C H A P I T R E 1 Pourquoi c’est fait comme...

C H A P I T R E 1

Pourquoi c’est fait comme ça ?

1. Les objets techniques en domotique (pp. 10-11)

doc 1 Des exemples d’objets techniques informatisés et automatisés (p. 10)

1. Il est utile que l’appareil sportif enregistre les performances de la personne quil’utilise afin de suivre, dans le temps, l’évolution de sa forme physique.

2. Exemples d’objets de domotique dont le fonctionnement a été automatisé : leréfrigérateur, le détecteur de fumée, l’ascenseur, le lave-vaisselle, etc.

doc 2 Des exemples de services offerts par la domotique (p. 11)

1. Il est utile d’avoir un détecteur de fumée dans la cuisine afin de détecter un éven-tuel début d’incendie dû à l’utilisation du feu.

2. La domotique peut permettre l’ouverture et la fermeture automatiques desvolets.

doc 3 Un exemple de télécommande multifonction (p. 11)

1. L’utilisation d’une télécommande unique pour piloter plusieurs services simpli-fie la prise en main par l’utilisateur, car la logique d’utilisation reste la même.

2. L’intérêt de pouvoir programmer le chauffage est de pouvoir réguler la tempéra-ture en fonction de l’heure de la journée, que l’on soit chez soi ou pas.

2. La représentation fonctionnelle (pp. 12-13)

doc 1 Les fonctions que doit assurer un portail automatique (p. 12)

1. Le portail résiste aux conditions atmosphériques grâce à la qualité des matériauxde construction utilisés et à sa structure.

2. L’énergie disponible pour le portail est de l’énergie électrique.

3. Représentation fonctionnelle d’un téléphone portable :

Téléphoneportable

Énergie Utilisateur

EnvironnementAutres

personnes

S’adapter à l’énergie.

Résister à l’environnement.

Permettre à l’utilisateurd’échanger desconversations avecles autres personnes.

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Contraintes liées au fonctionnement Contraintes liées à l’esthétisme

Lire les informations stockées sur un DVD. Plaire à l’utilisateur.

Être relié à la télévision.

S’adapter au meuble qui contiendra le lecteur DVD.

Être relié aux enceintes.

S’adapter à l’énergie disponible.

Recevoir les ordres de l’utilisateur.

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doc 2 Les solutions techniques retenues sur un portail automatique (p. 13)

1. La fonction d’un moteur électrique est de transformer l’énergie électrique enénergie mécanique.

2. C’est l’antenne qui reçoit les signaux.

3. C’est le vantail qui permet de répondre à la fonction « bloquer ou non le passage ».

4. Pour un téléphone portable :

3. Le respect des contraintes (pp. 14-15)

doc 1 Les contraintes à respecter pour un lecteur DVD (p. 14)1.

FONCTIONFONCTIONS TECHNIQUES

SOLUTIONS TECHNIQUES

Permettre àl’utilisateur

d’échanger desconversationsavec les autres

personnes

Émettredu son

Haut-parleur

Recevoirles consignes Clavier

MicrophoneEnregistrerle son émis

Antenne

Vérin

Vantail

Moteur électrique

Unité de traitement

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Couleur de caractéristiques Contrainte

Orange Être relié à la télévision.

Rose Être relié aux enceintes.

Jaune Lire les informations stockées sur un DVD.

VertS’adapter au meuble qui contiendra le lecteur DVD.

2.

doc 2 Le choix d’une solution technique (p. 15)

1.

2. Trois solutions techniques ont été retenues sur le modèle 2 pour satisfaire lacontrainte « être relié à la TV ».

3. Le modèle le plus cher est le modèle 3, car il possède le plus de caractéristiquestechniques et offre l’encombrement le plus faible.

4. La réponse dépend du goût des élèves.Si les constructeurs proposent plusieurs couleurs, c’est pour répondre à la contrain-te « plaire à l’utilisateur ».

5. C’est le modèle 3 qui respecte le mieux la fonction « s’adapter au meuble quicontiendra le lecteur DVD », car il possède l’encombrement le plus réduit.

4. Les contraintes économiques (pp. 16-17)

doc 1 Le coût d’une télévision, pour un utilisateur (p. 16)

1. L’utilisateur peut faire des économies sur le bouquet de chaînes TV et sur l’assu-rance.

2. L’achat d’un appareil, sa réparation éventuelle, l’assurance et le forfait télé-phonique (à régler chaque mois) sont autant de frais à prendre en charge par l’utilisateur de téléphone portable.

3. Pour un utilisateur dont l’ordinateur est relié à Internet, l’électricité et l’abon-nement Internet représentent deux postes de dépenses.

LecteurDVD

Utilisateur

Informationsstockées sur

un DVD Disque durexterne

Énergie Meuble

Télévision

Enceintes

S’adapter à l’énergiedisponible.

S’adapter au meublequi contiendra le lecteur DVD.

Plaire àl’utilisateur.

Être relié aux enceintes.

Être relié à la télévision.

Lire les informationsstockées sur le disque durexterne.

Lire les informationsstockéessur un DVD.

Recevoir les ordres de l’utilisateur.

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Chapitre 1 – Pourquoi c’est fait comme ça ?©

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doc 2 Le coût d’une télévision, pour un constructeur (p. 17)

1. Avant de commercialiser l’objet technique, il est important de contrôler la qualité des pièces afin de vérifier leur conformité avec ce qui était attendu.

2. Un constructeur doit prévoir le recyclage des télévisions en fin de vie.

doc 3 L’impact des contraintes environnementales sur le coût d’un produit(p. 17)

1. Le recyclage permet de récupérer les déchets pour les insérer dans un nouveaucycle de production.

2. Le coût des mesures que l’on peut prendre en faveur de l’environnement serasupporté à la fois par l’utilisateur (par exemple via la taxe sur le recyclage, l’in-citation fiscale, une fonctionnalité moins consommatrice d’énergie, etc.) et à lafois par le constructeur (par exemple via le choix de matériaux non dangereux,le choix de matériaux issus du recyclage, etc.).

3. Le gouvernement peut favoriser l’achat d’objets qui respectent l’environnementen mettant en place des incitations fiscales.

5. La chaîne d’énergie d’un objet technique (pp. 18-19)

doc 1 Quelques énergies utilisées en domotique (p. 18)

1. L’ordinateur est un autre exemple d’application pour lequel l’électricité élec-trique est utilisée.

2. La calculatrice et certains lampadaires sont des exemples d’objets techniques quipeuvent utiliser l’énergie solaire.

doc 2 Le schéma de principe de la chaîne d’énergie (p. 19)

1. La chaîne d’énergie est composée de quatre blocs fonctionnels.

2. Il s’agit de l’électricité.

3. L’action d’un système poulie/courroie est associée au bloc fonctionnel « Transmettre ».

doc 3 La chaîne d’énergie dans la borne escamotable (p. 19)1. Alimenter : raccord au réseau

Distribuer : contacteurConvertir : moteur électriqueTransmettre : vérin

2. Les deux liaisons représentées sur le document sont la liaison pivot et la liaisonhélicoïdale.

flux d’énergie

Blocs fonctionnels

Alimenter Actionsouhaitée

Sourced’énergie Distribuer Convertir Transmettre

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Objet technique Fonction

Système anti-incendie Détecter et éteindre un incendie.

Four programmableChauffer de la bonne manière et au bonmoment des aliments.

Ballon d’eau chaude programmableChauffer de l’eau aux instants souhaitéset la distribuer.

Système d’arrosage automatiqueDistribuer automatiquement de l’eaudans le jardin.

Store automatique Protéger automatiquement du soleil.

Détecteur de présence anti-effractionPrévenir l’utilisateur de la présence d’une personne non souhaitée.

6. La chaîne d’information d’un objet technique (pp. 20-21)

doc 1 Un exemple de traitement d’information (p. 20)

1. L’intérêt des lampadaires qui s’éteignent la nuit est d’économiser de l’énergie.2. C’est le capteur qui mesure la luminosité.

3. Les deux rôles de la carte de commande sont : traiter les informations et don-ner les ordres.

doc 2 Le schéma de principe de la chaîne d’information (p. 21)

1. Il s’agira d’un signal de nature électrique.

2. Dans un ordinateur, c’est souvent le microprocesseur qui réalise la fonction « Traiter ».

doc 3 Des exemples de solutions pour que l’utilisateur puisse indiquer ses consignes (p. 21)

1. Exemples d’objets techniques à qui l’on donne une consigne : le clavier d’untéléphone, des boutons sur une gazinière, un bouton dans un frigo, etc.

2. Il est intéressant de pouvoir régler le temps et la puissance de cuisson sur un fourpour tenir compte des différents types de cuisson des aliments.

Corrigé des exercices (pp. 23-24)

1 Les fonctions qu’assurent les objets techniques de domotique (p. 23)

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2 La représentation fonctionnelle (p. 23)1. et 2.

3. Les contraintes à respecter sont : « stocker les saletés », « plaire au propriétaire »,« s’adapter à l’énergie disponible », « s’adapter à la piscine » et « respecter les nor-mes de sécurité ».

4. Les contraintes liées au fonctionnement sont : « stocker les saletés », « s’adapterà l’énergie disponible » et « s’adapter à la piscine ». La contrainte liée à la sécurité est : « respecter les normes de sécurité ».La contrainte liée à l’esthétisme est : « plaire au propriétaire ».

3 Les fonctions et les solutions techniques (p. 24)1. et 2.

FONCTIONSOBJET

TECHNIQUESOLUTIONS TECHNIQUES

Ensemblehome

cinéma

Afficherles images

Écran

Émettredu son Enceintes

Lecteur DVDLire les films

sur des supportsnumériques

Recevoirles consignes Télécommande

Robot nettoyeurde piscine

Eau dela piscine

Saletés

Propriétaire

Énergie

Normes Piscine

Stocker les saletés.

Enlever les saletésde l’eau de la piscine.

Plaire aupropriétaire.

S’adapter à la piscine.

S’adapter à l’énergie disponible.Respecter les normes

de sécurité.

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4 La chaîne d’information et la chaîne d’énergie (p. 24)

1. Les deux composants qui réalisent la fonction « Acquérir » de la chaîne d’infor-mation sont les boutons et le contacteur. Celui qui permet de recevoir un ordre de l’utilisateur est le bouton.

2. Le relais réalise la fonction « Distribuer » de la chaîne d’énergie.

3. C’est la poulie munie de ses câbles qui transmet le mouvement du moteur à lacabine.La poulie est en rotation, et les câbles, quand ils n’enroulent pas la poulie, sonten translation.

4. La fonction du moteur est de convertir l’énergie électrique en énergie méca-nique.

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Avec quoi c’est fait ?

1. Les propriétés des matériaux (pp. 26-27)

doc 1 Quelques propriétés de matériaux utilisés en domotique (p. 26)

1. On peut relier le matériau à une pile et une ampoule. Si l’ampoule s’éclaire, lematériau conduit l’électricité.

2. Exemples d’objets de domotique qui utilisent les propriétés thermiques desmatériaux qui les constituent : le radiateur, le frigo (pour ses propriétés d’isola-tion thermique), etc.

doc 2 Le choix d’un matériau sur ses propriétés électriques ou mécaniques (p. 27)

1. On a choisi l’acier pour la fabrication de la chaîne, car elle doit laisser passer lecourant et offrir une certaine résistance mécanique.

2. Le PVC est le matériau le plus isolant électriquement.

doc 3 Le choix d’un matériau sur ses propriétés thermiques (p. 27)

1. On a choisi le verre pour la fabrication de la porte, car c’est le matériau quirépond au mieux aux critères souhaités : il résiste bien aux hautes températureset il ne transmet pas la chaleur.

2. L’acier est le matériau le plus conducteur de chaleur.

2. La mise en forme des matériaux (pp. 28-29)

doc 1 La mise en forme d’un capot de four à micro-ondes (p. 28)

1. Les matériaux métalliques peuvent être mis en forme selon les procédés repré-sentés sur le document.

2.

Cisaillage Emboutissage

Poinçonnage Usinage

doc 2 Le choix des matériaux pour les capteurs solaires de piscine (p. 29)

1. Une matière plastique noire permet de capter l’énergie solaire.

2. Les capteurs solaires sont plats pour pouvoir capter les rayons du soleil sur touteleur surface.

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MatériauIsolationélectrique

Isolationthermique

Mise en formeen grandes

plaques

Résistanceaux grandestempératures

Acier – – – – + + + +

Fonte + – – – – + +

Vitrocéramique + + + + + + + +

Plastique + + + + + –

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3. Les ingénieurs ont sélectionné le verre, la matière plastique noire et un isolantthermique. Ce choix a été fait pour récupérer au maximum l’énergie du soleil surune grande surface, et la transmettre de façon optimale à l’eau de la piscine.

3. Les aspects économiques et écologiques (pp. 30-31)

doc 1 Évolution du prix du silicium (p. 30)

1. L’intérêt de lire le prix du silicium par unité de puissance est de comparer le prixavec la fonction à satisfaire, et de voir l’effet des innovations technologiques surle coût du matériau.

2. Jusqu’en 2007, la hausse des prix du silicium est due à une forte demande.

3. Les constructeurs ont développé des panneaux solaires plus performants, néces-sitant moins de silicium.

doc 2 Faire face à la pénurie des matériaux : un exemple d’action (p. 31)

1. Les bobinages de cuivre sont réalisés en matériaux métalliques.

2. Il est important de recycler les matériaux pour faire face à une pénurie.

doc 3 La gestion des télévisions en fin de vie (p. 31)

1. Les intervenants impliqués dans le recyclage des télévions sont les constructeurs,les consommateurs, les mairies et les entreprises spécialisées. Ils agissent chacunà des niveaux différents, selon leurs compétences.

2. En 2013, on espère recycler 70 % des 5,5 millions de télévisions qui arrivent enfin de vie, soit 3,85 millions.


1 La mise en forme des matériaux (p. 33)

Cisaillage : 1

Pliage : 3

Poinçonnage : 2

2 Le choix d’un matériau pour les plaques à induction (p. 33)

1.

2. La vitrocéramique répond aux critères souhaités concernant l’isolation élec-trique, l’isolation thermique, la mise en forme de grandes plaques et la résis-tance aux grandes températures.

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3 Les contraintes économiques (p. 34)

1. En 2008, la part du prix des matières premières dans le coût de fabrication d’unepièce en matière plastique est d’environ 70 %.

2. Si le prix des matières premières devenait trop excessif, les fabricants pourraientêtre amenés à créer des innovations technologiques.

4 La valorisation des équipements électroniques (p. 34)

1. Non, certains appareils hors d’usage sont réparés.

2. Non, une batterie est systématiquement traitée.

3. Lorsqu’on sélectionne un matériau pour fabriquer un appareil électronique, il faut prendre en compte sa capacité de valorisation.

4. Non, un appareil électronique en fin de vie doit être traité conformément auxrecommandations des professionnels de la valorisation.

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Chapitre 2 – Avec quoi c’est fait ?©

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Avec quoi ça fonctionne ?

1. Les besoins en énergie (pp. 36-37)

doc 1 Ordres de grandeur de consommation (p. 36)

1. L’ampoule fluorescente a la plus basse consommation.

2. La différence de consommation entre les deux moniteurs s’explique par l’utilisa-tion d’une technologie différente pour chacun.

3. L’énergie consommée par :– l’ampoule à filament est de 60 Wh ;– l’ampoule fluorescente est de 15 Wh.

On économise donc : 60 – 15 = 45 Wh.

De plus, × 100 = 75 %.

L’économie réalisée avec une ampoule fluorescente par rapport à une ampouleà filament est donc de 75 %.

4. Sur une durée de 10 h 00 :– un écran CRT consomme : 10 × 100 = 1 000 Wh ;– un écran LCD consomme : 10 × 10 = 100 Wh.

De plus, 1 000 – 100 = 900 Wh.

L’économie réalisée en utilisant un moniteur plat est donc de 900 Wh.

doc 2 Moyennes des consommations d’énergie par type d’appareil (p. 37)

1. L’unité utilisée est le kWh/an.

2. Les appareils qui consomment plus de 500 kWh/an sont le réfrigérateur américain,le réfrigérateur-congélateur et le congélateur.

3. Sur une année, l’appareil le moins « vorace » en énergie est le fer à repasser.

doc 3 Les classes d’efficacité énergétique (p. 37)

1. Cette étiquette-énergie est celle d’un réfrigérateur-congélateur.

2. Cet appareil est de classe A.

3. D’après l’échelle d’efficacité énergétique, il fait partie des appareils qui consom-ment le moins d’énergie.

2. La nature des énergies utilisées en domotique (pp. 38-39)

doc 1 L’énergie électrique en domotique (p. 38)

1. C’est de l’énergie électrique qui est utilisée pour le fonctionnement des objetstechniques de la domotique.

2. Confort : climatisation, chauffage, porte de garage, hi-fi, portail.

Sécurité : alarme, digicode.

doc 2 La technologie solaire thermique (p. 39)

1. C’est le panneau solaire qui capte l’énergie du soleil.

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Objet Ampoule Écran Unité centrale

Joule (J) 14 400 360 000 1 260 000

Wattheure (Wh) 4 100 350

2. Non, le liquide chauffé n’est pas directement utilisé dans le circuit secondaire.

3. Les énergies utilisées par ce système de chauffage sont : – l’énergie calorifique du soleil pour chauffer l’eau ;– l’énergie électrique pour la circulation dans les différents circuits.

doc 3 La géothermie (p. 39)

1. Les capteurs enterrés permettent de récupérer la chaleur renouvelée sans cessepar le soleil.

2. Le générateur permet de valoriser et transformer la chaleur récupérée par les capteurs, afin de la rendre utilisable dans la maison sous forme de chauffage.

3. Les deux avantages de cette technologie de chauffage sont :– l’utilisation d’une énergie renouvelable ;– la gratuité de cette énergie.

3. La gestion et la régulation de l’énergie (pp. 40-41)

doc 1 La commande « tout ou rien » (p. 40)

1. L’élément qui permet au lecteur d’allumer l’ampoule est l’interrupteur.

2. L’ampoule utilise de l’énergie électrique.

3. Il faut d’abord brancher le programmateur dans la prise électrique puis le lave-vaisselle dans le programmateur.

4. Pour faire des économies avec un compteur « jour – nuit », il faut régler le pro-grammateur pour un fonctionnement de l’appareil électrique entre 22 h 00 et 6 h 00 du matin.

doc 2 La régulation de température (p. 41)

1. Les fonctions de la chaîne d’information mises en jeu dans la régulation de latempérature du salon sont : acquérir, traiter et communiquer.

Les fonctions de la chaîne d’énergie sont : alimenter, distribuer, convertir ettransmettre.

2. La fonction de la chaîne d’information mise en jeu dans la régulation de la température de la chambre est : acquérir.

La fonction de la chaîne d’énergie est : transmettre.

3. La température régulée reste constante.


1 L’unité de l’énergie utilisée (p. 43)

2 La classe énergétique d’un objet (p. 43)

1. L’appareil le moins efficace énergétiquement est le lave-linge, car il est de classeénergétique B, alors que le réfrigérateur est de classe A.


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Chapitre 3 – Avec quoi ça fonctionne ?©

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Élément Type de commande

InterrupteurProgrammateurCentrale de gestion de chauffageDétecteur de présenceThermostat d’ambiance

« Tout ou rien »« Tout ou rien »Système régulé« Tout ou rien »Système régulé

2. Le lave-linge consomme 1,75 kWh par cycle.

3. Le réfrigérateur consomme 522 kWh par an.

4. La consommation du lave-linge est donnée en kWh par cycle, car il ne fonc-tionne pas en permanence.

3 La nature de l’énergie (p. 44)

1. Un panneau solaire permet de générer de l’électricité.

2. Une pile à combustible délivre de l’énergie électrique.

3. Pour son fonctionnement, le relais téléphonique utilise de l’énergie électrique.

4. Le panneau solaire ne peut pas fournir d’électricité la nuit, car son principe deconversion est basé sur la présence de lumière.

5. La deuxième source d’énergie est utilisée pour le fonctionnement de nuit durelais téléphonique.

4 Les types de commande (p. 44)

5 La régulation d’une grandeur (p. 44)

Pièce Courbe de températureTempérature

régulée ou non

Salle de bain

Durée (heures)

T (°C)

16Températurenon régulée

Pièce principale

Durée (heures)

T (°C)20 Témpérature

régulée


C H A P I T R E 4

Comment ça a évolué dans le temps ?

1. Les différentes solutions techniques (pp. 46-47)

doc 1 Les bornes d’appel d’urgence (p. 46)

1. En montagne, pour connecter une borne d’appel d’urgence au réseau télépho-nique, on utilise un émetteur d’ondes radio.

2. On utilise un émetteur d’ondes radio, car l’installation d’un câble sur une longue distance engendre beaucoup de travaux et coûte très cher.

doc 2 Les serrures (p. 47)

1. C’est une clé qui permet de verrouiller ou de déverrouiller une serrure à garni-tures et c’est le doigt de l’utilisateur (reconnaissance de l’empreinte digitale) quipermet d’ouvir une serrure biométrique.

2. Le logiciel gère l’ouverture de la serrure en fonction de l’empreinte digitale, per-met de paramétrer des plages horaires d’ouverture et propose un historique del’utilisation de la serrure.

3. Les avantages sont les suivants : il n’y a pas besoin de clé, il est possible d’empêcherl’ouverture de la serrure à certaines heures et de connaître le nom des personnes quiont utilisé la serrure.L’inconvénient majeur est que, sans électricité, la serrure biométrique ne fonc-tionne pas.

2. L’évolution des solutions techniques (pp. 48-49)

doc 1 L’éclairage dans une habitation (p. 48)

1. Le lustre est suspendu au plafond tandis que le luminaire est posé directementau sol.

2. Un luminaire apporte un plus grand confort d’utilisation qu’un lustre, car onpeut le déplacer facilement dans une pièce, orienter la lumière dans plusieursdirections et faire varier l’intensité lumineuse.

doc 2 Les lave-linge (p. 49)

1. Le programmateur réalise l’enchaînement de toutes les opérations, sans inter-vention manuelle.

2. Les progrès de l’électronique ont permis la fabrication de machines réactives quipeuvent modifier certains paramètres de lavage en fonction d´informations données par divers capteurs.


1 Des inventions liées au confort (p. 51)

La télévision 1923Le réfrigérateur domestique 1876

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L’aspirateur sans sac 1984Le four à micro-ondes 1947Le micro-ordinateur (Micral) 1972La lampe à incandescence 1879L’aspirateur 1901L’écran à cristaux liquides 1964

2 Évolution du lave-vaisselle (p. 52)

Lave-vaisselle automatique 1940Lave-vaisselle mécanique 1850Lave-vaisselle intégrable 1980Lave-vaisselle électrique 1912

3 Que suis-je ? (p. 52)

La télévision

Le micro-ordinateur

La machine à écrireC

B

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Comment ça communique ?

1. Le fonctionnement d’un système automatique (pp. 54-55)

doc 1 La décomposition d’un système automatique en chaînes (p. 54)

1. L’une des entrées de la chaîne d’information vient de l’extérieur du système tandis que l’autre vient d’informations sur le système lui-même.

2. Les informations qui lient la chaîne d’information à la chaîne d’énergie s’appel-lent des ordres.

doc 2 La chaîne d’information (p. 55)

1. Les informations sont communiquées à l’utilisateur de manière sonore ouvisuelle.

2. Non, certaines informations à acquérir proviennent du système et de grandeursphysiques extérieures.

doc 3 La chaîne d’énergie (p. 55)

1. C’est la fonction « Distribuer » qui reçoit les ordres de la chaîne d’énergie.

2. L’association des deux chaînes a pour finalité de réaliser la fonction d’usage dusystème.

2. Les éléments qui composent la chaîne d’information (pp. 56-57)

doc 1 Composants qui réalisent la fonction « Acquérir » (p. 56)

1. Pour acquérir une information physique, il faut utiliser un capteur.

2. Une barrière infrarouge peut être utilisée pour sécuriser ou délimiter une zone àne pas franchir, par exemple pour sécuriser une piscine.

doc 2 Composants qui réalisent la fonction « Traiter » (p. 57)

1. Les données circulent en passant par les connecteurs d’entrée, puis sont traitéespar le composant programmable, et transmettent les ordres ou informations àcommuniquer par les connecteurs de sortie.

2. Le programme exécute les instructions en fonction des données d’entrée et délivre les ordres.

doc 3 Composants qui réalisent la fonction « Communiquer » (p. 57)

1. Le composant qui permet de transmettre une information en utilisant de lalumière est la fibre optique.

2. La technologie qui permet de connecter sans fil des ordinateurs en réseau est lewifi.

3. Une sirène peut être utilisée pour signaler un danger dans une zone fréquentéepar des malvoyants.

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3. Les éléments qui composent la chaîne d’énergie (pp. 58-59)

doc 1 Composants qui réalisent la fonction « Alimenter » (p. 58)

1. Une batterie délivre un signal continu alors que le réseau électrique délivre unsignal alternatif.

2. La tension délivrée par une batterie est de l’ordre d’une dizaine de volts.

3. Le réseau électrique est le plus dangereux pour l’Homme, car la tension est del’ordre de quelques centaines de volts.

doc 2 Composants qui réalisent la fonction « Distribuer » (p. 59)

1. C’est le transistor qui permet de distribuer l’énergie en « tout ou rien » ou del’amplifier.

2. Dans le domaine de l’éclairage, on utilise un télérupteur.

doc 3 Composants qui réalisent la fonction « Convertir et transmettre » (p. 59)

1. C’est le moteur électrique qui permet de convertir l’énergie électrique en éner-gie mécanique.

2. L’air chaud a tendance à monter.

4. Le signal analogique et le signal numérique (pp. 60-61)

doc 1 Les informations logiques (p. 60)

1. Une information logique ne peut prendre que deux états.

2. Si la porte est fermée, le détecteur délivrera un 0 logique. Si elle est ouverte, ildélivrera un 1 logique.

doc 2 Les informations analogiques (p. 61)

1. Non, un capteur analogique ne délivre pas toujours une information analo-gique.

2. Il y a trois points de la courbe d’entrée qui ont le même code numérique de sortie.

doc 3 L’intégration des fonctions : la numérisation (p. 61)

1. Il faut 8 bits pour faire 1 octet.

2. 2 octets sont représentés pour chaque appareil.

3. L’intérêt d’utiliser l’information sous forme numérique est de faciliter le traite-ment de l’information et la communication entre objets techniques.

5. La logique combinatoire (pp. 62-63)

doc 1 La représentation graphique d’une fonction logique (p. 62)

1. Un opérateur logique ne peut avoir qu’une seule sortie.

2. Un opérateur logique peut avoir plusieurs entrées.

3. Il est possible d’identifier la fonction réalisée par un opérateur logique à l’aidede son symbole.


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4. Les fonctions représentées sont : ET ; OU ; OUI ; NON.

doc 2 La représentation des fonctions logiques ET, OU, NON (p. 63)

1. Si une information est détectée, le contact sera fermé.

2. C’est la fonction logique ET.

3. 0 . 1 = 0.

4. Il s’agit de la fonction logique OUI ou de la fonction logique OU.

5. 0 + 1 = 1.

6. Lorsque de la lumière est détectée, le contact l s’ouvre et la lumière s’éteint.

6. Le traitement numérique du signal (pp. 64-65)

doc 1 L’architecture d’un programme (p. 64)

1. Le programme principal est décomposé en trois sous-programmes.

2. Oui, un sous-programme peut lui aussi faire appel à un autre sous-programme.

3. Le sous-programme N° 1 est constitué de deux tâches.

doc 2 Exemple d’algorigramme (p. 65)

1. Un algorigramme doit toujours commencer par l’instruction « Début ».

2. L’algorigramme « Fct D » est composé d’une seule opération.

doc 3 Exemples de structures de base (p. 65)

1. La représentation graphique normalisée d’un sous-programme dans un algori-gramme est un rectangle muni d’une double barre à chacune de ses extrémités.

2. Pour faire un choix entre deux traitements, il faut utiliser un « Aiguillage ».

7. Les interfaces (pp. 66-67)

doc 1 Les interfaces (p. 66)

1. Dans un système automatique, il y a une interface de commande et une inter-face de puissance.

2. L’interface de commande s’appelle aussi interface homme-machine.

3. Les éléments qui interviennent dans l’interface de puissance sont : la source d’énergie, les ordres venant de la chaîne d’information et l’actionneur.

4. Un moteur électrique est un actionneur.

doc 2 L’interface de commande (p. 67)

1. Un pupitre de commande et un écran tactile permettent une communication àdouble sens.

2. Le moniteur ne permet qu’une communication du système vers l’utilisateur.

doc 3 L’interface de puissance (p. 67)

1. L’interface de puissance met en relation le lecteur CD, le réseau électrique et leshaut-parleurs.

2. Plusieurs transistors sont utilisés dans l’amplificateur audio.


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8. Les modes de transmission (pp. 68-69)

doc 1 Transmission avec support : la fibre optique (p. 68)

1. L’information lumineuse est portée par le cœur de la fibre optique.

2. Il faut deux cœurs pour établir une communication à double sens.

3. Il s’agit de fibres optiques.

doc 2 Transmission avec support : le cuivre (p. 69)

1. Sur un circuit imprimé, les informations sont portées par des pistes en cuivre.

2. Un câble est constitué de plusieurs fils électriques.

doc 3 Transmission sans support : les ondes (p. 69)

1. Les micro-ondes caractérisent les satellites TV.

2. Les ondes radio ont une portée plus importante que les ondes wifi.


1 La chaîne d’information (p. 71)

1. Cellule photoélectrique Acquérir

Anémomètre Acquérir

Boîtier électronique Traiter

Voyant Communiquer ou transmettre

Boîtier de commande manuelle Acquérir

2. Vitesse du vent ; Luminosité

Informations traitées et prêtes à être transmises ou communiquées

Ordres de rentrer ou sortir le store

Position du store (sorti ; rentré)

Informations exploitables par le système de traitement

Voyant de fonctionnement

2 La chaîne d’énergie (p. 72)

3 L’acquisition du signal (p. 72)

1. Température Grandeur physiqueMouvement État (« Tout ou rien »)Présence État (« Tout ou rien »)Lumière Grandeur physiqueVitesse Grandeur physiquePosition État (« Tout ou rien »)

2. État («Tout ou rien ») DétecteurGrandeur physique Capteur

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Symbole 1 & �1

Nom NON ET OU

4 La nature du signal (p. 73)

Information analogique

Information numérique

Information logique

5 La logique combinatoire (p. 73)

6 L’interface de commande (p. 73)

1. Les éléments qui constituent l’interface de commande sont :– le programmateur-émetteur ;– le récepteur.

2. L’interface de commande est à double sens, car elle est munie d’un afficheur quiindique à l’utilisateur le retour d’information sur la température.

7 Le traitement numérique de l’information (p. 74)

1. Le programme principal fait appel à sept sous-programmes.

2. La fonction « Aiguillage » est utilisée pour le traitement des conditions « Placesdisponibles ? » et « Véhicule entrant ? ».

3. Description du fonctionnement de gestionnaire de parking :– Le système est initialisé.– Si il y a des places disponibles, l’accès au parking est autorisé, sinon l’accès estinterdit aux véhicules.– Accès autorisé : la détection de la présence du véhicule s’opère.– Si il y a un véhicule entrant, la gestion de l’entrée du véhicule puis le calcul dunombre de places disponibles s’appliquent, sinon la gestion de la sortie du véhi-cule est suivie du calcul du nombre de places disponibles.– L’accès interdit est suivi de la condition « Véhicule sortant ? ».– Si un véhicule sort, la gestion de la sortie du véhicule et le calcul du nombre de pla-ces disponibles s’opèrent, sinon c’est le retour à la condition «Véhicule entrant?».– Après le calcul du nombre de places disponibles, le système retourne à la condi-tion initiale « Places disponibles ? ».

4. Le sous-programme « Afficher le nombre de places disponibles » pourrait êtreinséré après le sous-programme « Calcul du nombre de places disponibles ».

8 L’interface de puissance (p. 74)

1. La source d’énergie est la batterie de secours.

Les actionneurs sont :– le voyant à éclats ;– la sirène.

2. Les éléments de la chaîne d’information sont :– le détecteur de fumée ;– la centrale de traitement.

3. Les éléments de l’interface de puissance sont les relais.

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C H A P I T R E 6

Comment c’est fait ?

1. Créer une représentation numérique (pp. 76-77)

doc 1 Les volumes élémentaires d’une pièce (p. 76)

1. Le volume 2 est un parallélépipède.

2. Le volume 1 est un cylindre auquel on a enlevé de la matière.

3. Pour créer le volume 2, on a utilisé la technique de l’extrusion.

4. Oui, pour obtenir la forme finale du volume 3, on a enlevé de la matière.

doc 2 Créer un volume élémentaire (p. 77)

1. La première phase de création d’un volume élémentaire consiste à dessiner uneesquisse en deux dimensions.

2. La commande qui permet de créer un volume élémentaire par révolution s’appelle « Bossage/base avec révolution ».

doc 3 Enlever de la matière à un volume élémentaire (p. 77)

1. L’esquisse doit être dessinée sur une face du volume élémentaire.

2. Quand on utilise la commande « Enlèvement de matière extrudée », il faut indi-quer la profondeur et le type d’extrusion.

2. Planifier la réalisation d’un produit (pp. 78-79)

doc 1 La structure d’un planning de production (p. 78)

1. Il y a six opérations de réalisation.

2. L’unité de temps utilisée dans le planning est le jour.

3. Pour effectuer l’ensemble des opérations, il faut 25 jours.

doc 2 Planifier la réalisation d’un robot aspirateur (p. 79)

1. Après avoir monté l’objet technique, il faut le tester.

2. L’opération d’usinage et de contrôle des roues du robot dure 3 heures.

3. L’opération en cours à la huitième heure est la fabrication de la partie électro-nique.

4. Pour réaliser un robot aspirateur, il faut 14 heures.

3. Le poste de travail (pp. 80-81)

doc 1 Les règles de sécurité (p. 80)

1. Le rôle de la serrure électrique est d’empêcher l’ouverture du capot pendant l’usinage d’une pièce.

2. La fraiseuse à commande numérique est équipée d’un capot afin de protéger l’utilisateur des projections de matière pendant l’usinage d’une pièce.

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doc 2 Les règles d’ergonomie (p. 81)

1. La source de lumière doit être située à côté, à l’arrière ou au-dessus de l’écran.

2. Il faut un angle droit entre la jambe et le pied, et entre l’épaule et l’avant-bras,pour éviter les mauvaises postures qui peuvent entraîner des blessures ou desmaladies.

doc 3 La bonne organisation du poste de travail (p. 81)

1. L’outillage est placé dans la zone de travail 1, car il est souvent utilisé.

2. Le plan de travail est divisé en plusieurs zones pour réduire la fatigue de l’opé-rateur.

4. La fabrication (pp. 82-83)

doc 1 La machine-outil à commande numérique (p. 82)

1. Une machine-outil à commande numérique est une machine automatique :c’est l’ordinateur qui pilote la machine. À l’inverse, une machine-outil tradi-tionnelle est manuelle : c’est l’opérateur qui pilote la machine.

2. Quand on usine une pièce, il faut définir la vitesse des mouvements de la pièceet/ou de l’outil en fonction de la nature du matériau utilisé.

doc 2 De la conception à la réalisation (p. 83)

1. Les étapes du processus de fabrication sont la CAO, la FAO et l’usinage.

2. Le sigle FAO signifie Fabrication Assistée par Ordinateur.

doc 3 Les opérations d’usinage (p. 83)

1. Non, le contournage est une opération de fraisage.

2. Le rainurage est une opération d’usinage qui peut être à la fois réalisée avec unefraise, pour une pièce prismatique ou avec un tour, pour une pièce cylindrique.

5. Le contrôle de la fabrication (pp. 84-85)

doc 1 Les méthodes de contrôle d’une pièce (p. 84)

1. Les trois méthodes de contrôle d’une pièce sont le contrôle par mesure, lecontrôle par comparaison et le contrôle par test du fonctionnement.

2. Avec un gabarit, on peut contrôler les dimensions ou les formes d’une pièce.

doc 2 La fiche de contrôle (p. 85)

1. Les instruments de mesure utilisés pour contrôler les longueurs de la pièce sontle réglet et le pied à coulisse.

2. Non, le contrôle de l’angle droit se fait à l’aide d’une équerre.

3. Il y a cinq opérations de contrôle.


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Chapitre 6 – Comment c’est fait ?©

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Planningde Production

Heures

Opérations 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

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1 Le planning de production (p. 87)

2 Les opérations d’usinage (p. 87)

Épaulement

Chanfreinage

Chariotage

Contournage

3 Les outils de contrôle d’une pièce (p. 88)

4 Le poste de travail (p. 88)

a) Vrai.

b) Faux.

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C H A P I T R E 1 Pourquoi c’est fait comme...

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