MECANIQUE 5

Les mesures des nombre de tours dans un engrenage

Objectifs notionnels :

- Passer de la constatation "la petite roue tourne plus vite que la grande" dans un engrenage à une mesure en nombre de tours
- Eventuellement : Constat sur l'inversion des sens de rotation.

Compétences :
- Faire des mesures ; trouver les paramètres pertinents à mesurer.
- Organiser sa recherche : essais systématiques des diverses combinaisons entre roues, noter les résultats, faire éventuellement des tableaux à double entrée.

Préparation matérielle :

- Par groupe au moins une roue dentée de chaque sorte (ex pour LEGO, 40-24-16-8 dents)
- Deux roues identiques pour le rapport 1
- Des axes et supports (ici il ne s'agit pas de construire un objet, mais de pouvoir faire tourner facilement les roues)

Activités des élèves:

ACTIVITE 1( par petits groupes ou individuelle)

Partir s'il y a lieu d'une constatation faite à partir du batteur à œufs ou de la bicyclette (la petite roue dentée tourne plus vite que la grande). Généraliser cette observation par des manipulations avec les roues dentées du matériel : on peut convenir de compter le nombre de tours d'une petite roue quand la grande fait un tour.

ACTIVITE 2 (collective)

Rassembler les mesures, les comparer.
On peut en aborder l'analyse sachant que la recherche d'une loi est l'objet de la partie 6.

Prolongements

Notion de proportionnalité : si la petite roue fait 1,2,3... tours : combien en fait la grande ? (ex : 4,8,12...)

Ceci permet de mesurer précisément le nombre de tours d'une roue quand le rapport est fractionnaire, par exemple avec une roue de 24 dents et une autre de 16. On fera tourner la grande roue (en comptant) jusqu'à ce que le nombre de tours de la petite soit un nombre entier.