2- activité maquette vélo élève vs 1

Activité système de transmission 2
Ressources : notions acquises précédemment, une maquette
Objectifs : quantifier le changement de vitesse sur une bicyclette
Nom :
Prénom :
Activité 1 : repérage des éléments
Repère sur le schéma ci-dessous les différentes pièces de la maquette qui entrent en ligne
de compte dans la transmission du mouvement par analogie avec les éléments du vélo.
chaîne
plateau
pignons
axes
Activité 2 : rotation du plateau
Dans un premier temps fais coïncider les marquages figurant sur le plateau et sur le
petit pignon avec les flèches.
Puis entraîne le plateau en rotation pour deux tours et compte le nombre de rotations qu’effectue le petit pignon. Note tes résultats ci-dessous
Plateau : 2
Pignon : 6
Activité 3 : calcul du braquet
Maintenant grâce à ces chiffres nous allons pouvoir calculer le « BRAQUET »
c'est-à-dire le rapport entre le plateau et le pignon.
Pour cela, tu vas utiliser les chiffres de ton expérience précédente.
Le braquet = Nbre de tours du pignon / Nbre de tours du plateau = 6 / 2 = 3
Ensuite, à l’aide de ton double décimètre, mesure les diamètres du plateau et du petit pignon.
Le braquet = Diamètre du plateau / Diamètre du pignon = 11,5 / 3,8 ≈ 3
En conclusion le braquet, diamètre du plateau divisé par diamètre du pignon, permet
donc de quantifier la vitesse de rotation de la roue par rapport à celle des jambes du
cycliste.
Pour ton information les vrais cyclistes préfèrent utiliser le nombre de dents du plateau divisé par le nombre de dents du pignon, mais c’est le même résultat qu’avec le
diamètre.
Le braquet = Nombre de dents du plateau / Nombre de dents du pignon
Activité 4 : effet du nombre de tour
Reprends l’expérience menée à l’activité 2 mais avec 5 tours de plateau cette foisci . Note tes résultats ci-dessous
Plateau : 5
Pignon : 15
Calcule le « braquet » et donne une conclusion à tes expériences :
Le braquet = Nbre de tours du pignon / Nbre de tours du plateau = 15 / 5 = 3
Conclusion : le braquet ne dépend pas du nombre de tours de roue, c’est une constante.
Activité système de transmission 2
Ressources : notions acquises précédemment, une maquette
Objectifs : quantifier le changement de vitesse sur une bicyclette
Nom :
Prénom :
Activité 5 : notion de vitesse
A quelle vitesse tournera le pignon si le plateau tourne à 10 tours/minute ?
Vitesse du pignon = Vitesse du plateau X braquet
Fais le calcul avec les données trouvées précédemment et n’oublie pas de donner l’unité.
Résultat = 10 x 3 = 30 tours/minute
Déduis le nombre de tours de la roue du vélo en deux minutes, justifie ta réponse.
La roue de vélo étant directement entraînée par le pignon elle tourne
donc également à 30 tours par minute. Elle effectuera donc en deux
minutes : 60 tours.
Activité 6 : récapitulatif
Récapitule dans le tableau suivant les résultats que tu as trouvés lors des activités
précédentes.
Reprendre les différentes activités avec le grand pignon. Note tes résultats dans le
tableau et donne tes conclusions
Petit pignon
Calcul du braquet
Nombre de tour pour 2 tours de plateau N = 6 tours
par rotation du plateau
Braquet = N/2
Calcul du braquet avec les
Diamètre pignon
Diamètres (plateau = 12 cm)
Braquet = Diamètre plateau / D
Vitesse plateau = 10 tours/min
Tours de roue pendant deux minutes
Grand pignon
N = 2,75 tours
B=3
B = 1,37
D = 3,8 cm
D = 8,5 cm
B=3
B = 1,37
Vitesse pignon = Braquet x Vplateau
V = 30 tr/min
V = 13,7 tr/min
Nombre de tour = Vitesse x temps
Tr = 60 tours
Tr = 27,4 tours
Conclusion : L’expérience faite avec le grand pignon confirme que le braquet est bien
égal au rapport du diamètre du plateau sur celui du pignon. Concernant les vitesses
nous voyons que la roue tourne moins vite avec le grand pignon qu’avec le petit pour
une vitesse du plateau identique. On en conclu que le petit pignon permet d’aller plus
vite à condition d’entraîner le plateau aussi vite que le copain qui roule avec le grand
pignon.