• Les machines simples

    Les machines simples

    Nous avons travaillé au cours de plusieurs séances sur des dispositifs astucieux permettant de faciliter le déplacement de charges, à savoir : 

    - le plan incliné 

    - le levier 

    - les poulies

    J'y ai également ajouté un travail sur les engrenages et les courroies.

    Ces dispositifs astucieux sont appelés des machines simples

    Ces machines simples peuvent être combinées, et deviennent alors des machines complexes.  Grâce aux machines simples, on peut facilement expliquer le fonctionnement des machines complexes ! 

    Objectif:

    Comprendre le mécanisme des machines simples

    Socle commun:  

    - Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner.

    - Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions.

    - Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral.

    - Comprendre le fonctionnement d'objets techniques.

     

    - S'approprier un vocabulaire spécifique relatif aux machines: levier, pivot, bras de levier moteur et résistant, plan incliné, dynamomètre, poulies, palan, transmission, rotation, engrenage, roues dentées, le pignon, roue menante, roue menée, courroie.

    Finalité:

    Participer au forum des sciences et transmettre ce que chaque élève a compris.

     

    Soulever une charge 

     

    Pour chaque situation les élèves vont : 

     

    - faire l’expérience en tirant à l’aide d’une ficelle non élastique 

     

    - décrire ce qu’ils ressentent et observent (facile/difficile... avec des nuances) 

     

    - mesurer avec un élastique et renseigner le tableau 

     

    - mesurer avec un dynamomètre et renseigner le tableau 

     

    - noter la conclusion dans le tableau 

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     Manipulations : soulever une charge avec un plan incliné

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    Fiche à remplir au fur et à mesure des manipulations 

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    Manipulations : soulever une charge avec un levier

    Où mettre le pivot pour soulever la caisse sans effort?

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    Quand le pivot est près de la caisse, il est facile de la soulever.

    Quand le pivot est loin de la caisse, il est difficile de la soulever.

     

    Les élèves expérimentent les différentes positions possibles.

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    Fiche à remplir au fur et à mesure des manipulations 

     

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    Manipulations: Soulever une charge avec des poulies

     

    - Faire repérer aux élèves que ces dispositifs permettent le transport des charges.
    - Faire identifier des caractéristiques des mouvements : translation rectiligne (direction et sens), rotation (sens).

    1) Sans poulie, en utilisant un élastique puis un dynamomètre 

    2) Avec une poulie

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    Fiche à remplir au fur et à mesure des manipulations 

    Les machines simples

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    Les élèves ont compris qu'avec une poulie simple fixe, l’effort à fournir pour soulever la charge est égal au poids de la charge et que donc l’intérêt de ce système est essentiellement dans la direction du mouvement; avec deux poulies (poulie fixe + poulie mobile) l’effort à fournir pour soulever la charge est égal à la moitié du poids de la charge; enfin qu'il y a une relation entre le nombre de poulies et le "gain en force".

      

    Manipulations : les engrenages

     

     Consigne: "Réalisez un montage de sorte que lorsque l'on tourne une roue, l'autre ou les autres soient aussi en mouvement" 

                  Les machines simplesLes machines simples

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    Dans un engrenage, la rotation d'une roue entraîne la rotation des autres roues.

    Deux roues côte-à-côte tournent en sens contraire.

    La roue la plus petite (le pignon) tourne plus vite que la plus grande.

     

    Soulever un seau rempli de sable 

    1) sans machine

    2) Avec un palan - double poulies-

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    Les courroies 

    Après avoir découvert les courroies, demander aux enfants comment faire pour inverser le mouvement de la roue menée et de la roue menante.

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    Les machines simples

     

    Le sens de rotation est conservé. La poulie et la courroie transmettent le mouvement.

     

    En croisant l'élastique, le sens de rotation est inversé.

     

    Diaporama sur les engrenages 

     

    Questionnaire 

     

     

     

    Les machines simples

     

    7 défis  à proposer à vos élèves pour s'assurer de leur compréhension

     

     

    "Des machines du Moyen Âge à la Renaissance - À la découverte des forces" est une mine. Ce  livret pédagogique très riche est  proposé par l'académie de Nancy-Metz, la main à la pâte du Grand Nancy, La Maison des Sciences, l'Académie des Sciences et L'université de Lorraine. C'est grâce à ce livret et au concours de La Maison des Sciences et à notre partenariat avec l'école Centrale que j'ai pu articuler ces séances.

    Après cette journée enrichissante passée au Forum des Sciences, les enfants ont dû rédiger un compte-rendu de sortie. 

    Quelques exemples à consulter:

    1er exemple:

     

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    2ème exemple:

    Les machines simplesLes machines simplesLes machines simples

    3ème exemple:

    Les machines simplesLes machines simplesLes machines simplesLes machines simplesLes machines simples

     

    4ème exemple:

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  • Commentaires

    1
    Jeudi 29 Mai 2014 à 20:23
    Encore moi !!!! (merci la newsletter !) C'est du matériel que tu as à l'école ?
    2
    Jeudi 29 Mai 2014 à 21:13

    Quel plaisir Flodio et ravie de te revoir ici he! Non, le matériel nous a été prêté par la maison des sciences avec laquelle nous avons un partenariat et dans ce cadre, nous avons également bénéficié de la présence de 2 étudiants de Centrale qui nous ont accompagnés jusqu'au Forum des Sciences. C'est une expérience très enrichissante pour tous!

    3
    Dimanche 5 Octobre 2014 à 09:31

    Eh ben, quel super projet ! 

    4
    Dimanche 5 Octobre 2014 à 15:56

    Merci OliverI happy

    5
    LEGO
    Dimanche 2 Octobre 2016 à 23:15

    Bonsoir,

    Avez-vous une adresse pour se procurer un dynamomètre et un plan incliné ?

    Bravo !

    6
    Lundi 3 Octobre 2016 à 19:40

    Désolée, mais tout ce matériel était prêté par la Maison des Sciences de la ville ...

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