View
107
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
6ENER2
Situation problème
Oh ! Non, les piles de mon hydroglisseur sont encore vides ! Il faut que je résolve le problème !
Explication du problème posé
Comment peut-on multiplier par deux l’autonomie de l’hydroglisseur ?– La solution technique retenue ne devra pas :
• Diminuer l’esthétique de l’objet,• Avoir un prix supérieur au double de la solution
précédente,• Avoir un poids qui nuirait à la flottaison de
l’ensemble.
Problème technique à résoudre
Idées élèves :
Diminuer le poids de l’hydroglisseur, Améliorer l’hydrodynamisme de l’hydroglisseur,Améliorer le système de propulsion de l’hydroglisseur.
Contraintes et niveaux
Contraintes Niveau de réponse attendu
Correction
Problème :– Comment peut-on multiplier par deux l’autonomie de
l’hydroglisseur ?
Définition de l’autonomie :– Pour un appareil ou une machine autonome,
l’autonomie est sa durée d’utilisation, en exploitant ses sources d'énergie internes ou une énergie tirée de l'environnement naturel (énergie solaire...), sans recours à des sources d’énergie externes (recharge sur le réseau électrique ou ravitaillement en carburant).
Contraintes et niveaux
Contraintes Niveau de réponse attendu
Augmenter l’autonomie Doubler l’autonomie
Ne pas diminuer l’esthétique
Conserver la forme et les couleurs d’origine
Avoir un prix acceptable Inférieur au double du prix de la solution actuelle
Avoir un poids acceptable Ne doit pas nuire à la flottaison de
l’hydroglisseur
Correction
Type de résolution possible :
Résolution possible Méthode retenue
Diminuer le poids de l’hydroglisseur Non, travail sur les matériaux + conception
Non, travail sur les matériaux + conception
Améliorer l’hydrodynamisme de la coque Non, difficile à traiter au collège
Non, difficile à traiter au collège
Améliorer la performance du système de propulsion Solution retenue
Solution retenue
Correction
Les éléments intervenants sont :– Piles– Coupleur de pile– Fils– Interrupteur– Moteur électrique– Hélice
Correction
La chaîne de l’énergie est donc la suivante :
AlimentationStockage
CommandeDistribution
MotorisationTransformation
TransmissionAdaptation
Coupleur de pilePile
Interrupteur,Fils
Moteur électrique Hélice
Correction
Les possibilités d’amélioration sont :– choisir des piles de plus grande capacité
(Type LR14),– augmenter le nombre de piles (ajout d’un
coupleur de pile + pile),– choisir un moteur moins gourmand en
énergie,– ajoutant des panneaux solaires et des
accumulateurs.
Correction
Test des solutions techniques :Solution testée Autono
miePrix (en €)
Poids(en g)
Choisir des piles de plus grande capacité (Type LR14)
X3,11 4,5+1,1 41
Augmenter le nombre de piles (coupleur + 2 piles LR06)
x2 4,95/2+0,6
46
Choisir un moteur moins gourmand en énergie (FC130)
x2 3,40 18
Ajout d’un panneau solaire et d’accumulateur illimité 22,90€ 40
Correction
Choix de la solution :– L’ajout de panneaux solaire et d’accumulateur ne
permet pas de respecter la contrainte de coût (panneau solaire 7,90€ ; 2 accumulateurs 7.5€).
Il n’existe pas de moteur moins gourmand en énergie à un prix acceptable.
L’augmentation de nombre de piles est une solution acceptable mais l’achat d’un coupleur supplémentaire est nécessaire.
L’utilisation d’un type de pile de plus grande capacité est plus économique si l’on soustrait le prix du coupleur et des piles précédentes.
Recommended