L’UNIVERS TECHNOLOGIQUE
CHAPITRE 8
NOM : _____________________
FOYER : _______
Document de l’élève
2014-2015
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 2
TABLE DES MATIÈRES
Table des matières ....................................
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 3
8. L’INGÉNIERIE
Définition L’ingénierie est l’ensemble des actions qui ...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 4
8.1 LES MACHINES SIMPLES & COMPLEXES
Définition Une machine simple est ...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 5
LE COIN
Définition Le coin, qui se compose de deux plans inclinés dos à...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 6
LE LEVIER
Définition C’est une machine simple constituée d’une pièce ri...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 7
Inter-appui
Exemples :
 Balançoire a bascule
 Tête
 Ciseaux
Inter-ré...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 8
LA ROUE
Définition Une roue reliée à un essieu est une machine simple q...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 9
LA POULIE
Définition La poulie est une machine simple composée d’une ro...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 10
Le palan
Calcul de la force nécessaire pour soulever une masse de 50 k...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 11
Définition Gain mécanique : Il nous renseigne sur la réduction de la f...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 12
8.2 LES MÉCANISMES DE TRANSMISSION DU MOUVEMENT
Définition C’est un mé...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 13
LES POULIES & LA COURROIE
Définition Ce mécanisme est composé de deux ...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 14
8.3 LES MÉCANISMES DE TRANSFORMATION DU
MOUVEMENT
Définition C’est un ...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 15
LA CAME ET LA TIGE POUSSOIR
Définition Lorsque la tige rencontre la dé...
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 16
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  1. 1. L’UNIVERS TECHNOLOGIQUE CHAPITRE 8 NOM : _____________________ FOYER : _______ Document de l’élève 2014-2015
  2. 2. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 2 TABLE DES MATIÈRES Table des matières ..........................................................................................................................................2 8. L’ingénierie ..................................................................................................................................................3 Distinction entre masse et poids...........................................................................................................3 8.1 Les machines simples & complexes...........................................................................................................4 Plan incliné ............................................................................................................................................4 Le coin ...................................................................................................................................................5 La vis......................................................................................................................................................5 Le levier .................................................................................................................................................6 La roue...................................................................................................................................................8 La poulie................................................................................................................................................9 Les machines complexes.....................................................................................................................11 8.2 Les mécanismes de transmission du mouvement...................................................................................12 Les roues de friction............................................................................................................................12 Les engrenages....................................................................................................................................12 Les poulies & la courroie.....................................................................................................................13 Les roues dentées & la chaîne.............................................................................................................13 8.3 Les mécanismes de transformation du mouvement...............................................................................14 Le pignon et crémaillère......................................................................................................................14 La came et la tige poussoir..................................................................................................................15 La bielle et manivelle...........................................................................................................................15 Notes supplémentaires .................................................................................................................................16
  3. 3. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 3 8. L’INGÉNIERIE Définition L’ingénierie est l’ensemble des actions qui ont pour but d’étudier, de concevoir et de réaliser des projets technologiques. DISTINCTION ENTRE MASSE ET POIDS Masse C’est une mesure de la quantité de matière que contient un corps ou une substance. La masse ne change pas d’un lieu à l’autre. Poids Le poids(Fg) est la mesure de la force exercée par un corps ou une substance dans un champ gravitationnel. Il est donc variable et il dépend de l’intensité du champ gravitationnel (g) et de la masse (m). Fg = m • g Exemple Supposons une personne de 60 Kg se trouvant à la surface de la Terre et puis à la surface de la Lune. T gterre =9.81 N/kg L gLune =1.6 N/kg FgTerre = 60 kg x 9.81 N/kg = 588.6 N FgLune = 60 kg x 1.6 N/kg = 96 N
  4. 4. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 4 8.1 LES MACHINES SIMPLES & COMPLEXES Définition Une machine simple est un dispositif comportant peu de pièces et permettant d’utiliser l’énergie mécanique de manière plus efficace ou plus confortable, souvent en réduisant la force nécessaire pour effectuer un même travail. PLAN INCLINÉ Définition Surface plane qui est placée à angle par rapport à l’horizontale et qui sert à diminuer la force requise pour descendre ou monter une charge en la répartissant sur une plus grande distance. Plus l’angle que fait le plan avec le sol est petit, plus la force à exercer est faible. Cependant, il faut exercer cette force sur une plus grande distance. F FF
  5. 5. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 5 LE COIN Définition Le coin, qui se compose de deux plans inclinés dos à dos, permet de diminuer la force nécessaire pour séparer des objets. La hache et la proue d’un navire sont des exemples de coins. LA VIS Définition La vis est en fait un plan incliné enroulé autour d’un axe. En exerçant une force de rotation sur la vis, celle-ci s’enfonce (translation) dans le matériau. Plus le pas de vis est rapproché, moins la force de rotation est grande et plus la vis s’enfonce lentement. Plan incliné Tête Filet Pas
  6. 6. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 6 LE LEVIER Définition C’est une machine simple constituée d’une pièce rigide pivotant autour d’un point d’appui. Fm • lm = Fr • lr Fm : Force motrice (force exercée pour soulever l’objet). Fr : Force résistante (poids de l’objet à soulever). lm : Longueur du bras moteur (distance Fm et le point d’appui). lr : Longueur du bras résistant (distance entre Fr et le point d’appui). Point d’appui : Point sur lequel le levier pivote. En changeant l’emplacement du point d’appui, il est possible de modifier la force à exercer (force motrice). Il existe trois types de leviers différents : Inter-appui ,Inter- résistance, Inter-moteur
  7. 7. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 7 Inter-appui Exemples :  Balançoire a bascule  Tête  Ciseaux Inter-résistance Exemple :  Brouette  Pied  Casse-noisette Inter-moteur Exemple :  Balançoire a bascule  Avant-bras  Pince à sourcil
  8. 8. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 8 LA ROUE Définition Une roue reliée à un essieu est une machine simple qui utilise la différence de taille entre l’essieu et la roue pour diminuer la force à appliquer ou pour augmenter la distance à parcourir. Pneu Jante Rayon Moyeu
  9. 9. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 9 LA POULIE Définition La poulie est une machine simple composée d’une roue comportant une rainure dans laquelle se déplace une corde. Il existe deux types de poulies : poulie fixe, poulie mobile Un palan est une combinaison de poulies fixes et mobiles Poulie Fixe  Ne se déplace pas avec l’objet à soulever.  Redirige la force exercée sur l’objet à soulever.  Ne diminue pas la force exercée pour soulever l’objet Poulie mobile  Accompagne l’objet à soulever dans son mouvement.  Redirige la force exercée sur l’objet à soulever.  Diminue la force exercée pour soulever l’objet en fonction du nombre de brin (n) Loi des poulies mobiles : Fm = Fr/n
  10. 10. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 10 Le palan Calcul de la force nécessaire pour soulever une masse de 50 kg avec chacun des palans ci-dessus. A) Fr = 500 N Nombre de brins = 2 Fm = 500 N/2 = 250 N D) Fr = 500 N Nombre de brins = 5 Fm = 500 N/5 = 100N B) Fr = 500 N Nombre de brins = 3 Fm = 500 N/3 = 166.7 N E) Fr = 500 N Nombre de brins = 6 Fm = 500 N/6= 83.3 N C) Fr = 500 N Nombre de brins = 4 Fm = 500 N/4 =125 N Définition Brin : Bouts de corde situés entre la ou les poulie(s) fixe(s) et la ou les poulie(s) mobile(s).
  11. 11. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 11 Définition Gain mécanique : Il nous renseigne sur la réduction de la force motrice par rapport à la force résistante. Plus le chiffre ontenu est grand plus la force à exercer pour soulever l’objet est faible. Gain mécanique = Fr/Fm LES MACHINES COMPLEXES Définition Combinaison d’au moins deux machines simples. Les machines complexes permettent de multiplier l’effet des machines simples prises individuellement. Dans cette machine complexe, on retrouve trois machines simples : le plan, le palan (poulie simple et mobile).
  12. 12. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 12 8.2 LES MÉCANISMES DE TRANSMISSION DU MOUVEMENT Définition C’est un mécanisme qui transmet un mouvement, sans le modifier, d’une partie d’un objet à une autre. Il peut s’agir d’un mouvement de translation, d’un mouvement de rotation ou d’un mouvement hélicoïdal. LES ROUES DE FRICTION Définition Transmission d’un mouvement de rotation par simple contact. C’est grâce au frottement entre les roues que le mouvement se transmet. LES ENGRENAGES Définition Les engrenages sont composés de roues dentées qui transmettent un mouvement de rotation.
  13. 13. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 13 LES POULIES & LA COURROIE Définition Ce mécanisme est composé de deux ou plusieurs poulies et d’une courroie. On peut transmettre le mouvement de rotation à une très grande distance. LES ROUES DENTÉES & LA CHAÎNE Définition Ce mécanisme est composé de roues dentées reliées par une chaîne. Contrairement à une courroie, la chaîne ne peut glisser sur les roues.
  14. 14. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 14 8.3 LES MÉCANISMES DE TRANSFORMATION DU MOUVEMENT Définition C’est un mécanisme qui transforme un type de mouvement en un autre. Généralement, c’est un mouvement de rotation qui est transformé en mouvement de translation, ou l’inverse. LE PIGNON ET CREMAILLÈRE Définition Les engrenages sont composés de roues dentées qui transmettent un mouvement de rotation.
  15. 15. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 15 LA CAME ET LA TIGE POUSSOIR Définition Lorsque la tige rencontre la déformation de la came durant sa rotation, elle se déplace et effectue un mouvement de va-et-vient rectiligne. LA BIELLE ET MANIVELLE Définition Ce mécanisme est habituellement relié à un piston effectuant un mouvement de translation. Le mouvement de rotation de la manivelle est transformé en mouvement de translation du piston. La transformation du mouvement peut aussi se faire dans l’autre sens.
  16. 16. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 16 NOTES SUPPLÉMENTAIRES

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