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Matière, mouvement, énergie, information

Publié le 30 janv. 2020

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Le  jeudi 30 janvier 2020

Sources et conversions d'énergie

Séance 3 : La transmission de mouvement

  • Séance 3 : La transmission de mouvement

    «- Pour commencer, on va se rappeler ce qu’on a vu au cours des deux premières séances ! »

    « -On a vu comment produire de l’énergie ! »
    « On a regarder une vidéo ! »
    « On sait que l’énergie ne se voit pas mais se produit ! »

    «- A quoi elle sert l’énergie ? »
    « Elle sert à s’éclairer en produisant de la lumière ! »
    « Elle sert à se déplacer ! »
    « Et elle sert à se chauffer ! »

    «- On la trouve sous quelle forme ? »
    « L’énergie musculaire ! »
    « L’énergie thermique pour se chauffer ! »
    « L’énergie lumineuse ! »

    «- Quelles sont les sources d’énergie ? »
    « Le soleil pour l’énergie solaire ! »
    « L’eau pour les barrages hydroélectriques ! »
    « Le vent pour l’énergie éolienne ! »
    « Le charbon, le nucléaire et le pétrole ! »

    L’enseignant distribue une fiche que les élèves doivent compléter en précisant la source d’énergie, la forme d’énergie et si elle est renouvelable ou pas en fonction de l’image présentée.

    «- Qu’est ce que ça veut dire renouvelable ? »
    « On peut s’en servir tout le temps ! Il y en a toujours ! »
    « Le vent, y en a toujours ! »
    « Le charbon y en aura plus un jour ! »

    Les scientifiques circulent dans la classe pour questionner les élèves afin de les aiguiller dans leurs réponses.

     

    S3EnergieSarians19 0001



    Après quelques minutes l’enseignant fait une rapide synthèse avec les élèves.
    La centrale nucléaire :
    « La source est l’uranium ! »
    « L’uranium est un minerai, c’est épuisable, il n’y en aura pas toujours ! »
    « C’est une énergie non renouvelable ! »
    « C’est de l’énergie électrique ! »

    Les scientifiques expliquent et précisent :
    « La centrale nucléaire chauffe de l’eau, elle transforme une énergie thermique en énergie mécanique puis électrique ! »

    La centrale hydroélectrique :
    « C’est une énergie renouvelable ! »
    « Le barrage prend de l’eau et la rejette quand elle est moins puissante ! »
    « La turbine transforme une énergie mécanique et énergie électrique ! »

    Les éoliennes :
    « La source est le vent, c’est une énergie renouvelable ! »
    « L’éolienne transforme l’énergie mécanique en électricité ! »

    La voiture :
    « Dans la voiture l’énergie est non renouvelable, c’est du pétrole ! »
    « Le moteur transforme l’énergie thermique et énergie mécanique pour faire avancer la voiture ! »

    Les panneaux solaires photovoltaïques :
    « C’est une énergie renouvelable ! C’est l’énergie solaire ! »

    Les scientifiques expliquent qu’il y a des échanges chimiques à l’intérieur du panneau qui permettent de produire de l’électricité.

    La cheminée :
    « On brûle du bois pour se chauffer, c’est de l’énergie thermique ! »
    « C’est une énergie renouvelable, le bois repousse une fois coupé, il y en a toujours ! »

    Après ce petit rappel, l’enseignant propose aux élèves :
    «- Comment mettre un objet en mouvement ? »

    « On peut le pousser ! »
    « On peut pédaler comme sur le vélo ! »
    « On peut le faire tourner ! »

    Le maître présent une essoreuse à salade et demande à quoi ça sert.
    « C’est pour égoutter la salade ! »

    «- Comment ça s’appelle ? »
    « C’est une essoreuse à salade ! »

    «- Comment ça marche ? »
    Un élève explique à la classe :
    « Tu fais tourner la poignée, ça fait un mouvement qui fait du vent et ça sèche la salade. Plus tu tournes vite, plus la salade sèche ! »

    Aucun élève ne sais comment fonctionne l’essoreuse.
    Les scientifiques présentent une petite expérience à l’aide d’un seau contenant un objet.
    Si on retourne le seau, l’objet contenu dans le seau tombe mais si on le tourne à grande vitesse, il ne tombe pas.
    « - Pourquoi l’objet ne tombe pas ? »
    « Parce que ça tourne vite ! »
    « L’objet est collé au seau ! »
    Un élève dit : « C’est la force centrifuge ! »

    Les scientifiques expliquent alors que l’eau de la salade s’échappe par les trous du panier en tournant vite grâce à la force centrifuge alors que la salade est retenue par le panier .

    L’enseignant démonte ensuite l’essoreuse pour observer le mécanisme.
    «- Qu’est ce qui permet le mouvement du panier ! »
    « ça fait comme des roues ! »
    « Il y a des roues dentées ! »
    « C’est des engrenages ! »
    « Il y a une grande roue et une petite ! »

    L’enseignant propose aux élèves de faire quelques expériences pour étudier la transmission de mouvement à l’aide d’engrenages.

    Les élèves sont répartis en cinq groupes. Ils doivent reproduire les engrenages proposés sur une fiche et répondre aux questions de la fiche.

    La première expérience permet aux élèves de découvrir que le sens de rotation est lié au nombre de roues dentées d’un engrenage.

     

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    La seconde expérience permet de comprendre qu’une petite roue dentée d’un engrenage fait plus de tours qu’une grande roue dentée. Elle tourne donc plus vite.

     

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    Après les expériences, l’enseignant regroupe les élèves pour la synthèse des expériences.
    Les scientifiques demandent aux élèves ce qu’ils ont découvert, l’enseignant fait une synthèse au tableau.

     

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    L’enseignant représente l’essoreuse à salade et demande :
    « - Comment le panier à salade fait il pour tourner vite ? »

    Les élèves expliquent que la manivelle fait tourner une grande roue qui entraîne la petite roue du panier à salade. Le panier à salade tourne alors très vite par rapport à la manivelle.