Multisports Parcours Calcul des longueurs TRANSPORTS des différents parcours Activité CONSIGNES PROFESSEUR n°2 6PM02-CP Objectif principal : Calculer la longueur des différents parcours, adaptés à chaque véhicule (skateboard, trottinette électrique, vélo, vélo à assistance électrique). Objectifs intermédiaires : - Mesurer la vitesse instantanée (mesure physique et mesure assistée). Mesurer la vitesse moyenne. Capacités de Technologie : Mesurer à l’aide d’instruments de mesure (niv taxonomique 2) - Capacités du socle commun (compétence 3) : Grandeurs et mesures : unité de mesure des durées, calcul de la durée écoulée entre deux instants donnés (cm2). Organisation et gestion de données : tableaux, graphiques (cm2). Pré-requis : Conversions de longueurs, unités de mesures des durées (cm2) - Déroulement : 4 h (avec fiche connaissance) Matériel :     1 décamètre 2 chronomètres 6 plots 1 skate-board (long-board si possible), 1 trottinette électrique, 1 vélo (de ville ou VTT), 1 vélo à assistance électrique  Equipement de protection individuel (casque, coudières, genouillères, protèges poignets)  Logiciel Avimeca installé sur les PC NB : Si vous ne disposez pas de l'un des véhicules ou si vous n'avez pas de place pour installer le parcours, vous pouvez vous servir des vidéos fournis. 1) Mesure des vitesses (mesure physique) : 2h 1.1) Le professeur répartit la classe en quatre équipes et affecte à chaque équipe un véhicule à étudier (skateboard, trottinette électrique, vélo, vélo électrique). 1.2) Le professeur présente au vidéoprojecteur la fiche de consignes générales et commente le problème technique. Il montre ensuite la fiche réponse E1 et commente le déroulement de l'activité. 1.3) Après avoir distribué la fiche E1, le professeur demande aux élèves de réfléchir aux risques possibles encourus par l'utilisateur du véhicule étudié, ainsi qu'à l'équipement de protection à adopter. Les élèves complètent la question 1 (5 min). Au bout de 5 min, le professeur corrige en classe entière et montre la vidéo sur la sécurité. 1.4) Le professeur désigne dans chaque équipe, deux élèves chronométreurs, un élève conducteur du véhicule et un élève qui notera les résultats sur la fiche E1. Les élèves qui n'ont pas de rôle s'occuperont de l'installation du parcours. 1.5) Le professeur et les élèves se rendent sur le terrain de basket du collège avec le matériel et les véhicules. Il fait installer le parcours par les élèves qui n'ont pas eu de rôles. Point de départ 10 m 10 m 30 m 30 m 2m 1.6) La première équipe s'installe, les deux élèves chronométreurs se placent et l'élève conducteur s'équipe des protections. Le quatrième élève se tient près du point de départ. Les autres équipes s'éloignent et observent. L'élève placé au point de départ donne le "top de départ" et enclenche le chronomètre. L'élève conducteur démarre et doit effectuer deux fois le parcours. Il ne doit pas accélérer dans les lignes droites mais doit ralentir dans les virages. Le deuxième élève chronométreur mesure le temps mis par le véhicule pour parcourir deux mètres (vitesse instantanée). Il peut faire la mesure à chaque passage et prendre une moyenne. Dès que le véhicule a effectué les deux tours, le premier élève arrête le chronomètre. Le professeur fait marquer, dans le tableau de la fiche élève E1, les temps affichés par les deux chronomètres. 1.7) Chaque équipe fait les mesures avec le véhicule qui lui a été attribué. Attention : - pour le vélo mécanique, on se positionnera en vitesse intermédiaire. - pour le vélo électrique, on demandera à l'élève d'utiliser la fonction électrique tout le temps. Dès que toutes les mesures ont été effectuées, le professeur fait ramasser le matériel et retourne dans le labo de techno avec les élèves. 2) Exploitation des résultats : 30 min 2.1) Tous les élèves réintègrent leurs équipes et s'installent aux ilots de formations. Dans chaque équipe, les élèves recopient les résultats dans le tableau de mesures de la fiche E1. 2.2) Les élèves ouvrent le fichier E2. Le professeur projette cette fiche au vidéoprojecteur et fait venir au tableau un élève de chaque équipe. Ce dernier saisie, avec les résultats de l'équipe, la vitesse instantanée et la vitesse moyenne du véhicule étudié dans le tableau de la fiche E2. Les autres élèves font de même dans leur tableau. Le professeur fait remarquer aux élèves la différence de valeur entre ces deux vitesses et leur demande d'essayer d'expliquer pourquoi. Pour les aider, il leur montre les mots nouveaux dans la fiche de consignes générales. Les élèves doivent répondre que la vitesse instantanée a été mesurée sur une très petite distance alors que la vitesse moyenne a été mesurée sur une distance plus grande. Or, la vitesse ne peut pas être toujours la même sur une grande distance. 2.3) Le professeur commente également les résultats en baisse de la vitesse moyenne que l'on pourrait avoir sur une distance bien plus grande que 160 m. Par exemple, sur un parcours de 1 km, il faut appliquer un coefficient réducteur de 0,8 qui correspond à une perte de 20% de la vitesse calculée sur 100 m (la formule a été saisie dans le tableau). 2.4) Les élèves déduisent, par calcul, la longueur du parcours adapté à chaque véhicule pour une durée d'utilisation de 15 min. Ils utilisent la formule L = V x D avec V en km/h et D en h. Ils donnent le résultat en mètres puis convertissent en kilomètres. 3) Mesure assistée : 1 h 3.1) Le professeur sépare la classe en deux groupes et demande à chaque groupe d'utiliser un logiciel de mesure assistée pour mesurer la vitesse du vélo électrique, ce véhicule étant assez rare dans un collège. Le 1er groupe travaillera sur un parcours sans ralentisseur (vidéo "Vélo élec 1) et le 2ème groupe sur un parcours avec ralentisseur (vidéo "Vélo élec 2). 3.2) Les élèves utilisent le tutoriel 1 pour lancer Aviméca et ouvrir la vidéo du vélo électrique. 3.3) Ils utilisent le tutoriel 2 pour étalonner, c'est-à-dire effectuer les réglages à partir de la situation de départ. 3.4) Ils utilisent le tutoriel 3 pour effectuer les pointages. 3.5) Ils utilisent le tutoriel 4 pour exploiter les mesures. Ils calculent la vitesse moyenne et tracent la courbe de l'évolution des positions du vélo en fonction du temps. 3.6) Le professeur projette deux captures d'écran correspondant aux deux courbes obtenues et commente ces dernières. La courbe 1 est une droite, la vitesse est constante sur tout le parcours, ce qui est normal puisque le véhicule ne rencontre pas d'obstacles. La courbe 2 n'est pas parfaitement droite, il y a une courbure car le véhicule passe un ralentisseur. Cet obstacle a aussi réduit légèrement la vitesse moyenne qui est de 3,69 m/s alors qu'elle est de 4,12 m/s lorsqu'il n'y a pas de ralentisseur. Attention : Les vidéos peuvent ne pas être lues par Aviméca si le chemin d'accès est trop long. Le mieux est de les mettre dans Commun\Techno\Ressources 6ème. Le logiciel Regressi ne s'installe pas, le mieux est de le placer dans Commun\Techno\Logiciels. Evaluation : - Sommative, à partir de la fiche connaissances sur les vitesses d'un véhicule.