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Activités supplémentaires UT•Chapitre12

C H A P I T R E 12 L’ingénierie mécanique et les matériaux

Section 12.1 Les fonctions mécaniques élémentaires

1 Associezlesdéfinitionssuivantesauxfonctionstypesauxquellesellescorrespondent.

a) Permetd’unirunepièceàuneouplusieursautrespièces.

b) Empêcheunfluide,unsolideouungazdes’échapperdesoncontenant.

c) Permetàunobjetd’effectuerunmouvementdansladirectiondésirée.

d) Diminuelefrottemententrelespiècesd’unobjetetfaciliteleursmouvements.

1) Lubrification

2) Guidage

3) Étanchéité

4) Liaison Réponses : a4 ; b3 ; c2 ; d1.

2 Précisezdequellefonctiontypeilestquestiondanslesénoncéssuivants.

a) Félixréassemblelespiècesdesabicycletteaprèsenavoir faitl’entretien. Liaison

b) Ilvérifiequelepivotauniveaudufreinsurleguidonestbien ajustépourpermettrelemouvementdelamanettedufrein. Guidage

c) Pendantcetemps,Dominiques’assurequelebouchon duréservoird’essencedesonscouteurfermebien. Étanchéité

d) Puiselleajoutedel’huilesurlachaînedesonscouteur. Lubrification

3 Voiciquelquesobjetstechniques.Queltypedeliaisonchacundecesobjetscomporte-t-il?Choisissezvosréponsesparmilestypesdeliaisonsprésentésdansl’encadréci-dessous.

•Appui-plan •Glissière •Pivot •Rotule

•Encastrement •Liaisonhélicoïdale •Pivotglissant

a) Entrelalameetlemanched’uncouteau àlamerétractable

Glissière

b) Entrelemorsmobileetlavisdeserraged’un serre-jointenC

Rotule

Morsmobile

Visdeserrage

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c) Entrelecompartimentdespilesd’une télécommandeetsoncouvercle

Encastrement

d) Entreunpotetsoncouvercle

Liaison hélicoïdale

e) Entrelespoussoirsd’unjeudehockeysur airetlatable

Appui-plan

f) Entrelecadrand’unemontreetlatigequi permetd’ajusterl’heure

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Pivot glissant

g) Entreuneautomobileetsesportières

Pivot

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4 Pourchaqueobjetillustréàl’activité3,expliquezlechoixdelaliaison. Plusieurs réponses sont possibles. Exemples : a) Couteauàlamerétractable

Pouvoir ranger la lame de façon sécuritaire dans le manche.

Glisser facilement la lame hors du manche à la longueur désirée.

b) Serre-joint

Faciliter l’appui contre l’objet à serrer grâce à la mobilité de la zone d’appui du mors mobile.

c) Compartimentdespilesd’unetélécommande

Faciliter le remplacement des piles car il suffit de glisser le couvercle dans les rainures pour le retirer ;

on n’a donc pas besoin de le dévisser.

d) Potetcouvercle

Assurer une certaine étanchéité du pot.

e) Jeudehockeysurair

Faciliter le glissement des poussoirs sur la table.

Permettre des mouvements dans toutes les directions.

f) Montre

Permettre l’ajustement facile des aiguilles et leur blocage quand on repousse la tige vers l’intérieur

de la montre.

g) Portièred’automobile

Faciliter l’ouverture et la fermeture de la portière.

Permettre une bonne amplitude d’ouverture de la portière.


Nom: Groupe: Date:



Section 12.2 Les mécanismes de transmission et de transformation du mouvement

5 Voiciuneséried’objetstechniques.Pourchacundesobjets:

a) Précisezs’ils’agitd’unsystèmedetransmissionoudetransformationdumouvement.

b) Nommezlemécanisme.

c) Précisezsilemécanismeestréversibleouirréversible.

d) Précisez les fonctions des composantes en les pointant sur le dessin et en utilisant les légendes présentéesdansl’encadréci-dessous.

1) Organemoteur 2) Organeintermédiaire 3) Organerécepteur

A) Unbaumepourleslèvres

a) Mécanisme de transmission du mouvement

b) Vis et écrou

c) Irréversible

B) Untire-bouchonàlevier

a) Mécanisme de transformation du mouvement

b) Pignon et crémaillère

c) Réversible

3

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Nom: Groupe: Date:


Activités supplémentaires UT • CHAPITRE 12

C) Une motocyclette

a) Mécanisme de transmission du mouvement

b) Chaîne et roues dentées

c) Réversible

6 Une bicyclette est équipée de dérailleurs sur le pédalier et sur la roue arrière pour faire passer la chaîne d’un pignon (roue dentée) à l’autre. À quoi servent ces roues dentées de grosseurs différentes ?

La variation de la grosseur des roues dentées

permet de faire varier la vitesse à laquelle

on roule.

Section 12.3 Les matériaux et leurs propriétés

7 Pour chacun des objets ci-dessous, indiquez la contrainte à laquelle l’objet est soumis. Faites votre choix parmi les contraintes suivantes.

1) Compression 2) Torsion 3) Traction

a) Les courroies qui permettent d’attacher une tente au sol à l’aide de piquets

Traction

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Nom : Groupe : Date :

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b) Latiged’untournevisqu’ontourne c) Lesmursporteursd’unemaison

Torsion Compression

8 Parmilalistedematériauxquisuit, lesquelssontàprivilégierpourlafabricationdesobjetsci-dessous? Justifiezvoschoixenparlantdespropriétésdesmatériauxchoisis. Plusieurs réponses sont possibles. Exemple :

•Acier •Boisdur •Cuivre

•Acierinoxydable •Boismou •Panneauxdefibres

a) Railsdevoieferrée

L’acier, car c’est un matériau malléable auquel on peut donner la forme désirée. Sa dureté lui permet

également de résister au passage des trains.

b) Mouluresdécorativesàfaiblecoût

Les panneaux de fibres, car ils sont faciles à utiliser et résistent bien à l’usure. Ils sont aussi moins

chers que le bois.

c) Filsélectriques

Le cuivre, car sa ductilité permet de l’étirer en fils. C’est un bon conducteur d’électricité qui résiste bien

à la corrosion et à l’humidité.

d) Parquets

Le bois dur, car sa dureté lui permettra de résister à l’usure.

e) Chaudrons

L’acier inoxydable, car c’est un matériau malléable auquel on peut donner la forme désirée. De plus,

il résiste à la corrosion.

f) Meubles

Le bois mou, car il est flexible et plus léger, ce qui facilite la fabrication et le déplacement des meubles.

Il est aussi souvent moins cher que le bois dur.


Nom: Groupe: Date:



Consolidation

9 Répondezauxquestionsrelativesàchacundesobjetssuivants.

a) Ventilateurdetable b) Écransolaireenvaporisateur

A)Quellefonctionmécaniquepermetàl’hélicedetourner?

La fonction guidage

B) Quel type de liaison unit l’hélice à l’arbremoteur?

Une liaison pivot

C) À quelle contrainte mécanique doit résisterl’hélice?

La torsion

D) Lesventilateurspossèdentsouventdeshélicesfaitesdematièreplastique.Donnezunavantagedeceshélicesparrapportàcellesenmétal.

Plusieurs réponses sont possibles. Exemples :

– Le plastique est moins cher que le métal.– Le plastique est moins coupant que le métal.– Le plastique est plus léger que le métal.

A) Quellefonctionmécaniquepermetàl’emboutduvaporisateurdedescendreenlignedroite?

La fonction guidage (en translation)

B) Quel type de liaison unit l’embout duvaporisateuraubouchon?

Une liaison pivot glissant

C) Donnezunavantagedecetypedeliaison.


D) Les bouteilles munies d’un vaporisateurpeuvent être faites de verre. Nommez unavantageetun inconvénientquereprésentel’utilisationdecematériau.


– On peut voir à travers (avantage), il est

recyclable (avantage), mais il peut se

briser facilement (inconvénient).

E) Unressortpermetàl’emboutduvaporisateurderemonter.Quelleformedecontrainteestappliquéesurceressort?

La compression

F) Àquellefonctionmécaniquedoit-onrecourirpouréviterquelabouteillenelaisseéchapperleliquidequ’ellecontient?

La fonction étanchéité

– L’embout n’envoie un jet que lorsqu’on appuie dessus.

– Le pivot permet de tourner l’embout pour propulser le jet dans la direction souhaitée.


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c) Batteurélectrique

A) Les fouets tournent grâce à quel type de mécanisme: un mécanisme de transformation du mouvementouunmécanismedetransmissiondumouvement?

Un mécanisme de transmission du mouvement

B) Queltypedecontraintesubissentlesfouets? La torsion

C) Queltypedeliaisonunitlesfouetsaubatteur? Une liaison encastrement

D) D’aprèsvous,pourquoia-t-onchoisi,danslemodèlereprésenté,desfouetsenmétaletdequeltype demétalpourrait-ils’agir?Expliquezvotreréponse.

Les fouets en métal résistent mieux à la torsion que les fouets en plastique, par exemple. Ils sont

aussi plus coupants, ce qui aide à bien mélanger les ingrédients. Les fouets de ce batteur sont

probablement faits d’acier inoxydable pour résister à la corrosion.

Éjecteurdefouets

Poignée

Talond’appui

Fouetsenmétal

Sélecteurdevitesse


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