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Sujet

Structures et mécanismes - Les systèmes en action

Description

Dans la leçon suivante, tu apprendras ce qu’est le gain mécanique. Tu calculeras le gain mécanique de deux machines (un plan incliné et un levier). 

Durée de travail estimée

90 minutes

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 de divers types de systèmes, et des facteurs qui leur permettent de fonctionner efficacement et en sécurité.

Contenu(s) d’apprentissage

A1.2  utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.

A1.4  respecter les consignes de santé et de sécurité à suivre durant les expériences scientifiques et technologiques, y compris le port de l’équipement et des vêtements de protection individuelle appropriés, et utiliser adéquatement les outils, les instruments et le matériel mis à sa disposition.

D2.5  expliquer la relation entre le travail, la force et le déplacement dans des systèmes simples.

D2.6  expliquer la relation entre la force appliquée et la force produite, et déterminer le gain mécanique de différents systèmes mécaniques, y compris des machines simples.

Déroulement et directives

  1. Ouvre l’affiche Mission Sciences – Structures et mécanismes – Mission 2 et fais la lecture de la section Le plan incliné. Visionne la vidéo Le plan incliné : le travail et le gain mécanique.
    (© Mission Sciences – Structures et mécanismes : Les systèmes en action, 8e année, CFORP)
  2. Fais maintenant la lecture de la section Les leviers dans l’affiche. Visionne la vidéo Le gain mécanique du levier.
    (© Mission Sciences – Structures et mécanismes : Les systèmes en action, 8e année, CFORP)

    Activité(s) d’apprentissage

    1. Dans ta maison, trouve un plan incliné (p. ex. : rampe). Calcule son gain mécanique et laisse des traces de tes calculs. L’équation se retrouve à partir de 3 minutes 40 secondes dans la vidéo Le plan incliné : le travail et le gain mécanique. Gain mécanique d’un plan incliné = Longueur de la rampe/Hauteur de la rampe
    2. Dans ta maison, trouve un levier (p. ex. : casse-noix, ciseaux ou autres). Calcule son gain mécanique et laisse des traces de tes calculs. Les équations pour les trois genres de leviers se retrouvent aussi à 6 minutes 16 secondes dans la vidéo Le gain mécanique du levier. Gain mécanique d’un levier = Longueur du bras de levier/Longueur du bras de charge
    3. Le gain mécanique permet de connaître l’avantage que peut apporter une machine lorsqu’on veut accomplir un travail. Dans l’étape précédente, quelle machine avait le meilleur gain mécanique? Écris ta réponse sur une feuille lignée. N’oublie pas d’utiliser la terminologie à l’étude.

      Matériel

      • Plan incliné (p. ex. : rampe)
      • Levier (p. ex. : casse-noix, ciseaux)

      Mesure de sécurité : Demander l’aide d’une ou d’un adulte lors de la manipulation d’objets qui pourraient être coupants (par exemple, les ciseaux).