Sujet
Structures et mécanismes : Les poulies et les engrenagesDescription
Ces activités permettent à l’élève de comprendre et d’explorer des systèmes de poulies pour soulever des objets. Elle ou il pourra reconnaître des poulies de levage dans son quotidien.
Durée de travail estimée
3 h (durée : 2 semaines)Prérequis
Avoir complété les activités en lien avec Les poulies.
Attente(s)
A1. utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.
D2. démontrer sa compréhension des principes de base et des fonctions de diverses machines et de leurs mécanismes.
Démontrer sa compréhension des systèmes de poulies et des systèmes d’engrenages.
Explorer les façons dont les poulies et les engrenages changent la vitesse, la direction et la force exercée sur les corps en mouvement.
Contenu(s) d’apprentissage
A1.2 utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.
D2.1 nommer des machines couramment utilisées et décrire leurs fonctions.
D2.2 nommer les pièces de divers mécanismes et décrire le rôle de chacune.
D2.5 expliquer les façons de modifier la force dans une variété de machines.
Déroulement et directives
Mise en situation :
1- Fais la lecture de Génial, ces patentes! pour découvrir des machines brillantes et écologiques.
Réfléchis…
- Quelle machine simple permet de faire tourner la machine à laver?
- Que se passe-t-il si la personne pédale plus rapidement?
- Avec quelle énergie cette machine fonctionne-t-elle?
Les réponses se trouvent à la fin des activités qui suivent.
Exploration :
2- As-tu aimé la machine à laver de Bart Orlando?
À ton tour de devenir inventrice ou inventeur! Dessine une machine comportant un système de poulies. Ta machine devra fonctionner à l’énergie musculaire et avoir une fonction particulière.
Pose-toi les questions suivantes :
– Quelle sera l’utilité de ta machine?
– Quelles parties de ta machine tourneront?
3- Examine bien les trois photos suivantes :
grue 1;
Tu as sûrement remarqué que les trois grues comportent plusieurs poulies.
Les poulies nous permettent de transmettre le mouvement, mais elles nous permettent également d’augmenter la force lorsqu’on les utilise pour soulever des objets.
Visionne les deux vidéos suivantes pour mieux comprendre le fonctionnement des systèmes de poulies qu’on utilise pour lever des objets lourds.
4- Fais la lecture du texte en fichier joint Les poulies pour mieux comprendre les systèmes de poulies de levage pour soulever des objets.
5- Aimes-tu expérimenter? Ça y est, cette activité est pour toi! Ouvre vite le fichier joint Le Simulateur pour pouvoir utiliser le simulateur virtuel qui te permettra d’expérimenter avec les poulies de levage. Lorsque tu as pris connaissance de la marche à suivre, clique sur Poulies Simulateur 1.3 et amuse-toi bien!
6- Peut-être ne t’en es-tu jamais aperçu, mais les poulies de levage sont utilisées à bien des endroits! Es-tu une bonne chercheuse ou un bon chercheur? Lors de cette activité, tu effectueras, à l’aide d’Internet, une recherche pour trouver des illustrations de machines et objets qui comportent des systèmes de poulies.
Une fois ces illustrations trouvées, insère-les dans une présentation Google ou autre logiciel de présentation de ton choix.
Présente ensuite ton diaporama à tes parents. Pour chaque illustration, explique le fonctionnement des poulies à tes parents.
Réponses aux questions de la mise en situation :
- Quelle machine simple permet de faire tourner la machine à laver? La poulie.
- Que se passe-t-il si la personne pédale plus rapidement? Il y a une augmentation de la vitesse de la machine à laver.
- Avec quelle énergie cette machine fonctionne-t-elle? Elle fonctionne avec l’énergie musculaire et l’énergie mécanique.
Activité(s) d’apprentissage
1- Compléter la lecture d’un texte pour découvrir des machines brillantes et écologiques.
2- Dessiner une machine comportant un système de poulies.
3- Visionner deux vidéos pour mieux comprendre les poulies de levages utilisées pour soulever des objets.
4- Compléter la lecture du texte Les poulies.
5- Expérimenter avec des poulies de levage à l’aide d’un simulateur.
6- Rechercher des illustrations de machines et objets qui comportent des systèmes de poulies et expliquer leur fonctionnement.