THÈME SOCI é TAL : SANTÉ PROBL é MATIQUE :

1. THÈME SOCIéTAL: SANTÉ PROBLéMATIQUE : • Le ressort permet-il de limiter l’effort de clampage à la valeur de 10N, comme spécifié dans le cahier des charges? Le moteur de clampage est-il correctement dimensionné? • OBJECTIFS : • - l’analyse des performances attendues, pour le clampeur et le moteur de clampage, par le cahier des charges du constructeur, • - la mise en œuvre des systèmes dans leurs conditions réelles d’exploitation en vue d’obtenir des données de mesures permettant de quantifier des performances mesurées, • - la mesure de l’écart performances mesurées / performances attendues. • SITUATION DANS LE CYCLE DE FORMATION : 1ière année du cycle terminal

2. PROBLÈME TECHNIQUE • Vérifier que le ressort limite l’effort de clampage à 10N. • Dans un premier temps, on devra déterminer la raideur k du ressort (non fournie par le distributeur du produit) • On pourra alors, par une manipulation (mesure sur la maquette de l’allongement du ressort), en déduire la force de rappel du ressort dans la position clampée. • Ensuite, on vérifiera si l’effort de clampage est compatible avec celui indiqué dans le cahier des charges et si le moteur fournit un couple suffisant. • Enfin, on interprétera les écarts éventuels. CENTRES D’INTÉRÊT • CI1: analyser un système. fonctionnellement et structurellement. • CI2: expérimenter et mesurer sur un système. • CI3: analyser des constituants d’un système réel d’un point de vue structurel et comportemental. • ORGANISATION DE LA CLASSE • L’enseignant s’appuie sur une étude de cas constituée de cours, TD, activités expérimentales. • Le laboratoire est équipé d’un système réel instrumenté. • Les élèves sont répartis par groupe de trois ou quatre. • La séquence s’adresse à une partie de la classe selon les effectifs et l’organisation pédagogique. Il sera nécessaire de mettre en parallèle 2 ou 3 études de cas. (en fonction de l’effectif de la classe)

4. Les connaissances et capacités à transmettre du programme de Sciences de l’Ingénieur A3 : Comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts. B3 : établir de façon analytique les expressions d’efforts (force, couple, pression, tension, etc.) et de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.) C1 : Maîtriser les fonctions des appareils de mesures et leurs mises en œuvre C2 : mettre en œuvre un appareil de mesure Paramétrer une chaîne d’acquisition A3 : Traiter des données de mesures Quantifier des écarts entre des valeurs attendues et des valeurs mesurées C1 : prévoir l’ordre de grandeur de la mesure C2 : analyser les résultats expérimentaux Traiter les résultats expérimentaux, et extraire la ou les grandeurs désirée(s) C1 : justifier les caractéristiques (calibre, position, …) d’un appareil de mesure B1 : utiliser les lois et relations entre les grandeurs D1 : rechercher une information dans un dossier technique Effectuer la synthèse des informations disponibles dans un dossier technique

6. ORGANISATION TEMPORELLE DE LA SÉQUENCE TP (2h) TP (2h) Cours (2h) Cours (2h) TD (2h) TD (2h) TP (2h) Cours/TD (2h) Restitution/Synthèse (2h)

10. Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE • Activités pratiques n°1 (semaine 1, séance 1) • Mettre en œuvre le montage expérimentalpour la mesure statique de k. • Effectuer les manipulations et déterminer la raideur du ressort. • Visualiser et exploiter la vidéo pour déterminer, par une méthode dynamique, la raideur k du ressort. • Caractériser les écarts éventuels entre les résultats obtenus à l’aide des deux méthodes.

11. Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE • Activités pratiques n°2 (semaine 2, séance 1) • Mettre en œuvre la maquetteafin d’effectuer la mesure de l’allongement du ressort. • L’allongement du ressort étant mesuré, déterminer l’effort de rappel correspondant (utiliser le TP1 pour la valeur de la raideur) • Par un tracé de statique graphique, déterminer l’effort de clampage et le comparer à la valeur indiquée dans le cahier des charges. • Caractériser les écarts éventuels.

12. Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE Activités pratiques n°3 (semaine 3, séance 1) • Mettre en œuvre le système afin d’effectuer la mesure du courant absorbé par le moteur de clampage, dans le but d’en déduire le couple. • Conclure quant à la valeur déterminée précédemment et caractériser les écarts éventuels.