Développement durable
Développement qui répond au besoin du présent, sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs.
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Séance 1 strategie
Votre mission :
Attaquer le château fort, afin de libérer la nièce du roi richard Cœur de Lion, la belle Pauline.
Afin de limiter le nombre de mort lors de l’attaque, vous devez imaginer la stratégie la plus ingénieuse.
Vos éclaireurs et espions vous ont informés des faits suivants :
- Un siège n’est pas possible, car le château possède une grande réserve d’eau et de nourriture. L’attente du siège sera donc trop longue, et une attaque des alliés ennemis possibles.
- Une sape n’est pas possible. En effet, le sol est exclusivement composé de roche très dure. Y faire un trou n’est donc pas possible
- Combler les douves est à exclure. En effet, elles sont beaucoup trop profondes, et le nombre d’homme tués durant cette opération sera donc trop grand.
Afin de réussir au plus vite votre mission, vous ne voulez pas vous encombrer d’artillerie mécanique. Vous voulez vous déplacer vite avec vos hommes. Et transporter trébuchet et catapulte vous ralentirais vos troupes et vous (du faite des importantes charges). C’est décidé, vous construirez les éléments dont vous avez besoin sur place, et ce avec les matériaux à votre dispositions.
Question
1) Après lecture de votre mission, et un rappel historique des armes à votre disposition (document ressource 2), indiquer quelles possibilités vous reste t-il.
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Séance 2 : maquette
Votre mission :
Afin d’attaquer le château au plus vite, vous avez décidé de réaliser un pont et un beffrois, avec les matériaux présents sur place.
Afin de vous assurez de la faisabilité de cette idée, vous voulez réaliser un schéma ainsi qu’un prototype de pont.
Les matériaux à votre disposition pour votre prototype sont : Des pates spaghetti (tronc d’arbre coupés dans les forets avoisinantes au château), et du papier (peau de bête).
Les systèmes d’assemblages seront : colle ; et pistolet à colle
Vous devez franchir une douve de 20 m. Vous devez donc réaliser un prototype à l’échelle 1 :50
Pour ce faire vous allez avoir 4h. A vous de vous organiser au mieux afin de respecter le temps impartis, mais aussi obtenir un pont solide.
Travail à faire
1) Recopier le tableau suivant
Prototype Prototype Recherche/animateur Plan Plan Nom
2) Compléter le tableau avec vos noms afin de vous répartir le travail. Attention Lorsque les recherches et le plan seront réalisés, vous donnerez le plan à M. GERAND, puis vous irez aider les membres du groupe qui réalise le prototype.
3) Réaliser un plan et un prototype
Rappel :
Plan à l’échelle 1/50
Maquette à l’échelle 1/50
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Séance 3 : Réaliser un plan technique
1) Sur la photocopie que M. GERAND vous a distribuez, tracer au crayon de papier le chemin par lequel le poids est distribué jusqu’au sol… Vous partirez de la charge (le beffroi) placé au milieu du pont, et vous irez jusqu’au sol. Exemple :
2) Nommer la forme du pont. Exemple :
3) Réaliser une hypothèse sur les éléments qui sont soumis à un écrasement, et les éléments qui sont soumis à un étirement Vous surlignerez en rouge les éléments soumis à un écrasement, et en vert les éléments soumis à un étirement Exemple :
4) En haut de la feuille, écrire : schéma technique – répartition des efforts
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Séance 4 : essais sur matériaux
1) Recopier les définitions suivantes sur votre classeur partie cours. Définitions : Compression : Un élément est soumis à la compression si il est écrasé par 2 forces. Traction : Un élément est soumis à la traction si il est étiré par 2 forces. Flexion : Un élément est soumis à la flexion si il est tourné par 2 force opposées de part et d’autre de ce dernier
Comme il a déjà été dis, l’Homme a fait varier les formes, mais aussi les matériaux. Mais pourquoi ?
2) Imaginer une expérience simple permettant de vérifier la solidité de ces derniers. Vous devrez ainsi vérifier la compression, et la flexion. De plus, votre experience doit être comprise par tous et toutes. Vous devez donc être claire dans vos explications.
Expérience 1 : La compression
Expérience 2 : La flexion
Une fois l’expérience imaginé, appeler l’enseignant afin de valider cette dernière.
3) A votre avis a quelle contrainte la résistance à la compression et à la flexion permettent elles de répondre ?
4) Recopier le tableau suivant :
Matériaux Compression Flexion.
5) Dans la colonne matériaux, lister les matériaux que vous avez à votre disposition
Lorsque tous les groupes auront imaginé leurs expériences, M. GERAND va réaliser les 2 dernières expériences.
6) Après avoir réalisé les expériences, classer les matériaux du moins solide au plus solide dans le tableau de votre cours.
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Travail à Faire
Vous connaissez désormais les solutions techniques courantes pour les ponts. Afin de mettre en œuvre ces solutions, vous allez jouer à un serious games. L’objectif est simple, réaliser un pont qui permet de franchir un obstacle, et faire traverser des charges.
Pour ce faire :
• Depuis google; taper sur le moteur de recherche: « cargo bridge ».
• Sélectionner le 2° lien
Sur le document ci après, redessiner les ponts que vous avez imaginés sur le jeu.
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Problème Structure Niveau 1
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Compléter la démarche scientifique suivante :
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Comment construire un objet robuste à l’aide de matériaux fragile ?
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Synthèse
Représentation de solution : Le schéma technique
Il existe plusieurs types de représentation en 2D. Vous trouvez notamment le schéma technique, ou encore des plans.
Un schéma technique est une représentation codifiée qui permet de comprendre le fonctionnement et l’organisation structurelle d’un objet technique. On utilise généralement des symboles normalisés.
Exemple : Schéma d’alimentation d’une lampe
Dessin ou prototype à l’échelle
Les dimensions réelles d’un objet étant souvent plus grandes que celle d’une feuille de papier, il faut réaliser sa représentation réduite à l’échelle.
Par exemple une échelle 1/10 signifie que 1cm sur le plan représente 10 cm dans la réalité
Instrument de mesure usuel
Mesure direct ou indirect.
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Outils de description d’un comportement
Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.
Voir fiche méthodo 8
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Séance 1 : développement durable
1) Donner 3 exemples d’action qui permettent de protéger la planète, et que vous pouvez faire.
A partir de la vidéo 1 :
2) A partir de quand s’intéresse t-on au développement durable 3) Afin de répondre à quelle problématique, cette notion a-t-elle émergée ? 4) Donner la définition officielle du développement durable 5) Donner les 3 piliers du développement durable 6) Recopier le tableau suivant sur votre feuille :
Une entreprise entre dans une démarche de développement durable si : Social Elle souhaite améliorer les conditions de travail de ses employées afin :
…………………………………………………………………………………………………………………. Elle vérifie les conditions de travail de ses sous traitants ou de ses fournisseur afin d’améliorer ………………………………………………………..
Economique Elle souhaite réduire le cout : des transports ou encore : …………………………………………………………………………………………………………………. Elle souhaite vendre son produit au population les plus démunie lui permet de s’installer sur ………………………………., et à terme, vendre plus de son produit
Ressources de la planète
Elle souhaite économiser l’eau, la matière première ou encore : ……………………………………………………………………………………………………………………..
7) Compléter le tableau
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Séance 2 : cycle de vie
A partir du document ressource 3 :
1) Donner les 6 étapes du cycle de vie d’un objet technique 2) Rappeler l’objectif de l’analyse de cycle de vie d’un objet technique 3) L’analyse de cycle de vie d’un objet s’intéresse principalement à 4 notions. Rappeler les sur votre
feuille.
A partir de la vidéo 2
4) Recopier le tableau suivant sur votre feuille
Exemple d’analyse de cycle de vie : L’entreprise de Mme Mirabelle
Avant amélioration Après amélioration
Provenance de la Matière
Dangers de la Fabrication
Transport important ou faible ?
Utilisation
Fin de vie – déchet ?
5) Compléter le tableau
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Séance 3 téléphone portable
A partir du site :
http://multimedia.ademe.fr/outils/telephone-portable/Site-web/index.html
1 ) Réaliser le scénario d’utilisation de votre téléphone portable (ou celui de vos parents)
2) Quel scénario est le moins dangereux pour la planète ?
2) Pourquoi le faite d’utiliser le téléphone 12 mois est il plus nocif que le fait de l’utiliser 24 mois ?
3) Pourquoi la taille de l’écran a-t-il un impact sur la nature ?
4) Quel est l’intérêt de recycler un téléphone portable
5) Donner 3 exemples d’action qui permettent de protéger la planète, et que vous pouvez faire.
Répondre sur votre feuille à
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Analyse de documents :
1) Recherche le nom de la commune sur laquelle a lieu la construction de Mme JEMA 2) Identifier la forme géométrique du terrain concerné 3) Nommez la voie de circulation permettant d’accéder à l’habitation
Projet 3 : Aménager une salle
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4) Nommer l’élément du dessin qui
permet d’identifier l’orientation du terrain.
5) Nommer le nom des 4 réseaux qui alimentent le terrain.
6) Relever la hauteur, la largeur et la longueur de l’habitation
Répondre sur votre feuille à l’aide de phrases !
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7) Indiquer l’orientation de la façade principale 8) Repérer l’orientation de la façade arrière 9) Déterminer l’orientation des façades non visible sur la perspective 10) Préciser la nature de la représentation perspective : Dessin technique ? Plan ? Croquis ?
11) Déterminer le nombre d’ouverture vers l’extérieur de ce cellier 12) Déterminer le moyen d’accéder à cette pièce en venant du rez-de-chaussée de l’habitation 13) Relever les dimensions intérieures (longueur, larguer, hauteur) de cette pièce.
Projet 3 : Aménager une salle
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Les plans de façade.
Les plans de façade montrent l’architecture générale du bâtiment. La façade principale est celle de la porte d’entrée ou donnant sur la rue. La façade arrière est opposée à la façade principale. Les autres vues se nomment façades latérales. Une vue en perspective peut compléter l’ensemble.
Les plans intérieurs
Les plans intérieurs précisent pour chaque étage, la fonction des pièces, leurs dimensions, ainsi que la position des ouvertures. Le plan en coupe permet de comprendre l’organisation architecturale de la construction. Ces plans sont généralement représentés à l’échelle 1 :50.
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Cahier des charges :
Sur votre feuille, recopier le cahier des charges suivant :
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Séance 2 : croquis de travail
A termes, vous aller devoir réaliser le plan de la salle de Technologie. Quelques étapes sont à faire en amont. Ainsi :
Choix de la représentation
1) Pour ce faire, vous devez choisir quels type de représentation vous convient le mieux (voir document : Les principaux type de représentation). Justifiez votre choix à l’aide de l’analyse de document de la séance 1.
Croquis préparatoire
2) Sur une feuille, faite un croquis de la salle. Pour ce faire, observer la salle, et représenter sur le croquis, toutes les formes qui vous paraissent importantes. Attention ce travail n’est pas à l’échelle et ce n’est pas grave ! C’est un croquis préparatoire…
3) A l’aide d’une autre couleur, préciser les mesures que vous allez devoirs mesurer.
Exemple
4) Lister tous le matériel qui vous semblent nécessaire pour la prise de ces mesures
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Séance 3 : le cartouche :
1) Réaliser une bande de 2 cm en bas de votre feuille. 2) Réaliser le cartouche suivant :
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Echelle 1/50
Unité : Mètre
Plan de la salle commune
Votre Nom et prénom
Date
Le plan
3) A partir de votre croquis de travail : réaliser un plan 2D à l’échelle 1/50 Vous pouvez vous aider de la fiche méthodo 9
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Séance 4 Pour le dessin en 3 dimensions.
Afin de retranscrire votre plan 2D en un plan 3D, vous devez apprendre à manipuler un « modeleur volumique ». Pour notre part, nous utiliserons le logiciel Sketchup. Ce logiciel de dessin 3D sur informatique est un logiciel libre. Vous pouvez donc le télécharger librement chez vous.
Votre travail
A partir du plan en 2 dimensions de la salle de Technologie, réaliser le même plan en 3 dimensions.
Attention, ce plan aura une grande utilité pour la suite. Soyez donc vigilant à bien respecter les dimensions.
Quelques conseils :
- Redessiner le plan en 2D à l’aide de l’outil crayon, et du clavier numérique afin de saisir les dimensions
- N’hésiter pas à faire des trais de construction que vous effacerez ensuite. - Une fois le plan 2D finalisé, créer un volume, et saisissez la hauteur des murs. - Les portes et les fenêtres pourront être importées depuis le net.
Tu trouveras dans le document ressources 10 quelques aides sur le logiciel. N’hésite pas à appeler l’enseignant, mais aussi chercher par toi-même. (fiche méthodo 10)
Règles d’or de l’informatique
SAUVEGARDER dès le début du projet
SAUVEGARDER régulièrement
SAUVEGARDER à la fin du projet
SAUVEGARDER sur un second support.
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Séance 5 aménagement
A partir du cahier des charges, mais aussi de vos envies, réfléchissez à des solutions d’aménagement.
1) Pour ce faire, lister sur votre feuille, les équipements idéaux que vous souhaiter installer dans votre salle
2) Sur votre plan 2D, réfléchissez en équipe aux localisations des équipements que vous souhaiter mettre dans la pièce. Vous spécifierez sur le plan à l’aide de cercle, et à l’aide d’un crayon de papier, la localisation des équipements ainsi que leurs noms.
3) Afin de visualiser le mobilier, intégrer les composants dans la modélisation 3D.
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Séance 6 : devis
1) Ouvrir un document open office Writter 2) Enregistrer le document sur le réseau avec le nom : « Devis_Nom1_Nom2 » 3) En haut du document, écrire « Chapitre 1 : Devis aménagement salle groupe : ___».
A l’aide du site : http://www.manutan-collectivites.fr/
4) Trouver le mobilier que vous souhaiter acheter. Dans le cas, où le mobilier n’existe pas sur le site, vous ne pouvez pas l’acheter, il vous faut donc changer votre projet en partie
5) Une fois trouvé, réalisez un imprim-écran de votre choix. 6) Coller le document sur open office 7) A côté de l’image, préciser le prix de l’équipement ou mobilier. 8) Une fois terminée, placé le prix global en bas à droite.
Rappel : Vous avez un budget de 2000 € HT.
Une fois terminé,
9) Sur une nouvelle page ; écrire : « Chapitre 2 : Modélisation de l’aménagement » 10) Réaliser autant d’ Imprim écran de votre modélisation, qu’il vous semble nécessaire afin d’expliciter
votre projet d’aménagement à Madame la Gestionnaire.
Exemple de travail attendu
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Séance 7 : présentation orale
Vous avez désormais réalisé un plan, proposer des solutions d’aménagement vis-à-vis d’un budget.
Vous devez maintenant présenter vos choix à Mme La gestionnaire et les argumenter !
Vous devez prouver que votre projet EST LE MEILLEUR !
Vous avez 2h pour réaliser une présentation de votre aménagement à l’aide d’un diaporama, et ainsi démontrer que votre projet est le meilleur.
Vous pouvez vous inspirer du document que vous avez fait sur ordinateur, de votre présentation sketchup, de vos plans, etc.
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Devoirs Maison – Recherche WEB
Vous avez réalisé une modélisation 3D de votre idée d’aménagement. Ce travail bien qu’intéressant est devenus obsolète au vu des avancée technologique.
En recherchant sur le WEB, vous allez pouvoir vous apercevoir qu’il existe des outils plus performants pour visualiser un aménagement.
Mot clé : Réalité augmentée
1) Donner la définition de : réalité augmentée 2) Par un cours texte, préciser en quoi la réalité augmentée aurait pu vous permettre de mieux
visualiser l’aménagement de votre pièce. 3) Préciser ce qui aurait « gêné » dans la visualisation de votre nouvel aménagement…
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Séance 2 :
Plans architecturaux
Un plan est un dessin représentant schématiquement l’organisation dans l’espace des différents éléments d’un tout.
En architecture, ce plan est une représentation graphique, généralement géométrique d’un bâtiment suivant une coupe horizontale qui permet de voir par le dessus.
Séance 3
Charte graphique
Afin d’être compris par tous, un document écrit (un plan architecturale par exemple) utilise une charte graphique. Cette charte est un ensemble de normes graphique tel que Logo, couleurs, police, etc. qui constitue l’identité visuelle du projet que l’on souhaite présenter.
Séance 4
Outils numérique de description d’objet technique
La description d’objet à l’aide d’outils numérique consiste à réaliser des représentations structurelles d’objet technique en 3D. Cela permet de rechercher des solutions techniques, d’en comprendre le fonctionnement, de tester la résistance des matériaux avant même que l’objet technique n’existe physiquement
Les logiciels de C.A.O. (Conception Assisté par ordinateur) permettent de dessiner, avec des bibliothèques de modèles, de visionner des structures, de concevoir des maquettes numérique et simuler leur fonctionnement.
Séance 5
Ergonomie
Pour effectuer un travail efficace, il faut être dans les meilleures conditions possibles. L’ergonomie est le fait de réfléchir à l’aménagement et à l’adaptation des outils à l’homme, et de façon plus large aux conditions de travail. Cela permet aux travailleurs d’effectuer leurs tâches dans les conditions optimales de sécurité, de confort, de satisfaction et d’efficacité.
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Contraintes économique
Le coût d’un objet technique est calculé en additionnant le cout des matériaux, des matériels, et des salaires des ouvriers
Si le coût de l’objet est trop important, il ne sera pas vendable car trop chere pour le consommateur, et l’entreprise fera faillite.
Cette notion est appelée la contrainte économique d’un objet technique
Veille technologique
Réalité augmentée
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Séance 1 : Séance de sensibilisation. J’observe
1) A partir de la séance de sensibilisation, rappeler les 3 sources d’énergie principalement utilisé en France.
2) Recopier les définitions suivantes sur votre feuille de synthèse Les énergies renouvelables sont des sources d'énergies dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu'elles puissent être considérées comme inépuisables à l'échelle d’une vie humaine. Les énergies dites non renouvelable sont des sources d’énergie qui nécessite beaucoup de temps (jusqu’à des millions d’année), pour ce renouveler.
3) Recopier le tableau suivant Nature d’énergie utilisée en France
Energie renouvelable Energie non renouvelable
4) Parmi les 3 sources d’énergies vues précédemment, classer ces dernières dans le tableau recopié
sur votre feuille… 5) Réaliser un constat quand à la problématique des sources d’énergie en France. 6) Proposer des procédés permettant de réaliser de l’énergie dite renouvelable
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Séance 2 : Evolution de la maison d’habitation. J’observe – Je réalise une hypothèse
1) A partir du document ressource 4, réaliser une hypothèse sur le besoin auquel répond les maisons d’aujourd’hui, aussi appelé : Maison écologique
2) A votre avis comment réaliser une maison « écologique » ?
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Séance 3 : La maison écologique
A partir de l’application flash du CSTB, vers des bâtiments à énergie positive,
1) Modifier la structure afin de réaliser une maison à énergie positive. 2) Recopier le tableau suivant :
Structure d’une maison à énergie positive Structure Choix Toit Murs Fenêtre Chauffage Ventilation Energie solaire
3) Compléter le tableau à l’aide de vos modifications sur l’application. 4) A votre avis, quel est le montant de la facture EDF pour ce type de maison
La modélisation ci-dessous est typique d’une « épave thermique ».
5) Calculer la consommation énergétique de ce type de maison, si la surface habitable est de 100m² 6) Sachant qu’EDF vend 0.10 € le kWh, calculez le montant de la facture énergétique pour cette
maison
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Séance 4 : Prototypage
A partir de la maquette pédagogique :
Etape 1 :
Réaliser le tableau ci-dessous sur une feuille.
Mesure de température Sans isolation Isolation 1 Isolation 2 Temps 0 min Temps 5 min Temps 10 min Temps 15 min
Etape 2 :
Comment se nomme l’appareil qui permet de mesurer la température ?
Comment se nomme l’appareil qui permet de mesurer le temps ?
Etape 3 :
A partir de la maquette pédagogique à votre disposition, et des instruments de mesure, compléter le tableau de votre feuille.
Conclusion :
Après avoir testé 3 types d’isolation, que pouvez vous dire quand à la faculté de ces derniers à conserver la chaleur ?
Par extension, que pensez-vous de l’importance de choisir une isolation dans un bâtiment
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Séance 5 : analyse
1) Recopier le tableau suivant :
Calculer le prix par m² Calculer R R pour épaisseur de 100mm
Formule Laine de verre épaisseur 100mm
Laine de verre épaisseur 140mm
Plaque polystyrène ep 50 mm
Plaque mousse PU, ep 20mm
Panneau de chanvre épaisseur 200mm
Panneau laine de bois épaisseur 40mm
2) D’après la vidéo que vous avez vue, quelle est la limite de R ? 3) Parmis les matériaux cités dans la question 1, et pour une épaisseur de 100 mm, quel est le
matériau qui isole le mieux (colonne 3) ? Justifié. 4) Pourquoi le matériau laine de verre épaisseur 100mm est il moins chère que le matériau laine de
verre 140mm ?
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Compléter la démarche scientifique :
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Comment réaliser une maison « écologique » ?
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Synthèse
Définition de l’énergie : L’énergie est une force utilisable ou stockée pouvant effectuer un travail. (Se chauffer, se déplacer, s’éclairer…) ENERGIE=TRAVAIL Les différentes formes d’énergies L’énergie peut prendre différentes formes : 1 - Eolienne _ fournie par la force du vent 2 - Solaire _ fournie par le soleil 3 - Thermique _ fournie par la combustion (flamme) 4 - Nucléaire _ fournie par la fission de l'uranium 5 - Chimique _ fournie par un mélange de produits chimiques 6 - Electrique _ fournie par l'électricité 7 - Mécanique _ fournie par le mouvement (Ressort) 8 - Musculaire _ fournie par un être vivant (Humain ou animal) 9 - Hydraulique _ fournie par un courant d’eau
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Séance 1 type de réseau
1) Recopier le tableau suivant
Typologie du réseau
(relier les ordinateur entres eux à l’aide de trais)
Inconvénients
Réseau en anneau
Réseau maillé
Réseau en étoile
2) A partir de l’animation techno flash – réseau du collège :Compléter le tableau 3) A l’aide de quel matériel les ordinateurs peuvent ils être reliés ensemble ? 4) Mise à part l’ordinateur, quel appareil peut être connecté au dit réseau ? 5) Comment se nomme le matériel qui permet de relier les ordinateurs ou tout autre appareil, en
réseau de type étoile ?
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Séance 2 : Choix d’un support de communication – Réflexion et analyse de documents
A partir des documents suivant, répondre aux questions
1) Jules se trouve au bureau de son appartement, il veut utiliser le réseau domestique pour échanger un fichier de 2Mo avec Manon qui se trouve dans sa chambre à l’étage. Par que support le fichier sera transféré ?
2) Manon se trouve dans sa chambre et veut imprimer un document numérique de 2Mo avec l’imprimante du bureau, a partir de son ordinateur portable. Décrivez le parcourt du fichier et le(s) support de communication utilisé(s).
3) Avec quel type de liaison doit on connecter la box du réseau Internet pour que Manon puisse, de sa chambre, télécharger rapidement un film HD de 2h (4Go) provenant du réseau Internet ?
4) Jules se trouvant dans sa chambre, utilise un casque audio pour écouter de la musique provenant de son ordinateur portable connecté à Internet. Il se déplace souvent, et la distance le séparant de son ordinateur peut atteindre 5m. Comment le casque est il connecté à l’ordinateur portable ? A partir de quelle distance la connexion risque d’être de mauvaise qualité ?
5) Jules est sorti et se trouve à 200m du point d’accès de sa maison ? Quel support de communication doit-il utiliser s’il veut se connecter à Internet avec son smartphone, de l’endroit où il se trouve ?
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Séance 3 internet
A partir du site :
http://www.cambier.eu/pascal/notes/NetExpress/www.wanadoo.fr/wanadoo_et_moi/comprendre/netexpress/index.html
1) Qui a créé Internet ? 2) Qui lance le programme ARPA et en quelle année ? 3) Comment s’appelle le protocole qui permet d’interconnecter le réseau ? 4) En quelle année Internet est-il réellement créé ? 5) Comment l’internaute peut-il se raccorder au réseau ? 6) Qui relie l’internaute jusqu’au point d’accès ?
Le fournisseur d’accès est-il gratuit
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Séance 4 :
Analyse de documents
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Séance 5 : Protocole de routage
Exemple
A partir de l’exemple ci-dessous et du protocole ci-dessous, répondez aux questions :
Comment ai-je accès à mes données nimporte où dans le college?
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1) Identifier toute les lignes de routage : 2) Sachant que le réseau est fluide (toute les lignes de routage sont disponible), identifier le protocole
de routage le plus rapide. 3) Sachant que les lignes :R1-R6, R1-R4, R5-R4, R6-R7 sont indisponibles du fait d’un réseau surcharger,
identifier le protocole de routage le plus rapide 4) Recopier et compléter le protocole de Routage ci-dessous
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Début
Réseau fluide ?
Protocole de routage : R1-R6
Protocole de routage : R6-R7
Protocole de routage : R7-R8
Protocole de routage : _____
Protocole de routage : _____
Protocole de routage : _____
Protocole de routage : ______ Fin
Fin
Oui
Non
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Devoirs maison
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Objet technique étudié : Bouilloire (ou machine à café)
Séance 1
Charles boit 3 cafés par jour (1 le matin, 1 le midi et 1 le soir) qu’il réchauffe à la bouilloire électrique.
Chaque fois qu’il allume la bouilloire, cette dernière met 3 min à chauffer
1) Sur votre feuille, recopier le dessin suivant
2) Identifiez et compléter sur le dessin ci-dessus les différents éléments qui le composent et indiquez les fonctions assurées
3) Définir la fonction principale de l’objet technique à l’aide d’une phrase avec un verbe à l’infinitif.
4) Dans notre maison, la plupart des appareils électroménager fonctionne avec de l’électricité fournie par la prise électrique. Pourtant, lorsqu’allumons le chauffage, ou bien le ventilateur, lorsque nous allumons la lumière, ou faisons chauffer le lait, ce n’est pas d’électricité que nous avons besoin !
Il y’a donc une conversion d’énergie !
Sur le schéma précédent, tracer selon vous le circuit que doit effectuer l’énergie ainsi que les transformations subit par cette énergie.
5) Quel élément permet de réaliser la transformation de l’énergie ?
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6) Recopier la décomposition fonctionnelle ci-dessous
7) A partir des questions précédentes compléter la décomposition fonctionnelle
Pour ce faire, aider vous des mots ci après : Alimenter, Electrique, Thermique, Capteur, Résistance chauffante, Réchauffer le fluide, Interrupteur, Convertir, Fluide. Attention Il y’a un intrus
8) En vous aidant des indications présentent sur la bouilloire, donner la puissance de la bouilloire.
9) Sachant que la consommation d’un appareil électrique correspond à sa puissance (en Watt), multiplié par son temps d’utilisation (en heure. Attention 1 min = 1/60h), calculez l’énergie consommée par cette dernière par jour. (Attention unité finale en kWh)
Pour vous aider
Puissance : ……………………………………………………. Watt
Temps d’utilisation : …………………………………….. minutes = ………………………………… Heure
Consommation (C=Pxt) : ……………………………………………………….Wh = ……………………………… kWh
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Séance 2
Objet technique étudié : Lampes
La famille Ingalls, allume ses bougies chaque soir de 20h à 23h et chaque matin de 6h à 7h.
La décision a été prise, il y’aura des lampes pour éclairer ! Mais quelle lampe choisir ?
1) Recopier le tableau ci-dessous sur votre feuille.
Intensité Température Puissance Schéma
Appareil de mesure Unité
2) En vous aidant du matériel fourni, imaginer une campagne de mesure afin de déterminer
les caractéristiques physiques (intensité lumineuse, température, puissance électrique… ) de deux objets de même fonction d’usage.
Une fois que vos expériences ont été imaginées, faites les valider par votre enseignant
3) À partir de vos cours de physique, imaginer un circuit d’alimentation d’une lampe dans une habitation.
4) Recopier le tableau suivant
Lampe 1 Lampe 2 Lampe 3 Lampe 4 Intensité Température Puissance théorique
Puissance réelle
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5) Pourquoi selon vous, les lampes chauffent-elles ? 6) Est-ce normale qu’une lampe chauffe ?
8) Choisir une lampe, et calculer l’énergie consommée par cette dernière par jour (Attention unité finale en kWh)
Pour vous aider :
Sachant que la consommation d’un appareil électrique correspond à sa puissance (en Watt), multiplié par son temps d’utilisation (en heure. Attention 1 min = 1/60h), calculez l’énergie consommée par cette dernière par jour. (Attention unité finale en kWh)
Puissance : ……………………………………………………. Watt
Temps d’utilisation : …………………………………….. minutes = ………………………………… Heure
Consommation (C=Pxt) : ……………………………………………………….Wh = ……………………………… kWh
Dimensionnement final
À l’aide de l’information récoltée lors des 2 dernières séances et du logiciel CALSOL (http://ines.solaire.free.fr/pvisole_1.php ), dimensionnez l’installation photovoltaïque.
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Chaine d’énergie
Un objet technique, peut être décomposé par sa chaine d’énergie.
Sa forme est quasiment toujours la même. En revanche, l’analyse de l’objet permet de déterminer quelle solution technique a été appliquée.
Exercice.
1) Réaliser la chaine d’énergie d’un ventilateur électrique
2) Réaliser la chaine d’énergie d’un chargeur de téléphone portable
3) Réaliser la chaine d’énergie d’un fours électrique
Alimenter Distribuer Convertir Transmettre
Alimenter Distribuer Convertir Transmettre
Alimenter Distribuer Convertir Transmettre
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Chaine d’énergie
Un objet technique, peut être décomposé par sa chaine d’énergie.
Sa forme est quasiment toujours la même. En revanche, l’analyse de l’objet permet de déterminer quelle solution technique a été appliquée.
Transformation de l’énergie et rendement
Un objet technique transforme bien souvent une énergie d’entrée en une énergie de sortie différente. Cette conversion d’énergie implique toujours une perte énergétique qui se matérialise en chaleur.
Ainsi :
La lampe reçoit de l’énergie électrique
La fonction d’usage d’une lampe est d’éclairer. Un composant permet donc de transformer l’énergie électrique en lumineuse. Pourtant, lorsque l’on touche la lampe, elle est chaude. Or cette chaleur ne permet en rien à la lampe, d’assumer sa fonction d’usage.
L’énergie de sortie est donc : de l’énergie lumineuse, mais aussi de l’énergie thermique.
La notion de perte énergétique est mesurée grâce au rendement énergétique.
Rendement = 1 – (énergie perdu / Energie consommée)
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Calcul d’une consommation
Sachant que :
la consommation d’un appareil électrique correspond à sa puissance (en Watt),
Son temps d’utilisation (en heure. Attention 1 min = 1/60h),
L’énergie consommée par cette dernière par jour est égale à la Puissance * temps
Puissance : ……………………………………………………. Watt
Temps d’utilisation : …………………………………….. minutes = ………………………………… Heure
Consommation (C=Pxt) : ……………………………………………………….Wh = ……………………………… kWh
Chaine d'énergie
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Séance 1: le téléphone Prenez votre téléphone portable
1) Sur votre feuille, faite un croquis des 3 faces de votre téléphone. Ci-dessous un exemple du travail attendu
2) Sous vos croquis, recopier le tableau suivant : Localisation Grandeur physique Nombre de valeur
1
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3
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Mais pourquoi mon telephone ne "capte" pas?!
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A partir du document ressource 7, compléter le croquis et le tableau
– Croquis : Localiser les différents capteurs sur votre dessin et légender les à l’aide de numéro
– Colonne 2 : Préciser les grandeurs physiques qu’ils captent (lumière, pression, couleur, température, etc)
– Colonne 3 Préciser si le capteur est capable de mesure 2 valeurs seulement, ou plusieurs valeurs (Au moins 3)
3) A l’aide de votre tableau, comparer votre téléphone à celui de votre voisin. Votre téléphone est il plus performant? Pourquoi ? Répondre à cette question sur votre feuille
Mais pourquoi mon telephone ne "capte" pas?!
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Répondre sur votre feuille à
l’aide de phrases !
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Séance 2: étude d’un capteur
Répartition des capteurs en charges
Mais pourquoi mon telephone ne "capte" pas?!
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Les ilots doivent réaliser une présentation sur le capteur en charge. Ils ont à disposition le document ressource 8. Cette présentation sera à réaliser lors de la prochaine séance a l’aide d’un diaporama.
Ils seront attendus sur :
• Nom du capteur
• Le capteur reçoit des informations de type électrique ? Thermique ? lumineux ? onde ? Sonore ? etc.
• Ce type d’information est affilié à quel type de grandeur physique ? Mécanique, thermique, etc ?
• Le signal est transformé en un signal logique numérique ou analogique ?
• Pour transmettre son information le capteur utilise des informations électriques ? Thermique ? lumineux ? onde ? Sonore ? etc.
• Pour transmettre son information, le capteur a-t-il besoin d’un fil électrique ou non ?
• L’information transmise est elle destiné à l’homme ou à une machine ?
• Donner un autre exemple d’utilisation de ce capteur
• La présentation sera notée.
• Durée 5 min
• Penser à la présentation, à mettre des images, etc…
Pour vous aider, vous avez à votre disposition la fiche méthodologique 1, 3 et 5
Mais pourquoi mon telephone ne "capte" pas?!
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Séance 4 Exercice.
Ci-dessous un exemple de chaine de fabrication de parpaing.
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1) Information diverse Formulation du béton Pour un 1 m3 de béton il faut 350 kg de ciment, de 700 kg de sable, de 1 200 kg de gravillons (composée généralement de 2 types de gravillons) et de 150 l d’eau Vérifications constantes
Comme vous l’avez vu sur la vidéo, l’automatisation est omniprésente dans la fabrication d’un parpaing. Sur une chaine de fabrication de parpaing de ciment, nous souhaitons vérifier plusieurs informations :
1) Vérifier que les trémies sont constamment alimentées. En cas de disfonctionnement la machine s’arrête, et un voyant s’illumine sur la partie commande
2) Vérifier le a. dosage des différents matériaux, b. la quantité d’eau
En cas de disfonctionnement la machine continue à produire mais un voyant s’illumine sur la partie commande
3) Mesurer le nombre de tours du malaxeur 4) Mesurer le temps de malaxage
Si en 1 minute, il n’y a pas 20 tours de fais, la machine s’arrete, et un voyant s’illumine sur la partie commande
5) Nous souhaitons vérifier si les parpaings mesurent 50 cm de long, et 20 cm de haut. Dans le cas contraire, un marquage est fait à la bombe sur le parpaing.
6) Vérifier le temps de vibration. Après 20 seconde, la machine arrête de vibrer et sort le parpaing de béton.
7) Vérifier l’intensité de vibration. Si l’intensité est inférieure à 60 Hz et supérieure à 65Hz, un voyant s’illumine sur la partie commande
8) Vérifier le bon fonctionnement du compresseur grâce à la pression présente dans les tuyaux. Si la pression est inférieure à 6 bar, la machine s’arrête.
9) Connaitre le nombre de tours du plateau rotatif. En effet après 4 quarts de rotation, la palette doit être évacuée.
10) Connaitre le nombre de palette qui entre à l’étuvage afin de connaitre la production journalière
11) Connaitre le temps d’étuvage. En effet après 2j, les parpaings doivent être sortis. 12) Connaitre l’humidité dans la pièce d’étuvage. En effet, si l’humidité est supérieure à 80%,
les parpaings ne peuvent pas sécher. Un déshumidificateur est donc activé. 13) Connaitre la vitesse de rotation du tapis. En effet, si la vitesse n’est pas adapté, cela signifie
que la l’alimentation en agrégat est mauvaise. En cas de mauvaise vitesse, un voyant rouge s’illumine sur la partie commande
14) Vérifier l’intensité du bruit afin de ne pas rendre sourd les ouvriers qui doivent entrée dans la salle. En effet au delà de 100 dB, cela peut être dangereux. Si cette valeur est dépassée, un gyrophare retentit dans la pièce.
15) Vérifier qu’il n’y a pas d’incendie. En cas d’incendie, une sirène retentie 16) Connaitre la température dans la pièce d’étuvage. En cas de température trop élevé, un
climatiseur est mis en route. 17) Vérifier la présence d’une palette. En cas d’absence de palette, la machine s’arrête.
Mais pourquoi mon telephone ne "capte" pas?!
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18) Arrêt coup de poing en cas de disfonctionnement constaté par opérateur
Consigne :
1) Recopier sur votre feuille le tableau ci-dessous :
Grandeur physique mesurée
Transmission à la partie opérative grâce à un fil ou sans fil.
Grandeur de sortie (électrique, lumineux, etc).
Codeur, Détecteur, Capteur numérique, ou analogique
Choix du capteur
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2) A partir de la vidéo, et du descriptif, de vos connaissances, etc, compléter le tableau
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Synthèse
Capteur
On peut classer les grandeurs physiques en 6 familles, chaque capteur s’associant à
l’une de ces 6 familles :
- Mécanique : déplacement, force, masse, débit, etc.
- Thermique : température, capacité thermique, flux thermique, etc.
- Électrique : courant, tension, charge, impédance, diélectrique, etc.…
- Magnétique : champ magnétique, perméabilité, moment magnétique, etc.…
- Radiatif : lumière visible, rayons X, micro-ondes, etc.
- (Bio)chimique : humidité, gaz, sucre, hormone, etc.…
Nature du signal : analogique ou numérique.
Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.
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Séance 1 : Chaîne d’information
Après le développement de la mécanisation, l'émergence du concept d'information a marqué les évolutions technologiques du vingtième siècle.
En particulier, l'automatisation et l'informatisation ont été développées dans tous les domaines d'activité et pour des applications très variées (commande et surveillance des procédés industriels, gestion technique des bâtiments, transports, communication, produits techniques de l'environnement quotidien, etc.).
La création, mais aussi la décomposition de la chaine d’information est calquée sur le fonctionnement du corps humain.
Etape 1 : Je capte l’information.
L’homme utilise ses sens afin de transmettre par les systèmes nerveux et la moelle épinière, un signal exploitable par le cerveau. En Technologie, nous avons les capteurs. Les capteurs permettent de mesurer une grandeur physique (Force, vitesse, etc) en un signal exploitable.
Etape 2 : Je traite l’information
L’homme utilise son cerveau afin de décoder les signaux reçu, et choisir un programme d’exécution (Prendre une pomme, la jeter, etc). En technologie, nous utilisons des microcontrôleurs, automate, microprocesseur, etc. Il remplace le cerveau chez l’homme, et peuvent être programmé en fonction des informations données par les capteurs.
Etape 3 : Je communique et transmet
Une fois que le cerveau a choisie le bon programme, un ordre est donné aux muscles afin de réaliser une action. Le cerveau vérifie chaque action grâce à ses sens. En technologie, nous transmettons l’ordre à la chaîne d’action, et communiquons avec l’utilisateur afin de vérifier si l’action en cours est la bonne…
Les 3 étapes associées donnent la chaine d’information.
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Séance 2 : Exercice pour s’entrainer
Exercice 1 :
Ordinateur : A l’aide des mots suivants : réaliser la chaine d’information d’un ordinateur
Acquérir, traiter, communiquer, souris, unité centrale, clavier, écran
Exercice 2
Parmi les propositions suivantes, préciser si elles correspondent aux blocs fonctionnels : « acquérir », « traiter », ou « communiquer et transmettre»
Capteur de présence
Capteur barrière
Arrêt coup de poing
Sirène
Capteur photoélectrique
Afficheur numérique
Codeur
Microprocesseur
Gyrophare
Micro contrôleur
Automate programmable
Relais
Capteur de fin de courses
Carte arduino
Raspberry pi
Sonde de température
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Exercice 3
A partir de l’image ci-dessus, préciser si les éléments font partie de la chaine d’information ou la chaine d’énergie
Exercice 4
A l’aide du document ci-dessus, préciser la fonction technique de chacun des éléments.
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Séance 3 : Représentation fonctionnelle.
Recopier la chaine d’information et d’énergie ci-dessous.
Compléter cette dernière.
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Recopier la chaine d’information et d’énergie ci-dessous.
Compléter cette dernière.
Chaine d'information
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Devoirs maison.
1. Sur le tableau suivant a) Indiquez la nature de l’énergie utilisée pour faire fonctionner ces objets ;
b) Indiquez la nature de l’énergie produite par ces objets
c) Indiquez pour chaque objet, l’action attendue par l’utilisateur
Ascenseur Grille pain Gazinière Panneau
photovoltaïque
Nature de l’énergie utilisée
…………………….…………………….
………………………………………….
………………….……………………….
…………………………………………
Nature de l’énergie produite
…………………………………………
…………………….
…………………….
…………………….
…………………….
…………………….
……………………. Action attendue par l’utilisateur
…………………….
…………………….
…………………….
…………………………………………
…………………….
…………………….…………………….
…………………….
……………………. 2. Complétez la chaîne d’énergie de l’exemple du ventilateur
3. Identifiez sur l’exemple du four les composants qui assurent les fonctions
Chaine d'information
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4. Associer à chaque bloc fonctionnel les composants du portail suivant :
Bloc fonctionnel Éléments du portail Recevoir les signaux Acquérir, traiter et communiquer les informations Adapter l'énergie Transformer l'énergie électrique en énergie mécanique
Bloquer ou non le passage
5. Dans un système automatique, quelle est la fonction de la chaîne d'information ?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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Séance 1 et 2
Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Pour les plus rapides…
- Réaliser le logigramme d’un feu tricolore
- Sur l’exercice 1, modifier le logigramme et inclure « attendre 3s » - Sur l’exercice 3, modifier le logigramme afin de considérer les personnes à mobilités réduites
(marche lente). - Refaire l’exercice 6, en considérant désormais les pièces de 0.50€
Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Séance 3 analyse d’un objet technique réel
Réaliser un logigramme d’un objet technique réel – Répartition des groupes
1) OT 1 : Fonctionnement d’une écluse 2) OT 2 : Fonctionnement d’une alarme 3) OT 3: Store banne 4) OT 4 : Gestion d’un château d’eau 5) OT 5: Fonctionnement d’un portail automatique
Documents à votre disposition:
OT 1 : Ecluse : http://ressources2.techno.free.fr/mecanique/ecluse/Index.htm
OT 2 : Alarme : http://transplanet.fr/image/demo.swf
OT 3 : Store banne : https://www.youtube.com/watch?v=Jx3cFtUO-vM
OT 4 : Chateau d’au : http://www.ac-grenoble.fr/college/jean-monnet.st-jorioz/techno/clg/Documents/chateau-eau-simulateur.htm
OT 5 portail automatique : https://scratch.mit.edu/projects/129058975/
Travail à faire :
1) A partir de l’adresse web vous concernant, vous devez : Tester le programme (ou visionner le film) afin de comprendre le fonctionnement de l’objet technique à votre charge.
2) Identifier les capteurs qui permettent de déclencher une action. Vous préciserez quelles actions sont provoquées.
3) Décrire à l’aide de phrases, le fonctionnement de l’objet technique. 4) Réaliser l’algorigramme (ou logigramme) de l’objet technique. 5) Réaliser le résumer de vos recherches à l’aide de la démarche scientifique
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Séance 4 : fabrication de parpaing
Analyse de documents :
Sur votre feuille, réaliser le logigramme de la chaine de production de parpaing de ciment.
Document en chapitre 9
Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Devoir maison
2. A partir de quelle température le chauffage se coupe t il ?
3. Compléter le chronogramme du Doc 33 décrivant le fonctionnement du chauffage. 4. Compléter le logigramme suivant :
Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Logigramme ou programmation d'un O.T.
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Séance 1
Séance 1 imaginer une experience
1) A partir de vos connaissances, donner la liste des matériaux auxquels vous pensés qui pourrait permettre la réalisation du boitier d’interrupteur de maison
2) A partir de vos connaissances, imaginer des expériences qui pourraient vérifier les contraintes suivantes :
- Résistance au frottement - Résistance au choc - Résistance au cisaillement - Protection électrique (en cas de dysfonctionnement, l’utilisateur ne doit pas s’électriser.) - Ne dois pas être magnétisable (éviter les cours circuit et arc électrique) - Facile à mettre en forme (Déformable aisément) - Résistance à l’eau - Résistance aux agents acides
Attention le protocole des expériences doit suffisamment être précis pour être renouvelable à l’infinie.
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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L’objet de cette séquence est de concevoir un boitier d’interrupteur de maison.
Votre mission :
1) Prendre connaissance du cahier de charges communiquées par le client
2) À Partir de matériaux donnés : Vérifier si les caractéristiques des matériaux correspondent aux exigences. Pour cela, vous devrez établir des protocoles d’essais.
3) Faire un choix de Matériaux, afin de le proposer au client.
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Séance 2 experience
1) Recopier le tableau ci-dessous
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2) Tester les matériaux avec l’aide de l’enseignant 3) Dans le tableau, cocher par une croix, les matériaux dont les contraintes sont respectées. 4) A partir du tableau ci-dessous, choisir un matériau qui pourrait convenir à la réalisation du boitier
d’interrupteur.
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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Contrainte d’estime : ………………………………………………………………………………………………..……………………..
Rappel : Les contraintes d’estimes
Un objet technique répond aux goûts de l’utilisateur selon leur appréciation de différents critères : la couleur, la forme, la taille, l’aspect des matériaux, la personnalisation. L’aspect des objets évoque des qualités telles que le confort, la puissance, la précision, etc. la fonction d’estime d’un objet dépend des goûts de chaque utilisateur.
3) A partir des descriptifs suivants, comparez les 3 O.T. Vous noterez 1 le plus intéressant, 3 le moins intéressant
Machine à laver 1 Machine à laver 2 Machine à laver 3
Prix : 500€ Prix :800€ Prix : 1000€
Contraintes Machine à laver 1 Machine à laver 2 Machine à laver 3 Consommation énergétique
Consommation en eau
Prix Bruit Capacité Capacité d’essorage
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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4) Affilier chaque contraintes vu ci dessus, à la nature de contraintes liée.
(Ecologique/économique/esthétique/ergonomique/fonctionnement)
Contraintes Machine à laver 1 Consommation énergétique
Développement durable
Consommation en eau
Prix Bruit Capacité Tours minutes (=L/annum)
5 Laquelle de ces machine à laver achèteriez vous ? Pourquoi ?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
6 Répondez aux questions suivantes
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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Synthèse
Les essais
Chaque famille de matériaux a des caractéristiques qui lui sont propres. Afin de vérifier ces dernières, des essais sur éprouvette peuvent être réalisés.
Ainsi :
Propriété mécanique Résistance :
Masse volumique :
Étape 1 : Masse (à l’aide d’une balance)
Étape 2 : Volume (observer le volume d’eau initiale ; plonger les matériaux dans l’eau ; calculer la variation de niveau)
Étape 3 : Diviser la masse calculée, par le volume.
Les propriétés électriques
Si la lampe s’allume, alors le matériau est conducteur.
Sinon, il est isolant.
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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Transparence Observation visuelle
Durée de vie Voir description du produit. En effet, celle-ci dépend des conditions d’utilisation
Capacité de mise en forme Voir descriptif du produit
Valorisation Voir site http://www.societevia.com/fr/les-matieres-recyclables
Propriété magnétique Placer un aimant sur l’éprouvette de matériau. Si celui-ci adhère, alors, le matériau est magnétique.
Évolution des matériaux avec le temps
Comme nous avons pu le voir lors de les séquences précédentes, un objet technique doit satisfaire à des fonctions et des contraintes. Il en est de même des matériaux qui le constituent.
Tous les matériaux n’ont pas les mêmes propriétés. Le choix du matériau retenu pour réaliser l’objet doit correspondre à celui qui aura les propriétés les plus conformes aux critères imposés.
À chaque époque, ce compromis évolue. En effet, il existe actuellement 80 000 matériaux différents, mais cela n’a pas toujours été le cas. De nouveaux matériaux apparaissent chaque jour ; ceci faisant avancer les techniques de fabrication.
Pourquoi imaginer plusieurs solutions pour créer un O.T.?
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Charles Ingalls veut moderniser sa maison…
Vous devez lui proposer un objet technique domotique, permettant d'améliorer le confort.
Une fois cette proposition faite, vous devez lui expliquez par le biais d’une affiche format A3 :
- Intérêt pour Charles d'équiper sa maison d'un tel objet technique (fonction d'usage)
- Evolution au cours du temps
- Préciser les différents critères qui favorisent la fonction d'estime.
- La chaîne d’énergie, et la chaîne d'information de l'objet technique
- Préciser les capteurs présents, et expliquer à quoi ils servent
- Le logigramme de l'objet technique.
- Une photo de cet objet technique.
- Tout autre élément vous semblant pertinent...
De plus, Charles Ingalls est un homme très « écolo »… Vous devez donc préciser si cette objet technique consomme beaucoup d'énergie et combien
Cette proposition devra être fait à l'orale et complétée d'un dossier technique à remettre à Charles Ingalls ! Le temps de travail est cours (6h) au vu des attentes de M. Ingalls donc répartissez vous le travail, et travaillez en équipe !
Conseil1 : Prenez un objet technique simple de type grille pain, bouilloire, lampe a détection de personne, machine à laver le linge ou à le sécher, etc. En effet, Charles Ingalls ne comprend pas tout, donc si vous lui parlez de PS4, il ne comprendra pas… Et puis Charles Ingalls n'a pas de télé, donc ne l’embêtez pas avec cela !
Conseil 2 :Aidez vous de la feuille A3 : Etude d’un objet technique pour vous inspirez…
Bilan de l’année
Charles Ingalls souhaite moderniser sa maison!
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Problématique :
1) A partir du document et du film vu en classe, déterminer comment les grands sportifs optimisent leurs performances sportives.
2) A partir d’une recherche web, déterminer la formule qui caractérise l’indice de nage. 3) A partir de la vidéo 2 (disponible sur le réseau) déterminer l’indice de nage du nageur).
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Veille technologique
A partir des images suivantes, déterminer les évolutions qu’ont subits les systèmes de mesure du temps des sportifs. Pour ce faire vous préciserez qu’elles sont les nouveauté de l’images, vis-à-vis de la précédente.
Image 1
Mesure du temps initiale : Analogique, manuelle, précision de la seconde.
Image 3
Image 2
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Détermination du cahier des charges.
La fédération française de natation (FFN) comptait 286 392 licenciés en 2009. Cependant, tous les pratiquants de la natation ne possèdent pas une licence. Si la FFN arrive au 15ème rang parmi les différentes fédérations sportives, une étude d'Audencia Nantes parue en 2010 classe la natation comme l'activité sportive le plus pratiquée des Français tandis qu'une étude de l'INSEE parue en 2003 la classait 2ème derrière le vélo. Source : http://www.natationpourtous.com/forum-natation/viewtopic.php?t=3336 Au vu du nombre de personnes pratiquant la natation en France, nous souhaitons réaliser un dispositif permettant d’améliorer leurs performances. Ce dispositifs étant pour le grand public, il doit être simple, et peu onéreux. En résumer : 1) Déterminer à qui le dispositif devra rendre service. 2) Sur quoi devra il agir ? 3) Déterminer le but du dispositif. 4) A partir du document ressource 10, réaliser une bête à corne pour le dispositif
5) A partir de la formule de l’indice de nage, déterminer les variables que devra mesurer le dispositif.
6) Déterminer les environnements où évoluera le dispositif. (air, terre, mer, eau acide, etc). 7) Afin d’être le plus pratiques possibles, déterminer les contraintes que doit avoir l’objet
(autonomie, résistance, etc). Vous pouvez vous aider du document ressource 10 - « Contraintes »
8) A partir du document ressource 10, réaliser une pieuvre pour le dispositif Les différents environnements ont été déterminés lors des questions 5, 6, et 7.
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Ecrire un cahier des charges.
Sur cotre cahier, vous allez devoirs écrire un cahier des charges pour l’objet technique que nous souhaitons créer.
1) Contexte et définition a. Recopier le titre « contexte et définition ». b. Rédiger quelques lignes afin d’exposer le fondement de votre demande. Pour ce faire
inspirer vous des séances 1 et 3. 2) Objectifs
a. Recopier le titre « objectif » b. Suite à l’explicitation du contexte, exprimer le niveau de vos attentes, et les résultats
attendus. Les objectifs seront quantifiés. Exemple :"Nous voulons offrir un meilleur service dans nos réponses aux clients à l'aide d'un véritable outil de gestion des demandes. Aujourd'hui le taux de satisfaction est à 60%, nous visons les 80% un an après la mise en place du nouvel outil".
3) Description fonctionnelle a. Recopier le titre « Description fonctionnelle » b. Réaliser une décomposition fonctionnelle pour l’objet technique (rappel : méthode BUTS)
Attention, dans notre cas, vous ne pouvez pas préciser les solutions techniques choisies sur l’objet technique, puisque ce sera à vous de les trouver par la suite.
Exemple :
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Exercice 1
Nous allons maintenant dessiner le diagramme « bête à cornes » d’un distributeur automatique de boissons. Il faut commencer par se poser 4 questions sur le produit.
a) Recopier les propositions ci-dessous :
b) Reliez sur votre feuille chaque question posée à sa réponse c) Sur votre feuille, réaliser le diagramme bête à corne ci-dessous ainsi que le synoptique.
d) Compléter le diagramme bête à corne de votre feuille
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Exercice 2
La fonction globale du distributeur automatique de boissons est distribuer des boissons.
Mais pour réaliser cette fonction (c’est-à-dire pour répondre au besoin pour lequel le distributeur automatique de boissons a été inventé), le système doit être capable d’effectuer les 6 fonctions de service suivantes :
- FS1 : déterminer la boisson choisie par l’utilisateur - FS2 : recevoir et compter la monnaie insérée par l’utilisateur - FS3 : remplir un gobelet - FS4 : présenter la boisson prête à l’utilisateur - FS5 : afficher des messages destinés à l’utilisateur (prix, erreurs, etc.) - FS6 : être réparable et entretenue par un agent de maintenance
Les différents éléments présents dans l’environnement du produit distributeur de boissons sont les 5 éléments suivants :
- l’utilisateur - la réserve de boissons - le gobelet - les pièces de monnaie - l’agent de maintenance a) Recopier le diagramme pieuvre ci-dessous.
b) Sur le diagramme « pieuvre » de ta feuille, chaque lien représente une fonction de service.
Inscrivez dans la bulle vide l’élément de l’environnement manquant, puis indiquez le numéro de chaque fonction de service, en fonction des éléments qu’elle met en relation.
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Exercice 3
a. Sur ta feuille, recopie le diagramme pieuvre suivant :
b. Sous le diagramme pieuvre, recopie le tableau suivant :
c. A partir de diagramme pieuvre, complète le tableau
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Exercice 4
Réaliser la bête à corne, et la pieuvre d’un ôte agrafe
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Choix de capteurs
1) Recopier la chaine d’information ci-dessous.
2) A partir de vos travaux précédents sur la montre d’entrainement de natation:
– Choisir les composants qui permettent:
• D’acquerir (Trouver au moins deux type de capteur, et préciser comment le mettre en œuvre afin de réaliser la mesure).
La fonction traiter ce fera à l’aide d’un microcontrôleur de type Arduino
La partie afficher, se fera à l’aide d’un afficheur numérque.
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Logigramme :
Réaliser le logigramme (ou algorigramme) du dispositif, afin de programmer le microcontrôleur.
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Design :
1) Sur cotre feuille rappeler les 5 composantes du design : a. Matériaux b. Epaisseur c. ------------------ d. ------------------ e. ------------------ f. ------------------
2) A l’aide du cahier des charges et des 5 composantes du design, réaliser un croquis de votre montre.
Vous pouvez laisser libre court à votre imagination.
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Etude de prix
Ce qui est à savoir
Le prix d’un objet technique est la somme des 3 éléments suivants :
- Le pris de la main d’œuvre, y compris les charges de l’employeur à l’état - Le prix des matériaux utilisés, y compris les pertes - Le prix du matériel utilisés (amortissement, achat, etc). - Les frais généraux de l’entreprise (assurance, salaire du patron, location des locaux, etc). - Le bénéfice souhaité par l’entreprise - La T.V.A. (taxe de l’état)
Prix = (Main d’œuvre+ matériaux + matériel)*FG*B*TVA
Prenons un exemple : un vélo
- Il faut 2h cumulé de fabrication pour un vélo. Sachant que le salaire d’un ouvrier est de 30€/h ; le prix de main d’œuvre est de 60€
- Il faut 60€ de matériaux (acier, plastique, etc) - L’usure des machines, et entretien est estimé à 5€ par vélo - Les frais généraux sont amortis en appliquant un coefficient de 1.18 sur le prix cumulé : matériaux,
matériel, mains d’œuvre - Le bénéfice souhaité est de 5% - La TVA est de 20%.
Le prix d’un vélo est donc de :
(60+60+5)*1.18*1.05*1.20= 185.85€
1) Recopier le cours ci-dessous dans votre cahier, partie synthèse.
Exercice d’entrainement
2) Exercice : la fabrication d’une télévision
- Il faut 2.5h cumulé de fabrication pour une télévision. Sachant que le salaire d’un ouvrier est de 30€/h ;
- Il faut 130€ de matériaux (électronique, plastique, etc.) - L’usure des machines, et entretien est estimé à 25€ par télévisons - Les frais généraux sont amortis en appliquant un coefficient de 1.2 sur le prix cumulé : matériaux,
matériel, mains d’œuvre - Le bénéfice souhaité est de 10% - La TVA est de 20%.
Calculer le prix d’une télévision
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3) Exercice : un café au bar
- Il faut 0.02h cumulé de fabrication pour une télévision. Sachant que le salaire d’un ouvrier est de 30€/h ;
- Il faut un gobelet à 0.02€ - Il faut une quantité d’eau équivalente à 0.05€ - Il faut une dose de café à 0.1€ - Il faut un sucre coûtant 0.05€ - Une machine à café permet de faire 20 000 café au cours de sa vie. Elle coute 3000€ - Le bénéfice souhaité est de 10% - La TVA est de 5.5%.
Calculer le prix d’un café
4) A partir de votre dessin, calculer le prix de votre montre (assembler en France)
Donnée :
Acier : 2€/kg sachant que la masse volumique de l’acier est de 7800 kg/m3
Micro contrôleur, capteurs et autre composant électronique : 11€
Joint d’étanchéité : 0.1€
Temps d’assemblage : 25 min
Verre : 300€/m²
Bracelet : 22€
Salaire de l’assembleur : 45 €/h
Coeff. De vente : 1.31
TVA : 20%
Bénéfice : jusqu'à 15% Attention au prix psychologique…
5) Calculer le prix de votre montre pour un assemblage en chine.
Vous remplacer le salaire de l’assembleur par 11€/h, et ajouter le prix du transport, soit 3€
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Séance 2 :
La veille technologique s’inscrit pleinement dans la démarche de projet. Elle a 2 objectifs :
- Connaitre les produits existants afin de connaitre avec exactitude le besoins, les fonctions - Imaginer les fonctions qui pourraient innover
Séance 3
1) EXPRESSION DU BESOIN – BETE A CORNE Cet outil permet la recherche du besoin fondamentale.
2) CAHIER DES CHARGES La « pieuvre » permet de lister tous les éléments du milieu extérieur, en contact réel avec le produit ; ainsi que toutes les fonctions de services qui en découlent
Les fonctions principales résultent de l’interaction du produit avec deux, ou plusieurs éléments du milieu extérieur. Les fonctions contraintes résultent de l’interaction que crée le produit avec un élément du milieu extérieur.
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3) CONTRAINTES De nombreuses contraintes peuvent être prisent en considération. On peut regrouper ces dernières par catégorie Contraintes liées : - au fonctionnement et à la durée de vie ; (Batterie, pile ; étanchéité, résistance aux chocs, etc.) - à la sécurité ; (analyse du risque de pincement, de chocs, électrique, etc) - à l’esthétique et à l’ergonomie ; (OT léger, peu encombrant, design, moderne, aspect rétro, etc) - à l’impact environnemental et au développement durable ; (matériaux recyclable, matériaux en abondance, etc) - aux aspects économiques : budget, coût.
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