Les systems en action Chapitre 1 - 3

À la découverte des systèmes Chapitre 1

Vocabulaire système système physique système social force intrant extrant effets secondaires réflexion sur les systèmes surconsommation

QUESTION CLÉ Qu’est-ce qu’un système?

1.1 Les types de systèmes Pg

Un ensemble d’éléments qui forment un tout et qui interagissent pour accomplir une tâche. Un système

Les systèmes physiques ensemble d’éléments physiques naturels (système solaire) artificiels (faits par les êtres humains – mécanismes, les systèmes optiques, les systèmes électriques) –outils, appareils, dispositifs, instruments, gadgets ou ustensiles permettent d’exécuter rapidement des taches dangereuses ou normalement impossibles

Les systèmes sociaux un ensemble d’éléments vivants qui interagissent pour exercer une fonction donnée naturels (colonies de fourmis) artificiels (sante, d’éducation, les groupes de musique rock) régissent les interactions et les relations entre les êtres humains ou d’autres organisme vivants

DEVOIRS Pg. 12 # 1, 2, 3, 4

Les composantes des systèmes 1.2

Les mécanismes des systèmes composé de systèmes plus petits (mécanismes) Exemples – ouvre-boite, GPS 3 mécanismes –spatial, commande et utilisation

Les pièces mobiles des mécanismes élément qui transforme une force en une autre force une forme d’énergie en une autre forme d’énergie un mouvement en un autre mouvement une action en une autre action une force est une poussée ou une traction exercée sur un objet – peut modifier sa trajectoire ou sa forme

Des systèmes aux industries produisent des biens et des services qui répondent aux besoins ou aux désirs des gens. combinaisons de systèmes physiques et sociaux interagissent et produisent certaines catégories de biens et de services industrie des communications (livres,, magazines, émissions de radio et de télévision, sites Internet, téléphones)

Les intrants et les extrants des systèmes intrants - les forces, l’énergie ou les matières premiers qui font fonctionner un system –ouvre-boite – la force que ta main exerce extrants – fonction que remplit un système ou aux services qu’il permet de rendre –ouvre-boite – la rotation de la boite et la coupe du couvercle

Les effets secondaires extrants non désirés ou inattendus d’un système automobile – 1. la mobilité 2. Pollution de l’air La réflexion sur les systèmes capacité a tenir compte des intrants, des extrants et des effets secondaires d’un système

Devoirs pg. 16 1, 2, 3, 4, 5 pg. 17 – Lis et questions

L’évolution des systèmes Pg

Les systèmes de gestion des déchets 31 millions de tonnes par année 67% de nos ordures sont dans des sites d’enfouissement Les sites d’enfouissement ne représentent qu’une facette de la gestion des déchets Recyclage

Les systèmes téléphoniques 19e siècle – reposait sur divers mécanismes

Les systèmes d’éducation Imagine un école ou la présence n’est pas obligatoire L’école secondaire catholique Mary Ward Facteurs sociaux

Devoirs Pg. 21 #1, 3

« Les avantages d’une société de gaspillage l’emportent sur les couts pour la société et l’environnement. » La surconsommation

Révision Résumé Pg. 24 – 25 Vocabulaire Questions –Pg. 26 – 27 # 1, 2, 5, 7, 9, 11, 16

Chapitre 2 Se mettre au travail

QUESTION CLÉ Qu’est-ce que le « travail » et comment se produit-il?

Vocabulaire machine simple point d’appui bras de charge bras de levier force appliquée force produite résistance ampleur newton (N) friction frottement d’adhérence frottement de glissement lubrifiant gain mécanique gain mécanique idéal grain mecanique réel travail énergie

Les systèmes physiques: les machines simples Pg

Les machines simple La plupart sont conçus pour exécuter une seule tâche. Une agrafeuse est une exemple d’une machine simple, un dispositif constitué s’une ou deux composantes seulement et qui fonctionne grâce à l’application d’une force unique.

Les types de machines simples le plan incliné le coin la vis le levier la roue et l’axe la poulie

Le plan incliné Les rampes sont évidement des plans inclinés.

Le coin Un plan incliné modifié. Exemple – une hache

Le vis un plan incliné qui a été creuse dans un appui central

FONCTIONNEMENT DES LEVIERS Force appliquée – est la force nécessaire pour déplacer la charge La résistance – est la force déployée par la charge Un levier est formé d’une barre rigide mobile qui pivote autour d’un point d’appui. Les leviers permettent de multiplier une force. La force appliquée (effort) est amplifiée et produit la force nécessaire pour soulever la charge (la résistance).

1 er type Peuvent déplacer une lourde charge à l’aide d’une force réduite. Le point d’appui est entre la charge et la force appliquée. Exemple – ouvrir le couvercle du pot de peinture

2 e type Permettent le déplacement d’une charge importante au moyen d’une force légère, le point d’appui est a une des extrémités. La charge est située entre le point d’appui et la force appliquée. Exemple – une brouette

3 e type Rendent difficile le déplacement ou le soulèvement d’une charge. Le point d’appui est situe a une extrémité, mais la force appliquée est située entre le point d’appui et la charge. La distance au point d’appui de la charge est toujours supérieure à la distance au point d’appui de l’effort.

Exemple – une canne à pêche

La roue et l’axe, les engrenages et les poulies mouvement rotatif

La roue et l’axe Constituent le mécanisme rotatif le plus courant Comprend un grand disque (la roue) soutenue par une tige (l’axe) En tournant la roue sur son axe, l’application d’une force légère génère une force importante.

La roue et l’axe La roue et l’axe peuvent agir en sens inverse. En exerçant une force supérieure sur l’axe, on gagne de la distance. (Exemple – une toupie)

Les engrenages la version modifiée du mécanisme de la roue et l’axe constitués de toues dentées (métal ou plastique) accélèrent ou ralentissent un mouvement ou en modifier la direction un train d’engrenages est forme de 2 roues engrenées

Les poulies Comportent des roues et des axes Soulèvent des charges pesantes où modifie la direction d’une force.

Les poulies Deux types –Poulies fixes – rattachées a une structure immobile et rigide –Poulies mobiles – n’est pas fixée à une structure immobile

Examine de près les différentes forces 2.2

4 forces naturelles fondamentales la force gravitationnelle la force électromagnétique la force nucléaire de forte intensité la force nucléaire de faible intensité

Les forces nucléaire de forte et faible intensité ne sont pas courantes parce qu’elles sont produites par les centrales nucléaires. La force gravitationnelle (gravité) est la force qui attire les objets vers la surface de la Terre. La force électromagnétique cause la plupart des mouvements et qui est a la base de la majorité de nos activités.

Représenter les forces Toutes ces forces comportent 2 composantes l’ampleur (la mesure de l’intensité de la force) la direction (l ‘orientation de la pousser ou de la traction) tête de la flèche indique la direction l’epaisseur = son ampleur

L’unité de mesure de la force Newton (N)

La masse et le poids La masse - une mesure de la quantité de matière dans un objet. Le poids – la mesure de la force d’attraction de la Terre entre deux objets. La Terre exerce une force d’attraction de 9,8 N pour chaque Kg de la masse d’un objet. (9,8 N/Kg)

Examine de près la friction La friction est la force opposant une résistance au mouvement de deux surfaces en contact. Le frottement d’adhérence est la force qui empêche les surfaces au repos de glisser les unes contre les autres. Le frottement de glissement ralentit et arrête le mouvement d’une surface sur une autre surface.

Friction Accélère également l’usure de composantes en utilisant un lubrifiant Un lubrifiant est une substance généralement liquide appliquée entre deux surfacées glissant l’une sur l’autre pour diminuer la friction La friction entre des surfaces lisses est beaucoup moindre qu’entre des surfaces inégales

Le gain mécanique 2.3

Gain mécanique Un gain mécanique (GM) correspond au rapport entre la force produite et la force appliquée (par exemple, la force produite divisée par la force appliquée). Le marteau retirant le clou de la planche Marteau – Force 15X supérieur a la force appliquée, il y a un gain mécanique.

Si la force appliquée et la force produite sont identiques, GM = 1 GM = longueur du bras de levier longueur du bras de charge GM > 1 facilitent l’exécution des taches. GM < 1 – la force appliquée est supérieure à la force

Le gain mécanique (distance parcourue) GM = distance parcourue par la force appliquée distance parcourue par la force produite La distance parcourue par la force appliquée = la distance sur laquelle la force s’applique. La distance parcourue par la force produite = la distance sur laquelle la charge a été déplacée.

Le gain mécanique idéal et le gain mécanique réel Gain mécanique idéal – un gain mécanique dont la totalité de force appliquée serait transformé en force produite. (Impossible dans une situation réelle) Gain mécanique réel - un gain mécanique véritable, idéal moins la perte d’une partie de la force en raison de la friction interne, du glissement et de la déformation. GM réel = force produite mesurée force appliquée mesurée

DEVOIRS Questions # 1, 2, 3, 4

Le travail, au sens scientifique 2.5

Travail le produit de la force appliquée sur un objet par le déplacement de l’objet sur une distance. Il faut multiplier la force appliquée (en newtons) par la distance du déplacement (en mètre) pour calculer le travail effectué.

Travail Travail = force appliquée (N) x la distance du déplacement (M) T = F x d *(N x M) = l’unité de travail « joule » * un newton-mètre = 1 joule (1 N · M = 1J)

Le travail et l’énergie L’énergie est souvent définie comme la capacité a exécuté un travail. L’énergie vient de la nourriture et l’énergie qui contient cette nourriture vient du Soleil. Le Soleil constitue la principale source d’énergie sur la Terre. Même si l’énergie est toujours brûlée quand un travail se fait, toute cette énergie ne donne pas un résultât concret.

L’énergie Comme le travail, l’énergie se mesure en joules. L’unité de mesure de milliers de joules est le kilojoule (kJ). 1 kJ = 1000 joules

Devoirs pp. 48 # 1, 2, 3, 4

Concevoir des systèmes efficaces Chapitre 3

Vocabulaire perte d’énergie conversion d’énergie transfert d’énergie efficience économique rendement mécanique service à la clientèle automatisation

3.1 – La perte d’énergie L’énergie sert à produire du travail. Une perte d’énergie est l’énergie qui s’échappe d’un système. Ceci survient lors de la conversion d’énergie (d’une forme à une autre). Elle se produit aussi lorsqu’il y a un transfert d’énergie (déplacement de l’énergie)

La perte d’énergie dans les systèmes mécaniques se produit lors de l’échauffement de composantes à cause de la friction. s’échappe des systèmes mécanique quand il y a une trop grands nombre de vibrations et de sons indésirables les voitures gaspillent beaucoup d’énergie moins de 20% de l’énergie chimique contribuent directement à faire rouler la voiture

La perte d’énergie dans les systèmes sociaux plusieurs fois utilise plus d’énergie, de temps, de ressources humaines et matérielles que nécessaire = couteux. la quantité de travail accomplie sera également inferieure à ce qu’elle aurait pu être si le système était plus efficace.

La vigilance en matière d’énergie En plus de couter cher, les pertes d’énergie épuisent les ressources L’énergie thermique s’échappe parfois des maisons en raisons d’une mauvaise insolation des murs et des toits ou par les interstices autour des fenêtres et des portes.

DEVOIRS Pg. 60 # 1, 2, 3, 4

3.2 – L’efficacité Avez-vous un exemple d’amélioration de l’efficacité qui a eu un effet positif pour un groupe de personnes et un effet négatif pour un autre group ? Comment est-ce que vous entrainez pour un sport ? Pourquoi est-il important d’éliminer les mouvement inutiles ?

Examine figure 2, les restaurants rapide ont adoptes les procédés pour améliorer leur efficacité Pouviez vous pensez a des autres façons ? Faites un remue-méninges sur des mesures d’amélioration de l’efficacité ayant des effets positifs et négatifs sur la société.

Tableau

Plusieurs facteurs influent sur l’efficacité d’un système physique. Les êtres humains sont aussi des systèmes physiques. Les athlètes s’entrainement de longues années pour diminuer tout effort ou mouvement inutiles afin d’accomplir de bonnes performances. Les cyclistes s’efforcent de pédaler à un rythme constant L’efficacité est tout aussi importante dans les systèmes sociaux.

L’efficience économique est la capacité à réaliser un objectif ou à obtenir un résultat sans gaspillage d’énergie, d’efforts ou de matériel. (ex. la restauration rapide – service) L’efficacité des systèmes physiques dans le secteur des services peut également avoir un effet sur notre comportement.

Les entreprises améliorent le rendement de leurs usines grâce à de l’équipement très complexe. Des machines exécutent la même tache, exactement de la même manière, des milliers de fois. Jamais malades ni fatiguez ni ennuierez ni malheureuses au travail. Peuvent complétez les taches dangereux.

DEVOIRS Pg. 63 # 1, 2, 4, 5

L’automatisation le remplacement de la main-d'œuvre humaine par des moyens technologiques

Pour ou contre? Oralement En partenaires ou group de trois Ta position, ton point de vue sur l’avenir de l’automatisation en milieu de travail Problèmes sociaux et environnementaux Les avantages et désavantages Présent trois à cinq solutions pour minimiser les couts et optimiser les avantages

Révision de chapitre Résumé – Pg. 76 – 77 Questions de révision – Pg. 78 – 79 –# 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 12, 15 Vocabulaire Labo

Révision de l’unité Vocabulaire Questions Pg. 82 – 85 –#1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 15, 17, 18, 19, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 31, 33, 36 Quizzes & Tests Labos