Une voiture qui freine
Objectif : Fabriquer un engin qui s'immobilise à un endroit précis après dévalé sur un plan incliné
Cycles d'apprentissage: 2e et 3e cycles du primaire et 1er cycle du secondaire
Compétences du 21e siècle: Résolution de problème
Progression des apprentissages en S et T:
Forces et mouvements
Décrire comment la pression agit sur un corps (compression)
Effets d'une force sur la direction d'un objet
Identifier des situations où la force de frottement (friction) est présente (pousser sur un objet, faire glisser)
Décrire comment une force agit sur un corps (le mettre en mouvement)
Décrire l'effet d'une force sur une structure
Techniques et instrumentation
Conception et fabrication de machines
Tracer et découper des pièces dans divers matériaux à l'aide des outils appropriés.
Utiliser des modes d'assemblage appropriés.
Utiliser les outils appropriés permettant une finition soignée.
Utiliser, lors d'une conception ou d'une fabrication, des machines simples, des mécanismes ou des composantes électriques.
Logiciels utilisés (facultatif): Illustrator, Tinkercad ;
Cycles d'apprentissage: 2e et 3e cycles du primaire et 1er cycle du secondaire
Compétences du 21e siècle: Résolution de problème
Progression des apprentissages en S et T:
Forces et mouvements
Décrire comment la pression agit sur un corps (compression)
Effets d'une force sur la direction d'un objet
Identifier des situations où la force de frottement (friction) est présente (pousser sur un objet, faire glisser)
Décrire comment une force agit sur un corps (le mettre en mouvement)
Décrire l'effet d'une force sur une structure
Techniques et instrumentation
Conception et fabrication de machines
Tracer et découper des pièces dans divers matériaux à l'aide des outils appropriés.
Utiliser des modes d'assemblage appropriés.
Utiliser les outils appropriés permettant une finition soignée.
Utiliser, lors d'une conception ou d'une fabrication, des machines simples, des mécanismes ou des composantes électriques.
Logiciels utilisés (facultatif): Illustrator, Tinkercad ;
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Préparation
Carton recyclé
CD-DVD recyclés
Brochette de bambou
Pailles en carton
Élastiques
Ruban cache
Bâtonnets de bois
Abaisse-langues
Bouchons de liège
CD-DVD recyclés
Brochette de bambou
Pailles en carton
Élastiques
Ruban cache
Bâtonnets de bois
Abaisse-langues
Bouchons de liège
Présentation du défi technologique
- Annoncer le défi aux élèves : concevoir et fabriquer un véhicule roulant qui, après avoir dévalé une pente, s'immobiliser dans un carré tracé aux sol
- Présenter le matériel aux élèves. « Comment transformer les CD/DVD en roues ? »
- « Que pourrions-nous utiliser pour faire l'essieu ? Le moyeu ? »
FAbrication du moyeu à l'imprimante 3d
- Les élèves mesurent le diamètre du moyeu et celui de l'essieu
- Ils le conçoivent dans Tinkercad et l'impriment à l'aide d'une imprimante 3D
- Les élèves insèrent le moyeu au centre du CD/DVD et y introduisent la brochette de bambou qui servira d'essieu
Moments forts de la fabrication
Mise à l'essai des prototypes
Concepts scientifiques
Dans cette situation d’apprentissage, les élèves explorent comment les forces et le mouvement influencent le déplacement d’un objet, ici une petite voiture. En construisant leur voiture pour qu’elle freine juste après un plan incliné, ils découvrent le rôle de la gravité, de l’inertie, de la friction et de l’énergie cinétique dans l’arrêt du véhicule. Ils observent aussi comment la forme, le poids, les roues et le freinage affectent la précision et la distance parcourue.
