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4. (a) Changez la taille de la roue en utilisant des tiges plus longues et plus courtes. Répétez l’expérience.
(b) Comparez les autres tiges par rapport à la tige bleue.
(c) Ces changements permettent-ils de soulever le seau plus facilement ou non?
(d) Que pouvez-vous
conclure par rapport
à la taille de la roue
et à son effet sur le
travail à accomplir?
Mise en application
Demandez aux étudiants d’écrire dans
leur Journal à propos des avantages et
des désavantages des deux types d’axes
étudiés ainsi qu’à propos de la taille des
roues et de leur effet sur le travail.
Encouragez-les à discuter de situations
pour lesquelles certaines tailles seraient
plus appropriées.
Demandez aux étudiants de décider quelle
combinaison de roue et d’axe est plus
efficace pour soulever le seau du puits.
Demandez aux étudiants de construire différentes tailles de roues et d’axes et de les essayer afin de valider leurs
hypothèses.
Les étudiants devraient remarquer qu’utiliser de plus longues tiges pour la
roue permet de faire tourner l’axe plus facilement. Les tiges plus courtes
auront l’effet contraire. Si votre classe a déjà exploré les concepts de leviers,
vous pouvez leur expliquer que la roue et l’axe fonctionnent comme un levier
en rotation. Faites le lien avec la longueur de bras de levier et son effet sur le
travail à accomplir.
Le petit axe est plus facile à faire tourner, mais il nécessite
plusieurs tours pour soulever un objet. L’axe plus large
nécessite moins de tours pour soulever le même objet, mais il
faut un effort plus grand pour le faire tourner. Plus la roue est
large, plus il est facile de faire tourner l’axe, mais vous devez
actionner la roue sur une plus grande distance.
Vous pouvez utiliser un petit axe lorsque vous désirez soulever
un objet lourd et que vous souhaitez que la roue s’actionne
facilement. Vous pouvez utiliser un axe plus large lorsque vous
souhaitez soulever un objet moins lourd, mais plus rapidement.
La roue la plus large et l’axe le plus petit.
Pour aller plus loin
1. (a) Utilisez un dynamomètre pour mesurer la force de l’effort fournie pour soulever le verre de papier pendant
les différentes étapes de l’activité. Attachez le verre au dynamomètre pour déterminer la force nécessaire
pour le soulever sans le mécanisme de roue et d’axe du puits.
(b) Insérez un connecteur gris à l’extrémité de la tige bleue qui forme la manivelle du puits. Accrochez
le dynamomètre au connecteur gris. Tirez le dynamomètre vers le haut pour soulever la poignée pour
chacune des étapes de cette activité.
(c) Inscrivez les résultats et comparez-les. Utilisez-les pour déterminer quel système de roue et d’axe nécessite
l’effort le plus grand et l’effort le plus petit. Expliquez vos réponses.
(d) Calculez le travail accompli par cette machine simple. Ce calcul peut s’effectuer selon cette formule :
Travail produit = Poids du seau x Distance parcourue
GUIDE DE I’ENSEIGNANT
LES MACHINES SIMPLE
Education
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