Plan de leçon | Plan de leçon Tradisional | Cinématique : Transmission de mouvement

Objectifs

Durée: 10 à 15 minutes

L'objectif de cette étape du plan de leçon est de présenter les buts d'apprentissage aux élèves, afin d'offrir une vue d'ensemble claire de ce qui sera abordé. Cela aide à orienter l'attention des étudiants et à clarifier leurs attentes concernant le contenu à explorer, tout en s'assurant qu’ils saisissent l'importance du sujet et son utilité dans leurs futures activités académiques et pratiques.

Objectifs Utama:

1. Identifier les principaux moyens de transmission du mouvement.

2. Calculer le mouvement transmis dans les engrenages.

Introduction

Durée: 10 à 15 minutes

Cette étape du plan de leçon vise à capturer l'intérêt des élèves et à fournir un contexte pertinent pour le contenu à aborder. En introduisant l'importance pratique et historique de la transmission de mouvement, on établit une base solide pour l'apprentissage, rendant le sujet plus accessible et engageant pour les élèves.

Le saviez-vous ?

Saviez-vous que les engrenages, qui sont parmi les éléments fondamentaux de la transmission de mouvement, sont utilisés depuis plus de 2 500 ans ? Les premières traces d'engrenages remontent à la Grèce antique, où ils servaient à actionner des mécanismes d'horlogerie complexes, et même dans des dispositifs comme celui d'Anticythère, considéré comme le premier ordinateur analogique de l'histoire.

Contextualisation

Pour amorcer la leçon sur la Cinématique : Transmission de Mouvement, commencez par expliquer que ce concept est essentiel dans différents domaines de l'ingénierie et de la physique appliquée. Par exemple, des mécanismes de transmission de mouvement se retrouvent dans plusieurs dispositifs quotidiens, comme les vélos, les horloges, les moteurs de voiture, et même dans les machines industrielles. Ces mécanismes jouent un rôle clé dans la transmission de la force et du mouvement d'un composant à un autre, permettant aux machines de fonctionner efficacement et précisément.

Concepts

Durée: 45 à 50 minutes

Cette étape du plan de leçon vise à offrir une compréhension approfondie et appliquée des différents moyens de transmission de mouvement, en mettant l'accent sur les engrenages et le calcul du rapport de transmission. De plus, traiter des questions pratiques permettra aux élèves d'appliquer les concepts enseignés, renforçant ainsi leur compréhension et leur capacité à réaliser des calculs en lien avec ce sujet.

Sujets pertinents

1. Concept de Transmission de Mouvement : Expliquez que la transmission du mouvement est le mécanisme par lequel le mouvement est transféré d'un composant à un autre dans un système mécanique. Mettez en lumière son importance en ingénierie et en physique appliquée.

2. Types de Transmission de Mouvement : Abordez les principaux types de transmission tels que les engrenages, les courroies et poulies, et les arbres. Décrivez le fonctionnement de chaque mécanisme et les situations dans lesquelles ils sont utilisés.

3. Engrenages : Décrivez le fonctionnement des engrenages, en exposant les concepts tels que les dents, le diamètre primitif, et le rapport de transmission. Utilisez des illustrations pour montrer comment les engrenages s’engrènent et transmettent le mouvement d’un arbre à un autre.

4. Calcul du Rapport de Transmission dans les Engrenages : Expliquez la méthode pour calculer le rapport de transmission entre deux engrenages, en utilisant la formule : Rapport de Transmission = Nombre de Dents sur l'Engrenage Moteur / Nombre de Dents sur l'Engrenage Entraîné. Présentez des exemples pratiques pour clarifier le calcul.

5. Applications Pratiques : Montrez des exemples d'applications concrètes de différents types de transmission de mouvement, comme dans les vélos, les horloges, les moteurs de voiture et les machines industrielles. Soulignez l'importance de ces applications dans notre quotidien et dans l'industrie.

Pour renforcer l'apprentissage

1. Expliquez la différence entre la transmission de mouvement par engrenages et celle par courroies et poulies.

2. Calculez le rapport de transmission entre deux engrenages, où l'engrenage moteur a 20 dents et l'engrenage entraîné en a 40.

3. Décrivez une application pratique où la transmission de mouvement par arbres est utilisée et pourquoi elle est adaptée à cette application.

Retour

Durée: 20 à 25 minutes

Cette étape du plan est destinée à s'assurer que les élèves renforcent les connaissances acquises durant le cours, en discutant des réponses aux questions posées. Cela permet de clarifier d'éventuels doutes, de solidifier les concepts et de vouloir une compréhension plus profonde du contenu. De plus, engager les étudiants avec des questions supplémentaires stimule la pensée critique et l'application pratique des concepts abordés.

Diskusi Concepts

1. 📚 Expliquez la différence entre la transmission de mouvement par engrenages et la transmission par courroies et poulies : Les engrenages transmettent le mouvement par contact direct entre les dents, offrant une transmission précise et efficace de la force et de la vitesse. À l'inverse, les courroies et les poulies utilisent une courroie pour relier deux poulies, permettant une transmission de mouvement moins précise, mais plus silencieuse et capable de transmettre le mouvement sur plus grandes distances. 2. 🧮 Calculez le rapport de transmission entre deux engrenages, où l'engrenage moteur a 20 dents et l'engrenage entraîné en a 40 : Le rapport de transmission sera : Rapport de Transmission = Nombre de Dents sur l'Engrenage Moteur / Nombre de Dents sur l'Engrenage Entraîné En remplaçant par les valeurs : Rapport de Transmission = 20 / 40 = 0,5 Cela signifie que, pour chaque tour de l'engrenage moteur, l'engrenage entraîné fera deux tours. 3. ⚙️ Décrivez une application pratique où la transmission de mouvement par arbres est utilisée et expliquez pourquoi ce type de transmission est adapté à cette application : Un exemple classique est le système de transmission dans une voiture. Les arbres de transmission relient le moteur aux roues, transmettant la force nécessaire pour déplacer le véhicule. Ce type de transmission est efficace pour transférer de grandes forces et couples, tout en supportant des vitesses de rotation rapides.

Engager les étudiants

1. ❓ Quel serait le principal inconvénient d'utiliser des courroies et poulies au lieu d'engrenages dans un système nécessitant une grande précision ? 2. ❓ Si l'engrenage moteur a 30 dents et l'engrenage entraîné en a 90, quel serait le rapport de transmission ? Comment cela influencerait-il la vitesse et le couple de l'engrenage entraîné ? 3. ❓ Pensez à un dispositif de votre quotidien qui utilise des engrenages. Comment le rapport de transmission affecte-t-il le fonctionnement de ce dispositif ? 4. ❓ Discutez d'autres formes de transmission de mouvement qui n'ont pas été traitées en classe. Comment fonctionnent-elles et quand sont-elles le plus souvent utilisées ?

Conclusion

Durée: 10 à 15 minutes

L'objectif de cette étape est de récapituler les principaux points abordés, de solidifier le lien entre la théorie et la pratique, et de souligner la pertinence du contenu pour la vie quotidienne des élèves. Cela contribue à consolider l'apprentissage et à démontrer l’application pratique des connaissances acquises.

Résumé

['Concept de Transmission de Mouvement : définition et importance en ingénierie et physique appliquée.', 'Types de Transmission de Mouvement : engrenages, courroies et poulies, et arbres.', 'Engrenages : fonctionnement, concepts tels que dents, diamètre primitif, et rapport de transmission.', 'Calculer le Rapport de Transmission dans les Engrenages : formule et exemples pratiques.', 'Applications Pratiques : exemples dans les vélos, les horloges, les moteurs de voiture, et les machines industrielles.']

Connexion

La leçon a lié la théorie à la pratique en proposant des exemples réels d'applications des différents mécanismes de transmission de mouvement, comme dans les vélos et les moteurs de voiture. Cela a permis aux élèves de se projeter sur l'utilisation des concepts appris dans leur vie quotidienne et dans l'industrie.

Pertinence du thème

Le sujet traité est d'une grande importance dans notre quotidien, car la transmission de mouvement est centrale dans de nombreux dispositifs que nous utilisons au quotidien, tels que les engrenages d'une horloge ou d'un vélo. Comprendre ces mécanismes peut mener à des améliorations en matière d'efficacité et au développement de nouvelles technologies.