Saint Albert le Grand, vous nous rappellez qu'entre la science et la foi, il y a l'amitié. Aidons-nous de vouloir et de faire tout seul et toujours pour la gloire de Dieu." Au nom du Père, et du Fils, et du Saint Esprit Amen St Albert le Grand

Les système mécaniques Module 4

Les levier et les plans inclinés Thème 1

Mot de vocabulaire Étape 1: Avec l’aide de ton manuel trouver les définition suivants et copier dans ton cahier: ●levier ●point d’appui ●effort/force ●charge ●bras de levier ●bras de charge

Mot de vocabulaire Étape 2: Identifier les mots de vocabulaire sur les photos suivantes

Mot de vocabulaire Étape 2: Identifier les mots de vocabulaire sur les photos suivantes

3 types de levier Levier du premier type: Le point d’appui est entre l’effort et la charge. (les pinces) 1 P E C

3 types de levier Levier du deuxième type: La charge est entre l’effort et le point d’appui. (une brouette) 2 P C E

3 types de levier 3 Levier du troisième type: L’effort s’exercé entre le point d’appui et la charge. (un marteau, le bras) P C E

Les os et les muscles 12 3 P C E

le plan incliné le plan incliné est une rampe ou une pente qui réduit la force que l’on doit exercer pour soulever un objet

Où se trouve les plans inclinés?

C’est quoi le travail?

Le travail est l’énergie en action travail = force x distance parcourue ● W = F x d ●travail se mesure en joules (J) ●force se mesure en Newtons (N) ●distance se mesure en mètre (m)

Exemple pour calculer le travail travail = force x distance parcourue ● W = F x d ●W = 2,0 N x 0,6 m ●W = 1,2 J 2,0 N 0,6 m

2 types de travail Intrant de travail ●le travail que tu fais sur la machine Extrant de travail ●le travail que le machine fait sur la charge

Le gain mécanique ●(F p ) est mesurer en Newtons (N) ●(F A ) est mesurer en Newtons (N) ●le gain mécanique n’a pas de unité de mesure parce qu’il est un rapport gain mécanique (GM) = force produit par la machine ou charge (F p ) force appliquée à la machine ou force exercée (F A ) Regarder à la page 278 pour un exemple de calcules

Le treuil, la roue d’engrenage et la poulie Thème 2

1.Un treuil ●Se compose d’un petit cylindre( tambour) et une manivelle P F C

Mouvement ressemble à la force exercée sur une levier cependant, la manivelle, n'est pas limité dans son mouvement. Bras de charge Bras de levier Rayon- distance di centre du tambour à la circonférence Utiliser une treuil, c’est comme utiliser un levier >

On voit les exemples des treuil chaque jour dans notre vie quotidienne. les combinaison de tambour et manievellle sont variées

Un horloge posséde une aiguille des secondes, une aiguille des minutes et une aiguille des heures. Toutes trois tournent autour du même point, mais pas à la même vitesse.

Une roue d’engrenage est une roue dentée. Une train d’engrenage est un groupe de deux roues d’engrenage ou plus 2. Roue engrenage

Roue menante peut tourner sous l’effet d’une manivelle que l’on tourne (ou d’un moteur) Roue menée suit la roue menante Dans le train d’engrenages 12

Rapport de vitesse Rapport de vitesse: la relation entre la vitesse de rotation d’une petite roue d’engrenage et celle d’une grande roue d’engrenage. Rapport de vitesse = Nombre de dents de la roue menante Nombre de dents de la roue menée

3. Une poulie ●Se compose d’une roue à gorge et d’une corde/chaine qui court sur la roue.

Les poulies peuent être fixe ou folle Poulie fixe: attachée à une objet qui ne bouge pas, comme un plafond, mur ou un arbre. Poulie folle: est attaché à une autre objet, souvent par une corde enroulée autour de la poulie même

Un palan: un système de poulies très complexe (combinaison de poulies fixes et de poulies folles).

L’énergie, la friction et le rendement Thème 3

L’énergie Le travail est une transfert d’énergie Il y a deux type d’énergie Cinétique Potentielelle

* Énergie cinétique est l’énergie du mouvement ( ex. les pédales qui tournent sur une bicyclette) Énergie potentielle est l’énergie emmagasinée ( ex. une grande partie de l’énergie des machines et de ton corps est emmagasinée sous forme d’énergie chimique) ecinetique/preview.weml epotentielle/preview.weml

Le cycle de l’eau et l’énergie

Changement d’énergie Convertir : l’énergie change d’une forme dans une autre. Transmission : l’énergie est transférée d’un endroit à une autre, sans être transformée ni convertie.

Rendement Rendement (efficiency) Rendement : Indique la portion de l’énergie fournie à la machine qui est transférée à la charge par la machine. Rendement = travail accompli par le levier sur la charge x 100 % travail fourni au levier par la force Plus le rendement est élevé, meilleur est le transfert d’énergie par le levier.

Améliorer le rendement Lubrifies les surfaces Ex. l’huile ou de la graisse Gonfler les pneu pour réduire la friction Change L’huile à moteur

1. Explique le mot pression ? 2. Avez-vous déjà vous le terme Pression ?

Saint Albert le Grand, vous nous rappellez qu'entre la science et la foi, il y a l'amitié. Aidons-nous de vouloir et de faire tout seul et toujours pour la gloire de Dieu." Au nom du Père, et du Fils, et du Saint Esprit Amen St Albert le Grand

la force, la pression et l’aire Thème 4

Ce qu’on va apprendre: 1.Le principe de Pascal -Vérin hydraulique -Relation entre force exercer et l'air d'une piston 2. Relation entre Pascal et Gain Mécanique Blaise Pascal

Révision Quelle est la formule pour Pression ? Pression (p)= Force ( F) Aire ( A)

N’oubliez pas… La force s’exprime en Newtons (N) L’aire s’exprime en mètres carrés (m²) L’unité de la pression = N/m² N/m 2 = Pascal ( PA)

Le principe de Pascal Dans un fluide incompressible confiné, la pression est transmise dans toutes les directions et perpendiculairement aux parois du contenant.

L’utilisation du principe Beaucoup de systèmes mécaniques utilisent le principe de Pascal. Vérin Hydraulique

un système mécanique qui permet de soulever les objets lourds. Il utilise un fluide sous pression dans un système fermé (ex. soulever les objets lourd ).

Application Suppose que tu exerces une force de 500N sur le liquide de piston 1, dont l’aire est de 5m² P = F/A = 500 N / 5 m² =100 N/m² Selon le principe de Pascal, cette pression se transmet à travers le liquide. Une pression de 100 N/m² est donc exercée sur l’aire du grand piston.

Mais ! l’aire du grand piston est plus grande (50 m²). Alors La force totale s’excercée sur le grand piston sera de 100 N/m 2 x 50 m 2 = 5000 N F= P x A 10 fois la force exercée sur le petit piston.

Question de Pratique Suppose que tu exerces une force de 100N sur le liquide de piston 1, dont l’aire est de 1m². Quelle est la force exercer par piston 2 avec l’aire de 20m² ?

Question de Pratique Utilisant un vérin hydraulique, tu es capable d’appliquer une force de 400 N sur un piston d’une aire de 5 m 2. Quelle est l’aire du deuxième piston s’il y avait une force produite de N

Le principe de Pascal et le gain mécanique Lorsque tu exerces une force de 10N, le machine exerce une force sur le grand piston de 90 N sur une charge. Le vérin hydraulique fournit un gain mécanique GM= Force produite par la machine Force appliquée à la machine GM= 90 N 10 N GM = 9

Question de Pratique Quel est le gain mécanique d’un vérin hydraulique quand la force produite est de N et la force appliquée est de 50 N?

Les systèmes hydrauliques et pneumatiques Thème 5

Ce qu’on va apprendre: 1.La définition de : a.les systèmes hydrauliques b.les systèmes pneumatiques 2.Le fonctionnement 3.Exemples dans la vie 4.Exemples dans ton corps Pourquoi?? On va construire les systèmes hydrauliques et pneumatiques

1. Les définitions les systèmes hydrauliques ●Système de liquides qui transmet la pression. ●Se comprennent des systèmes fermés: les liquides ne sortent pas. ●Les liquides sont incompressibles – cette caractéristique permet au systèmes hydrauliques de faire un travail.

1.Les définitions les systèmes pneumatiques ●Un système gazeux qui transmet de l’énergie. ●Ils sont des systèmes ouverts: le gaz dans les systèmes s’échappe après avoir fait le travail. ●Les gaz sont compressibles – ils changent facilement le volume. ● ex=2&list=PLCA2AE043BE95490Dhttps:// ex=2&list=PLCA2AE043BE95490D

2. Le fonctionnement npop.com/scien ce/motionsforce sandtime/hydrau lics/ les systèmes hydrauliques les systèmes pneumatiques

3. Les systèmes dans la vie les systèmes hydrauliques bulldozer rétrocaveuse

3. Les systèmes dans la vie les systèmes hydrauliques ajustement de la queue de l’avion Pinces de désincarcération

3. Les systèmes dans la vie les systèmes pneumatiques marteau pneumatique fraise de dentiste agrafeuse pneumatique sableuse

3. Les systèmes dans la vie les systèmes pneumatiques aéroglisseur

4. Dans ton corps ● Le système respiratoire de ton corps est plus complexe que toute autre machine pneumatique. Il dépend de changements dans la pression de l’air. ● Ce système compose de poumons et des muscles (tu respires et expires air).

4. Dans ton corps ● Ton cœur est une machine hydraulique importante. Il peut faire circuler environ 500 millions de litres de sang. ● Le sang circule dans les artères, les capillaires et les veines avant de revenir au cœur.

Théme 7 : les machines à travers l’histoire Comment les mondes de transport ont-ils changé à mesure que nos connaissances scientifique et technologique ont évolué ?

Machine à vapeur L’invention à la fin du XVIIIe siècle Fonction : brule un combustible, comme le charbon ou le bois, pour changer en vapeur l’eau du chaudière située à l’extérieur de la machine. L’eau se transforme en vapeur et actionne la machine

La machine à vapeur n’a pas été le premier appareil mécanique à vapeur. Environ 150 av. J-C Héron d’Alexandrie en Égypte a écrit un traité dans lequel il décrivait un grand nombre de systèmes mécanique.

Piston Un disque ou une plaque mobile qui s’insère dans un cylindre fermé. Quand le piston bouge, il entraine la tige qui y est attachée. À la tige est attachée une autre partie de la machine comme le vilebrequin d’une moteur Soupape d’échappement - Sur le coté gauche s’ouvre pour laisser s’échapper la vieille vapeur refroidie.

Combustion interne Le terme ( combustion interne) décrit le fonctionnement du moteur. Elle n’a pas besoin de combustion externe, ni de chaudière ou d’eau. Le carburant, de l’essence, est brulé à l’intérieur des cylindres.

Vilebrequin - La plupart des moteur d’automobile ont des piston qui bougent de bas en haut ou de l’avant vers l’arrière. Le vilebrequin transforme ce mouvement en un mouvement de rotation qui fait tourner les roues de l’automobile. La force qui déplace les pistons vient de l’énergie que libère la combustion de l’essence.