5e · Technologie

Contrôle n°4 — Les mécanismes de transmission et de transformation du mouvement

Évaluation sur l'identification et le rôle des principaux mécanismes étudiés (engrenages, poulies-courroie, etc.).

55min · Difficile · 3 exercices · Barème sur 20 points

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Sujet

Travaille d’abord sans consulter le corrigé. Note tes réponses et les étapes de ton raisonnement.

Exercice 1 — Engrenages sur un vélo (8 points)

Sur un vélo, le plateau (avant) a 42 dents et le pignon (arrière) a 14 dents. 1. Calcule le rapport de transmission R = (Nombre de dents du pignon mené) / (Nombre de dents du pignon menant). Ici, considère que le plateau est le pignon menant et le pignon arrière le pignon mené. 2. Ce rapport est-il supérieur ou inférieur à 1 ? 3. Que cela signifie-t-il pour la vitesse de rotation de la roue arrière par rapport à celle des pédales ? La roue tourne plus vite ou moins vite ? 4. Dans quelle situation pratiques-tu ce rapport de vitesse ? En côte ou sur du plat ?

Exercice 2 — Identifier le mécanisme (6 points)

Pour chaque objet technique, nomme le mécanisme de transmission ou de transformation du mouvement principalement utilisé. 1. Un tournevis (manche et mèche). 2. Un essoreuse à salade (manivelle qui fait tourner le panier). 3. Les pédales d'un vélo (mouvement de va-et-vient des jambes transformé en rotation). 4. La porte du garage de tes parents qui s'ouvre avec un moteur (mouvement de rotation du moteur transformé en translation de la porte).

Exercice 3 — Poulies et sens de rotation (6 points)

Deux poulies de diamètrès différents sont reliées par une courroie croisée. 1. Si la poulie motrice (celle qui reçoit l'énergie) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, dans quel sens tourne la poulie réceptrice ? 2. Même question si la courroie est installée en parallèle (non croisée). 3. Quel est l'avantage d'utiliser une courroie plutôt qu'un engrenage pour transmettre un mouvement entre deux arbres éloignés ?

Corrigé et barème

Le total du barème est de 20 points. Les réponses rédigées admettent plusieurs formulations pertinentes ; compare le raisonnement, pas seulement les mots.

Exercice 1 — Engrenages sur un vélo : 8 points

1. R = 14 / 42 = 1/3 ≈ 0,33. 2. Il est inférieur à 1. 3. Un rapport inférieur à 1 signifie que le pignon mené (roue arrière) tourne PLUS VITE que le pignon menant (pédalier). Ici, pour 1 tour de pédalier, la roue fait environ 3 tours. 4. Un rapport qui permet à la roue de tourner plus vite est adapté au plat, pour aller vite avec un effort modéré. En côte, on choisit un rapport supérieur à 1 pour que la roue tourne moins vite mais avec plus de force.

Exercice 2 — Identifier le mécanisme : 6 points

1. Transmission par adhérence (liaison fixe). 2. Transmission par engrenages ou par poulies-courroie (à l'intérieur). 3. Système bielle-manivelle (transformation mouvement alternatif ↔ rotation). 4. Système pignon-crémaillère ou vis-écrou (transformation rotation ↔ translation).

Exercice 3 — Poulies et sens de rotation : 6 points

1. Avec une courroie croisée, les sens de rotation sont inversés. La poulie réceptrice tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. 2. Avec une courroie parallèle, les deux poulies tournent dans le même sens. 3. Les avantages d'une courroie : transmission silencieuse, absorption des chocs, possibilité de relier deux arbres éloignés, et faible coût. Un inconvénient : risque de patinage.

Comprendre, puis réessayer

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