la mÉcanisation du travail - sofad.qc.ca · et technologie de la 4e année du secondaire a pour...

L A M É C A N I S A T I O N D U T R A V A I L

SCT-4063-2SCIENCE ET TECHNOLOGIE

GUIDE D'APPRENTISSAGE

AU NOUVEAU

PROGRAMMECONFORME



GUIDE D’APPRENTISSAGE

Chargé de projets

Alain Pednault

Soutien éditorial

Laëtitia Gagnon

Conception pédagogique

Stéphanie Gervais

Guy Mathieu

Rédaction

Stéphanie Gervais

Révision pédagogique

et scientifique

Junior Carrier, enseignant et

conseiller pédagogique à la FGA,

CSCharlevoix

France Vallée, enseignante

à la FGA, CSDPS

Marie-Ève Côté,

enseignante à la CSRS

Conception et production

des illustrations

Marc Tellier

Conception graphique

et couverture

Mylène Choquette

Infographie

Marquis Interscript

Correction d’épreuves

Ginette Choinière

© SOFAD 2018

Tous droits de traduction et d’adaptation, en totalité ou en partie,

réservés pour tous pays. Toute reproduction, par procédé mécanique

ou électronique, y compris la microreproduction, est interdite sans

l’autorisation écrite d’un représentant dûment autorisé de la SOFAD.

Tout usage en location ou prêt est interdit sans autorisation écrite

et licence correspondante octroyée par la SOFAD.

Cet ouvrage est en partie financé par le ministère de l’Éducation

et de l’Enseignement supérieur du Québec.

Dépôt légal – 2018

Bibliothèque et Archives nationales du Québec

Bibliothèque et Archives Canada

ISBN : 978-2-89798-216-4 (imprimé)

ISBN : 978-2-89798-217-1 (PDF)

Août 2018

CORRIGÉ PAGE XXX

Table des matières

CHAPITRE 1

Le langage des lignesLa représentation des objets

SITUATION 1.1 ACTIVITÉ PRATIQUE

La cotation La projection axonométrique (vue écLatée)

La projection orthogonaLe à vues muLtipLes

SA 1.1 – Ma bibliothèque à assembler. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Appropriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

SITUATION 1.2

Les déveLoppements (prisme, cyLindre, pyramide, cône)

Les caractéristiques du traçage Les mesures et Le contrôLe

SA 1.2 – Le module de rangement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Appropriation A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Appropriation B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

SAVOIRS EN RÉSUMÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

INTÉGRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

SAÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

CHAPITRE 2

Les transmissions et transformations du mouvementAllez, on bouge !

SITUATION 2.1

Les mécanismes de transmission et de transformation du mouvement

L’anaLyse d’un schéma de principe

SA 2.1 – En cuisine ! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Appropriation A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Appropriation B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

SITUATION 2.2

Le traçage d’un schéma de principe Les caractéristiques d’outiLs d’usinage

Les systèmes de transformation du mouvement : construction et particuLarités

Les standards et La représentation (schéma de principe)

SA 2.2 – La machine à vapeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Appropriation A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Appropriation B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91


INTÉGRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

SAÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

ACTIVITÉ PRATIQUE

III

CHAPITRE 3

Les fonctions de l’ingénierie mécaniqueIl faut se tenir serré !

SITUATION 3.1

Les fonctions types La fonction de guidage Les Liaisons des pièces mécaniques

Les degrés de Liberté d’une pièce L’adhérence et Le frottement entre Les pièces

Les standards et La représentation (schéma de construction)

SA 3.1 – En cuisine ! (partie 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Appropriation A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Appropriation B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123


La projection orthogonaLe à vues muLtipLes

Les standards et La représentation (schéma de construction)

Les mesures et Le contrôLe

SA 3.2 – Joyeux anniversaire ! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Appropriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130


INTÉGRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

SAÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

CHAPITRE 4

Les forces et les fluidesComment ça fonctionne ?

SITUATION 4.1

Le principe de pascaL Le principe de bernouLLi Le principe d’archimède

SA 4.1 – La fuite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Appropriation A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Appropriation B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153


Les forces Les types de forces L’équiLibre de deux forces

La reLation entre La vitesse constante, La distance et Le temps

La reLation entre La masse et Le poids Le coupLe résistant et Le coupLe moteur

SA 4.2 – Le bolide de course . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

Appropriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166


INTÉGRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

SAÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

TABLE DES MATIÈRESIV

CHAPITRE 5

Les matériauxEn quoi c’est fait ?

SITUATION 5.1

La caractérisation des propriétés mécaniques Les contraintes

Les types de matériaux et Leurs propriétés

La modification des propriétés des matériaux

SA 5.1 – Mes instruments de cuisine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Appropriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190


Les standards et La représentation L’usinage

SA 5.2 – La catapulte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

Appropriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198


INTÉGRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

SAÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

COMPLÉMENTS

AUTOÉVALUATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

RÉACTIVATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

ANNEXE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

GLOSSAIRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

CORRIGÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

GRILLE D’ÉVALUATION DES COMPÉTENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

V

Présentation du guide d’apprentissageBienvenue dans le guide d’apprentissage du cours La mécanisation du travail. Ce cours de Science et technologie de la 4e année du secondaire a pour but de développer vos compétences à traiter de situations en lien avec :

• les types de représentations permettant de concevoir et de fabriquer un objet technique ;

• la découverte des causes du mouvement de certains objets techniques et des moyens par lesquels ils transmettent ou transforment le mouvement ;

• les liaisons entre les pièces d’un objet technique qui permettent ou non le mouvement ;

• les forces et les fluides ;

• les caractéristiques de différents types de matériaux.

Voici les trois compétences que vous aurez à développer :

• chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique ;

• mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques ;

• communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie.

Vous êtes maintenant convié à réaliser les activités d’apprentissage qui vous sont proposées dans les cinq chapitres de ce guide.

Portailsofad.com Sur portailsofad.com des capsules vidéo et des versions imprimables des ressources complémentaires au guide de la collection TRANSFORMATIONS vous accompagneront tout au long de vos apprentissages.

PRÉSENTATION DU GUIDEVI

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OUVERTURE DU CHAPITRE

La première page décrit le contexte et la thématique qui serviront de trame de fond à l’acquisition des nouveaux savoirs abordés dans le chapitre.

Une table des matières accompagne cette première page. Les savoirs à acquérir y sont présentés pour chacune des Situations, ainsi que le thème des situations.

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CHAPITRE 1 – Le langage des lignes

CHAPITRE 1

La représentation des objets

Le langage est un phénomène unique à l’être humain qui lui permet

de communiquer de di� érentes manières ; par exemple, par des

dessins, des gestes ou des paroles. L’être humain utilise le dessin

depuis des millénaires pour communiquer, entre autres, des idées.

C’est notamment le cas des images datant de l’époque du néolithique,

retrouvées au 20e siècle dans la grotte de Lascaux, en France.

De nos jours, la technologie met à pro� t plusieurs techniques de dessin

permettant de représenter des objets de manière précise pour être en

mesure, par la suite, de les concevoir et de les fabriquer.

Ne serait-il pas intéressant de découvrir di� érents types de projections

utilisés en dessin technique ? Ou encore de prendre connaissance de

quelques étapes de fabrication d’un objet technique ? C’est ce que vous

ferez dans ce présent chapitre en vous plongeant dans l’univers du langage

des lignes.

Le langage des lignes

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CHAP

ITRE

1


Ma bibliothèque à assembler p. 4LA COTATION

LA PROJECTION AXONOMÉTRIQUE (VUE ÉCLATÉE)LA PROJECTION ORTHOGONALE À VUES MULTIPLES

SITUATION 1.2

Le module de rangement p. 20LES DÉVELOPPEMENTS (PRISME, CYLINDRE, PYRAMIDE, CÔNE)LES CARACTÉRISTIQUES DU TRAÇAGE

LES MESURES ET LE CONTRÔLE

SAVOIRS EN RÉSUMÉ p. 38

INTÉGRATION p. 39

SAÉLes effets scolaires p. 42

La démarche d’apprentissage proposée dans un chapitre permet de progresser en réinvestissant les apprentissages réalisés d’une section à l’autre. Le schéma qui suit illustre cette démarche et précise l’intention pédagogique de chacune des sections.

SITUATIONS

Il y a deux Situations d’apprentissage par chapitre, qui peuvent être

théoriques ou pratiques. La démarche proposée dans ces situations permet d’acquérir de nouveaux savoirs et de

développer des compétences dans des contextes réels et signifiants.

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SITUATION 1.1

Ma bibliothèque à assembler

La lecture est l’un de vos passe-temps favoris, et ce, depuis votre plus jeune âge. Vous pro� tez de tous vos temps libres pour lire. Vous lisez à la plage, dans l’autobus, au salon de coi� ure, le soir avant de vous coucher, etc. Tous les styles d’écriture qui vous tombent sous la main y passent, mais vous avez une petite préférence pour les romans policiers et les romans de science-� ction.

Au � l des années, vous avez accumulé une très grande quantité de livres : des piles de bouquins s’entassent aux quatre coins de votre maison. Depuis quelque temps, vous ne savez plus trop où les ranger, car vous manquez visiblement d’espace. Pour remédier à ce problème, vous achetez en ligne une bibliothèque. Pour économiser des frais de transport, le meuble est livré en pièces détachées.

Vous sortez votre co� re à outils, prêt à entreprendre l’assemblage de la bibliothèque, puis vous vous plongez dans la lecture des instructions d’assemblage. Rapidement, vous réalisez que comprendre ces instructions est un vrai casse-tête ! Vous devrez donc vous initier au langage des lignes employé par les dessinateurs professionnels.

Vous vous êtes déjà probablement familiarisé avec les règles à suivre pour tracer la représentation d’un objet ainsi que pour indiquer ses dimensions. Dans cette situation, il sera donc question de réviser ces règles, en plus de découvrir la projection axonométrique.

BUT

Se familiariser avec di� érents types de projections utilisés en dessin technique.

LA COTATION

LA PROJECTION AXONOMÉTRIQUE(VUE ÉCLATÉE)

LA PROJECTION ORTHOGONALEÀ VUES MULTIPLES

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E Vous devrez interpréter di� érents dessins techniques a� n de pouvoir assembler correctement la bibliothèque que vous avez achetée en pièces détachées.

ACTIVITÉ PRATIQUE

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SITUATION 1.2

Le module de rangement

C’est en� n le printemps ! Comme tous les ans durant cette période de l’année, vous avez hâte de vous consacrer à votre passe-temps préféré : le jardinage. Vous allez faire un petit tour dans votre cabanon pour e� ectuer l’inventaire de vos outils et de vos produits de jardinage. Vous réalisez, en y mettant les pieds, qu’un fouillis incroyable y règne : les sacs d’engrais sont déposés à même le sol, comme les pelles et les râteaux, les sacs de semences sont épars, etc.

A� n de mettre un peu d’ordre, vous prenez la décision de concevoir et de construire un module de rangement pour tous vos produits de jardinage (engrais, semences, etc.) et vos petits outils. Ce module de rangement sera composé d’un assemblage de deux formats de caissons fabriqués de panneaux de bois : six petits caissons de même dimension et un long caisson pour les objets plus longs. Si vous avez la chance de fabriquer ce module de rangement en atelier, tant mieux ! Mais dans le cadre de cette activité, vous n’aurez qu’à concevoir un modèle réduit en carton-mousse du module de rangement ; la conception de ce modèle réduit vous permettra d’apprendre les di� érentes étapes de la conception et de la fabrication d’un objet technique.

Vous débuterez en e� ectuant une représentation schématique des deux formats de caissons à l’aide d’une projection orthogonale à vues multiples. Vous e� ectuerez ensuite le mesurage et le traçage des matériaux, suivi de l’usinage ou du façonnage des pièces. Vous devrez faire un contrôle des pièces que vous aurez fabriquées pour en véri� er la qualité, avant de procéder à l’assemblage du modèle réduit avec de la colle.

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Vous devrez concevoir et construire un modèle réduit d’un module de rangement pour votre cabanon.

BUT

Mettre en application des caractéristiques du traçage, de mesures et de contrôle.

LES CARACTÉRISTIQUES DU TRAÇAGE

LES MESURES ET LE CONTRÔLELES DÉVELOPPEMENTS (PRISME,CYLINDRE, PYRAMIDE, CÔNE)

COMPOSANTES D’UN CHAPITRE

VII

PHASES D’UNE SITUATION

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SITUATION 1.1


La lecture est l’un de vos passe-temps favoris, et ce, depuis votre plus jeune âge. Vous profitez de tous vos temps libres pour lire. Vous lisez à la plage, dans l’autobus, au salon de coiffure, le soir avant de vous coucher, etc. Tous les styles d’écriture qui vous tombent sous la main y passent, mais vous avez une petite préférence pour les romans policiers et les romans de science-fiction.

Au fil des années, vous avez accumulé une très grande quantité de livres : des piles de bouquins s’entassent aux quatre coins de votre maison. Depuis quelque temps, vous ne savez plus trop où les ranger, car vous manquez visiblement d’espace. Pour remédier à ce problème, vous achetez en ligne une bibliothèque. Pour économiser des frais de transport, le meuble est livré en pièces détachées.

Vous sortez votre coffre à outils, prêt à entreprendre l’assemblage de la bibliothèque, puis vous vous plongez dans la lecture des instructions d’assemblage. Rapidement, vous réalisez que comprendre ces instructions est un vrai casse-tête ! Vous devrez donc vous initier au langage des lignes employé par les dessinateurs professionnels.


BUT

Se familiariser avec différents types de projections utilisés en dessin technique.

La cotation

La projection axonométrique(vue écLatée)

La projection orthogonaLeà vues muLtipLes

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E Vous devrez interpréter différents dessins techniques afin de pouvoir assembler correctement la bibliothèque que vous avez achetée en pièces détachées.

ACTIVITÉ PRATIQUE

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RÉSOLUTION

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E Vous devrez interpréter les di� érents dessins techniques a� n de pouvoir assembler correctement la bibliothèque que vous avez achetée en pièces détachées.

Vous êtes maintenant prêt à prendre connaissance du feuillet d’assemblage de votre bibliothèque. Observez attentivement la représentation axonométrique en vue éclatée de la bibliothèque qui se trouve à la première page du feuillet d’assemblage.

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3

1

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6

7

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RÉSOLUTION

Arrivé à cette section, vous devriez avoir en votre possession toutes les connaissances essentielles à la résolution de la situation énoncée au début de la situation.

D’autres éléments de la démarche d’investigation en science et des stratégies d’analyse peuvent aussi être proposés.

CONSOLIDATION

Cette section vous permettra de consolider les savoirs acquis dans l’Appropriation. Tout comme la section Intégration, cette Consolidation permet aussi de développer les compétences.

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CONSOLIDATION1 Associez chacun des termes suivants à sa description et à sa fonction : la ligne d’attache, la cote

et la ligne de cote.

a) Nombre (exprimé en millimètres) situé entre les lignes de cote qui indique la mesure réelle d’une partie de l’objet technique.

b) Trait fin se terminant par une flèche qui est utilisé pour indiquer l’endroit précis où la mesure commence et où elle se termine.

c) Trait fin perpendiculaire à un autre trait qui sert à prolonger la partie du dessin dont on veut indiquer la mesure.

2 Cotez l’objet ci-dessous en tenant compte des informations suivantes :

• Mesure de la hauteur de la maison jusqu’à la pointe de la toiture : 5,5 cm ;

• Mesure de la hauteur de la maison à partir de sa base jusqu’à la base de la toiture : 3 cm ;

• Mesure de la largeur de la maison : 5 cm ;

• Mesure de la hauteur totale de la maison : 6 cm.

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EXP

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Bo îte à outi lsVous trouverez une

présentation sommaire de la démarche d’investigation

et de ses di� érentes étapes dans la Boîte à outils.

EXPLORATION

Les questions suivantes vous aideront à analyser la situation. Même si vous doutez de vos réponses, n’hésitez pas à les noter. Les explications au corrigé vous permettront de les valider.

DÉMARCHE D’INVESTIGATION

Présentation de la démarche

La démarche d’investigation est utilisée a� n de résoudre une situation, de traiter d’une problématique ou d’étudier un phénomène ou une application. Elle s’applique aussi bien à un sujet scienti� que que technologique.

Bien que la démarche d’investigation soit divisée en cinq étapes successives, celles-ci ne sont pas toujours mises en œuvre de façon linéaire. Cette démarche permet des retours en arrière au besoin. Les étapes sont les suivantes : dé� nir le problème ou le besoin, formuler une hypothèse, véri� er l’hypothèse, tirer des conclusions et communiquer vos résultats ou solutions. Chacune de ces étapes sera présentée plus en détail tout au long du guide, accompagnée de stratégies d’exploration et d’analyse.

1 Quelle est la nature du problème abordé dans la présente situation : scientifique ou technologique ? Justifiez votre réponse.

STRATÉGIE Évoquer des problèmes déjà résolus et semblables à ceux présentés

Lorsque vient le temps d’analyser une situation nouvelle, on peut faire appel à des problèmes résolus par le passé et qui sont semblables à celui abordé. En sachant reconnaître des similitudes, on peut s’éviter du tâtonnement en début de démarche d’investigation en réinvestissant les stratégies alors mises en œuvre.

2 Avez-vous déjà assemblé un meuble en suivant les indications présentées dans un feuillet d’assemblage ? Si oui, expliquez comment vous avez procédé.

EXPLORATION

Cette section vous invite à analyser les informations de la situation ainsi qu’à déterminer les savoirs que vous possédez et ceux que vous devez acquérir pour réaliser la tâche.

Des éléments de la démarche d’investigation en science et des stratégies d’exploration peuvent aussi être proposés.

APPROPRIATION

C’est ici que sont assimilés les savoirs nécessaires pour résoudre la situation.

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APPROPRIATION

Le traçage d’un dessin techniquePour tracer le dessin technique d’un objet technique, on a recours à des lignes. Il existe des conventions internationales pour encadrer l’utilisation de ces lignes a� n que les di� érents corps d’emploi issus de domaines di� érents puissent se comprendre. Par exemple, un fabricant de pièces automobiles implanté aux États-Unis doit être en mesure de comprendre des plans dessinés au Canada selon ces conventions.

RAPPEL

Les lignes de base

Il existe di� érents types de traits pour tracer un dessin technique. Chacun d’eux possède une signi� cation bien précise.

Les lignes de base

Ligne Description et fonction Exemple

Ligne de construction Trait pâle et fin qui est utilisé lors de l’ébauche d’un dessin.

Ligne de contour visible Trait épais qui représente les détails visibles de l’objet.

Ligne de contour caché Trait discontinu qui représente les détails cachés de l’objet.

Ligne de cote Trait fin interrompu utilisé pour indiquer une dimension. 750

Ligne d’attache Trait fin qui précise le début et la fin d’une cote.

Ligne d’axeTrait fin et discontinu utilisé pour indiquer le centre d’un cercle ou la présence d’une symétrie dans une pièce.

Ligne de plan de coupe Trait foncé et gras utilisé pour montrer l’emplacement d’une coupe.

Ligne de hachure Trait fin utilisé pour illustrer la surface d’une vue en coupe.

La cotation

En plus d’utiliser les di� érentes lignes de base pour tracer un dessin technique, il importe d’inscrire les mesures pertinentes. Pour y parvenir, on utilise la cotation.

SAVOIRS À RETENIR

La cotation est l’indication des di� érentes mesures réelles sur un dessin technique. La cotation permet également de situer l’emplacement de divers éléments sur l’objet, comme la position et le diamètre d’un trou.

Dessin techniqueEnsemble de règles pour

représenter un objet technique.

Objet techniqueObjet fabriqué ou modi� é

par l’être humain.

EXERCICES DE RÉACTIVATIONPAGE 220, NUMÉROS 1 À 3

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SITUATION 1.1


La lecture est l’un de vos passe-temps favoris, et ce, depuis votre plus jeune âge. Vous pro� tez de tous vos temps libres pour lire. Vous lisez à la plage, dans l’autobus, au salon de coi� ure, le soir avant de vous coucher, etc. Tous les styles d’écriture qui vous tombent sous la main y passent, mais vous avez une petite préférence pour les romans policiers et les romans de science-� ction.

Au � l des années, vous avez accumulé une très grande quantité de livres : des piles de bouquins s’entassent aux quatre coins de votre maison. Depuis quelque temps, vous ne savez plus trop où les ranger, car vous manquez visiblement d’espace. Pour remédier à ce problème, vous achetez en ligne une bibliothèque. Pour économiser des frais de transport, le meuble est livré en pièces détachées.

Vous sortez votre co� re à outils, prêt à entreprendre l’assemblage de la bibliothèque, puis vous vous plongez dans la lecture des instructions d’assemblage. Rapidement, vous réalisez que comprendre ces instructions est un vrai casse-tête ! Vous devrez donc vous initier au langage des lignes employé par les dessinateurs professionnels.


BUT

Se familiariser avec di� érents types de projections utilisés en dessin technique.

LA COTATION

LA PROJECTION AXONOMÉTRIQUE(VUE ÉCLATÉE)

LA PROJECTION ORTHOGONALEÀ VUES MULTIPLES

TÂ

CH

E Vous devrez interpréter di� érents dessins techniques a� n de pouvoir assembler correctement la bibliothèque que vous avez achetée en pièces détachées.

ACTIVITÉ PRATIQUE

PRÉSENTATION DE LA SITUATION

Liée au thème principal du chapitre, cette page décrit brièvement le contexte de la situation et donne des informations nécessaires à la résolution.

Un encadré décrit la tâche que vous aurez à réaliser plus loin dans la section Résolution. Cette tâche est le point de départ qui vous permettra d’acquérir de nouveaux savoirs en vue de résoudre la situation.

EN FIN DE CHAPITRE…

Cette section résume tous les savoirs À retenir qui ont été présentés dans le chapitre.

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SAVOIRS EN RÉSUMÉ

La cotation est l’indication des di� érentes mesures réelles sur un dessin technique. La cotation permet également de situer l’emplacement de divers éléments sur l’objet, comme la position et le diamètre d’un trou.

La projection axonométrique, qui porte aussi le nom de « dessin en vue éclatée », est un dessin qui permet de situer les di� érentes pièces d’un objet technique en les dissociant les unes des autres.

Ce type de dessin est généralement accompagné d’un cartouche qui donne les informations suivantes :

• le nom des pièces qui constituent l’objet technique (incluant les organes de liaison) ;

• la quantité de chaque pièce ;

• les matériaux utilisés pour fabriquer les di� érentes pièces.

La projection orthogonale à vues multiples permet d’obtenir un dessin en deux dimensions qui montre di� érentes vues d’un objet. Chacune des vues correspond à l’une des faces d’un objet.

Le traçage est une étape très importante dans la chaîne de fabrication d’un objet technique. Cette étape doit être réalisée avec précision et � nesse a� n d’éviter les erreurs d’usinage et les pertes de matériaux. Un traçage de qualité doit être réalisé avec des traits propres et doit indiquer clairement les emplacements qui permettront la mise en forme des di� érentes pièces, par exemple les lignes de coupe.

La tolérance dimensionnelle représente le degré d’imprécision acceptable pour que toutes les pièces qui constituent un objet technique puissent fonctionner correctement.

La cotation fonctionnelle représente l’ensemble des tolérances spéci� ques liées à certaines pièces qui assurent le bon fonctionnement d’un objet technique.

La mesure est l’étape qui permet de valider, tout au long du processus de fabrication, la qualité de l’usinage des di� érentes pièces qui constituent un objet technique.

Le contrôle, la dernière étape, s’assure de la qualité et de la conformité du produit � nal.

Le développement d’une forme tridimensionnelle est sa représentation en deux dimensions.

Pour obtenir le développement d’une forme tridimensionnelle, il faut tracer chacune de ses faces sur une feuille, sur un même plan. Le tracé ainsi obtenu peut être découpé, puis plié a� n de former la forme tridimensionnelle.

La SAÉ est une tâche complexe élaborée selon le modèle des évaluations de sanction. Elle est accompagnée d’une grille d’évaluation des compétences.

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SAÉ

Les effets scolairesUn magasin de votre ville spécialisé dans la vente de fournitures scolaires propose un concours aux étudiants en science et technologie à la formation aux adultes. Le prix consiste en une carte-cadeau de 200 $ échangeable contre des fournitures scolaires de votre choix. Pour participer, vous devez dessiner la projection orthogonale à vues multiples d’une gomme à e� acer ainsi que le développement en deux dimensions d’un étui à crayon et d’un article scolaire de votre choix.

a) À la page 43, dessinez, à l’échelle, la projection orthogonale à vues multiples de cette gomme à effacer. Ses dimensions sont de 4,0 cm × 1,5 cm × 1,0 cm. Intégrez la cotation à votre dessin.

b) À la page 44, dessinez, à l’échelle 1 : 2, le développement en deux dimensions de cet étui à crayons. Sa hauteur mesure 24 cm et le rayon du cercle qui constitue ses extrémités mesure 3 cm.

c) À la page 45, dessinez, à l’échelle, le développement en deux dimensions d’un article scolaire de votre choix. Précisez l’échelle que vous utiliserez et notez la cotation à votre dessin.

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Représenter quelques e� ets scolaires.

Dans cette section, qui inclut des exercices et des situations complexes, vous devrez appliquer les savoirs vus dans ce chapitre.

INTÉGRATION

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CORRIGÉ PAGE 239

1 Observez l’image suivante qui représente un module de jeu pour enfants.

a) De quel type de dessin technique s’agit-il ? Justifiez votre réponse.

b) La cotation fonctionnelle est-elle inscrite sur ce dessin technique ? Expliquez votre réponse.

c) Utilisez les chiffres indiqués sur le dessin technique pour identifier ses différentes vues.

1 2

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PRÉSENTATION DU GUIDEVIII

COMPLÉMENTS

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CHAPITRE 1

SITUATION 1.1MA BIBLIOTHÈQUE À ASSEMBLER

EXPLORATION PAGES 5 ET 6

1 La nature du problème abordé dans cette situation est technologique, car différentes techniques de dessin y seront traitées.

2 Exemple de réponse. Oui, j’ai déjà assemblé un meuble acheté en pièces détachées. J’ai trouvé important de lire le plan avant de commencer son assemblage. Aussi, je me suis assuré de faire l’inventaire des différentes pièces et j’ai rassemblé mon matériel. Puis, afin de mieux m’organiser, j’ai réuni les morceaux et les pièces des mêmes sections avant de commencer l’assemblage.

3 Le nombre 750 signifie, en millimètres, la dimension du côté de la pièce devant lequel il est placé.

4

APPROPRIATION PAGES 7 À 13

1 a) 120

30

b)

40

4040

60°60°

60°

2 La cotation sert à indiquer les différentes mesures réelles sur un dessin technique, en plus de permettre de situer la position de divers éléments sur l’objet, comme la position et le diamètre d’un trou.

3 7

4 5

5 De PVC.

6 La projection axonométrique sert à situer les différentes pièces d’un objet technique en les dissociant les unes des autres.

7 Parce que ce type de schéma représente un objet technique en pièces détachées. Cela permet de montrer les pièces d’un objet technique plus ou moins visibles lorsque ce dernier est assemblé.

8 La projection orthogonale à vues multiples permet d’obtenir un dessin en deux dimensions qui montre différentes vues d’un objet.

CORRIGÉ

Vers la fin du guide, vous repérerez le Corrigé. Il a été conçu non seulement pour valider vos réponses, mais aussi pour vous accompagner dans vos apprentissages. Il contient les réponses aux questions, des explications détaillées sur la démarche ou le raisonnement à mettre en œuvre.

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RÉACTIVATION CORRIGÉ PAGE 263

RÉACTIVATION

Le langage des lignes1 Nommez le type de trait utilisé pour esquisser un croquis.

2 Pourquoi certaines parties d’un dessin technique sont-elles hachurées ?

3 Est-il possible de représenter des détails non visibles d’un objet sur un dessin technique ? Expliquez votre réponse.

4 Marie-Pier aimerait représenter à l’échelle le bateau de son père. Quel type d’échelle devrait-elle utiliser ? Justifiez votre réponse.

5 Parmi les échelles suivantes, déterminez celle qui serait la plus appropriée pour représenter un dé à jouer. Justifiez votre réponse.

1 : 25 3 : 1 5 : 1 1 : 3 10 : 1

6 Jean utilise une échelle 1 : 10 pour dessiner la remise qui se trouve sur son terrain. Les dimensions de celle-ci sont inscrites dans le tableau suivant.

Largeur 82 cm

Longueur 135 cm

Hauteur 115 cm

Quelles seront les dimensions de la remise sur son dessin ?

RÉACTIVATION

Au cours des Situations, vous croiserez des rubriques Rappel présentant des savoirs vus dans un cours antérieur et nécessaires à la compréhension du nouveau savoir ou à la résolution de la situation en cours.

Cette Réactivation permettra de réviser, à l’aide de questions d’exercices, les concepts qui font l’objet d’un Rappel.

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GLOSSAIRE

GLOSSAIRELes savoirs à retenir sont écrits en bleu et les termes dé� nis dans le texte courant des chapitressont écrits en noir.

Adhérence (p. 120)Phénomène qui s’observe lorsque les surfaces d’une pièce ou d’un objet technique ont tendance à rester collées ensemble. L’adhérence s’oppose donc au glissement.

Apothème d’une pyramide (p. 33)Longueur du segment perpendiculaire abaissé du sommet de la pyramide régulière sur l’un des côtés de sa base.

Cambrage (p. 83)Le cambrage est une technique d’usinage qui permet de plier un matériau.

Cannelure (p. 57)Sillon dans un matériau.

Cartouche (p. 11)Zone située habituellement dans le bas d’un dessin technique qui indique le nom des pièces qui constituent l’objet technique, leur quantité ainsi que les matériaux utilisés pour les fabriquer.

Céramique (p. 182)Matériau obtenu en chau� ant di� érentes poussières d’origine minérale, comme l’argile ou le sable.

Changement de vitesse (p. 72)Le changement de vitesse dans un mécanisme de transmission de mouvement est le rapport entre la vitesse de rotation de l’organe moteur et celle de l’organe récepteur.

Contrainte de cisaillement (p. 177)Force qui coupe les objets : le matériau se brise.

Contrainte de compression (p. 177)Force qui serre les objets : le matériau s’écrase.

Contrainte de � exion (p. 177)Force qui courbe les objets : le matériau s’allonge et s’écrase légèrement.

Contrainte de torsion (p. 177)Force qui tord les objets : le matériau peut alors s’allonger.

Contrainte de traction ou de tension (p. 177)Force qui étire les objets : le matériau s’allonge.

Contrainte mécanique (p. 177)Force que l’on applique sur la surface d’un matériau : le matériau se déforme, se brise ou se déplace.

Contrôle (p. 26)Dernière étape de la fabrication d’un objet technique qui permet de s’assurer de la qualité et de la conformité du produit � nal.

Cotation (p. 7)La cotation est l’indication des di� érentes mesures réelles sur un dessin technique. Elle permet également de situer l’emplacement de divers éléments sur l’objet, comme la position et le diamètre d’un trou.

Cotation fonctionnelle (p. 25)La cotation fonctionnelle représente l’ensemble des tolérances spéci� ques liées à certaines pièces qui assurent le bon fonctionnement d’un objet technique.

Dégradation des matériaux (p. 185)Processus causé par les e� ets de l’environnement et qui entraîne la modi� cation de leurs propriétés.

Degrés de liberté d’une pièce (p. 117)Représentent les mouvements de translation et de rotation possibles entre les pièces d’un objet technique, et ce, selon les trois axes du plan cartésien. Il y a six degrés de liberté possibles.

Dessin en vue éclatée (p. 11) (voir Projection axonométrique)

Dessin technique (p. 7)Ensemble de règles pour représenter un objet technique.

GLOSSAIRE

Les savoirs à retenir écrits en bleu et les termes définis écrits en noir dans le texte courant se retrouvent aussi dans le Glossaire.

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AUTOÉVALUATIONCette dernière activité vous préparera à l’examen � nal du cours et vous aidera à déterminer votre niveau de maîtrise des di� érents sujets abordés. L’autoévaluation se divise en deux parties.

Partie 1 : Évaluation explicite des connaissancesElle est constituée de questions qui n’ont pas de liens entre elles. Chacune des questions cible un savoir en particulier.

Partie 2 : Évaluation des compétencesUne situation d’évaluation vous sera proposée, comme celles auxquelles vous avez répondu à la � n de chacun des chapitres de ce guide. Vous aurez à e� ectuer des tâches qui mobiliseront vos connaissances dans un contexte nouveau.

Directives• Lisez bien les énoncés des questions avant d’y répondre.

• Prenez note que l’utilisation de la calculatrice ordinaire ou scienti� que est permise.

• Laissez toutes les traces de votre démarche et de vos calculs.

• Une fois l’autoévaluation terminée, corrigez-la en utilisant le solutionnaire associé à chacune des questions.

Analyse de votre performancePuisqu’il s’agit d’une autoévaluation, vous analyserez vous-même vos résultats à partir du corrigé fourni à la � n du guide. Vous pourrez ainsi porter un jugement sur votre degré de préparation et de maîtrise des contenus en vue de l’évaluation � nale du cours. Il est possible qu’à la suite de ce jugement, vous sentiez le besoin de réviser certaines notions. Des indications vous seront données en ce sens.

AUTOÉVALUATION

Une Autoévaluation est présentée en première partie de ces Compléments. Elle permet d’évaluer vos connaissances acquises et les compétences développées tout au long du cours. Vous pourrez ainsi déterminer les savoirs que vous maîtrisez et ceux pour lesquels une révision s’impose avant de passer à l’Activité notée synthèse.

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GRILLE D’ÉVALUATION DES COMPÉTENCES


Activité théoriqueL’activité théorique met à contribution les compétences 2 et 3.

• Compétence 2 : Mettre à pro� t ses connaissances scienti� ques et technologiques

• Compétence 3 : Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie

Voici une grille des critères d’évaluation de ces compétences et l’échelle d’appréciation pour ces critères. Utilisez cette grille pour compléter la mini-grille située à la � n de chaque SAÉ.

Critères d’évaluation

ExcellentA

Très bienB

BienC

FaibleD

Très faibleE

2.1Interprétation appropriée de la problématique

Identifie tous les principes des mécanismes à la base du fonctionnement d’une application technologique lors de l’analyse de schémas, ou identifie toutes les contraintes soumises aux matériaux lors de l’analyse d’une application.

Identifie la plupart des principes des mécanismes à la base du fonctionnement d’une application technologique lors de l’analyse de schémas, ou identifie la plupart des contraintes soumises aux matériaux lors de l’analyse d’une application.

Identifie quelques principes des mécanismes à la base du fonctionnement d’une application technologique lors de l’analyse de schémas, ou identifie quelques contraintes soumises aux matériaux lors de l’analyse d’une application.

Identifie peu de principes des mécanismes à la base du fonctionnement d’une application technologique lors de l’analyse de schémas, ou identifie peu de contraintes soumises aux matériaux lors de l’analyse d’une application.

Identifie très peu de principes des mécanismes à la base du fonctionnement d’une application technologique lors de l’analyse de schémas, ou identifie très peu de contraintes soumises aux matériaux lors de l’analyse d’une application.

2.2Utilisation pertinente des connaissances scientifiques et technologiques

Mobilise adéquatement ses connaissances pour expliquer le fonctionnement d’une application technologique et pour faire ressortir le rôle de tous les composants.

Mobilise correctement ses connaissances pour expliquer le fonctionnement d’une application technologique et pour faire ressortir le rôle de la plupart des composants.

Mobilise sommairement ses connaissances pour expliquer le fonctionnement d’une application technologique et pour faire ressortir le rôle de certains composants.

Mobilise peu ses connaissances pour expliquer le fonctionnement d’une application technologique et pour faire ressortir le rôle de certains composants.

Mobilise très peu ses connaissances pour expliquer le fonctionnement d’une application technologique et pour faire ressortir le rôle de certains composants.

2.3Production adéquate d’explications ou de solutions

Présente clairement ses explications des fonctions mécaniques, ainsi que le choix des matériaux utilisés lors de la fabrication d’une application technologique et propose des améliorations pertinentes en les justifiant adéquatement.

Présente assez clairement ses explications des fonctions mécaniques, ainsi que le choix des matériaux utilisés lors de la fabrication d’une application technologique et propose des améliorations pertinentes en les justifiant sommairement.

Présente avec un léger manque de clarté ses explications d’une fonction mécanique, de même que le choix des matériaux utilisés lors de la fabrication d’une application technologique et propose des améliorations en les justifiant sommairement.

Présente avec un manque de clarté ses explications d’une fonction mécanique, de même que le choix des matériaux utilisés lors de la fabrication d’une application technologique et propose des améliorations en les justifiant très peu.

Présente de façon confuse ses explications d’une fonction mécanique, de même que le choix des matériaux utilisés lors de la fabrication d’une application technologique et propose des améliorations non pertinentes.

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ANNEXE

ANNEXE

Quelques outils utilisés pour mesurer et tracerMesurer Tracer

La règle graduée : Permet de mesurer des distances de petites dimensions. Sa graduation est généralement en millimètres (mm).

L’équerre : Permet de tracer des angles de 90 degrés. Peut parfois être munie d’une règle graduée.

Le ruban à mesurer : Permet de mesurer des distances de grandes dimensions. Sa graduation est généralement en millimètres (mm).

L’équerre combinée : Permet de tracer des angles de 45 et de 90 degrés, de tracer des lignes parallèles et de vérifier la profondeur d’un trou ou d’une rainure. Sa graduation est généralement en millimètres (mm).

Le rapporteur d’angles : Permet de mesurer les angles formés par deux pièces en contact jusqu’à 180 o. Sa graduation est en degrés (o).

Le pointeau : Permet de marquer le centre d’un trou que l’on veut percer.

Le pied à coulisse : Permet de prendre des mesures de distances avec un grand degré de précision. Particulièrement pratique pour mesurer les dimensions de petites pièces, comme le diamètre d’un cylindre, d’une sphère ou d’un trou. Sa graduation est en millimètres (mm), avec une précision allant de 1/10 à 1/50 de millimètre selon le modèle de pied utilisé.

Le compas : Permet de tracer des courbes et des cercles. En l’utilisant avec une règle, il peut aussi servir à comparer, à reporter ou à mesurer des longueurs.


Une Grille d’évaluation des compétences vous est offerte à la fin du guide. À la suite de la résolution d’une SAÉ, vous êtes invité à vous évaluer à l’aide de cette grille. Vous pourrez alors compléter la version abrégée située dans le bas de chaque SAÉ.

ANNEXE

Dans cette section, on présente des informations complémentaires.

IXIXIX

RUBRIQUES

Présente la tâche à exécuter dans le cadre de votre situation.

Présente des stratégies d’exploration ou d’analyse qui peuvent s’appliquer dans diverses situations.

Présente des éléments de la démarche d’investigation en science qui peuvent s’appliquer dans diverses situations.

Permet de découvrir des compléments d’informations scientifiques, historiques et culturelles liées aux concepts à l’étude.

Réfère à des connaissances que vous avez acquises dans des cours antérieurs et à des exercices de réactivation en lien avec ce Rappel.

RAPPEL

Les échelles

Les dessins techniques ne sont…

SAVOIRS À RETENIR

La projection orthogonale à vues multiples permet de représenter…

Présente les nouveaux savoirs que vous devez maîtriser. Ce sont les savoirs prescrits par le programme d’études.

TÂ

CH

E Vous devrez interpréter différents dessins techniques afin de pouvoir assembler correctement…

STRATÉGIE Envisager…Lorsqu’une démarche d’investigation implique de se forger une opinion ou les …

DÉMARCHE D’INVESTIGATION B…La première étape de la démarche d’investigation est de définir le problème…

LE SAVIEZ-VOUS ?Les super collesLes cyanoacrylates constituent une famille de colles très particulières.

PRÉSENTATION DU GUIDEX

Apporte un complément d’information ou des exceptions qui peuvent s’appliquer au concept à l’étude.

Indique que vous êtes prêt à effectuer l’Activité notée prévue pour valider votre compréhension des apprentissages réalisés. L’Activité notée synthèse se fait quant à elle, à la toute fin du cours. Ces activités sont présentées dans des fascicules séparés du guide. Une fois que vous les aurez complétées, vous devrez remettre votre travail à votre enseignant ou à votre tuteur qui vous fournira une rétroaction à la suite de sa correction.

Vous devez maintenant effectuer l’activité notée 1. Elle est accessible sur le site du cours…

AC

TIV

ITÉ

NO

TÉE

Réfère à des informations à consulter dans la Boîte à outils.

Réfère à des informations que vous devez compléter dans le cahier d’activités pratiques.

Bo îte à outi lsN’hésitez pas à vous référer

à la Boîte à outils pour un rappel de certaines…

Cahier d’activités pratiquesAllez compléter votre retour sur la démarche, puis écrivez une courte conclusion (p. 13).

remarqueLe cahier des charges

Vous avez pris connaissance à la page 28…

Réfère à des ressources Web (sites ou capsules vidéo) proposées sur portailsofad.com.

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XI


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CHAPITRE 1

La représentation des objets

Le langage est un phénomène unique à l’être humain qui lui permet

de communiquer de différentes manières ; par exemple, par des

dessins, des gestes ou des paroles. L’être humain utilise le dessin

depuis des millénaires pour communiquer, entre autres, des idées.

C’est notamment le cas des images datant de l’époque du néolithique,

retrouvées au 20e siècle dans la grotte de Lascaux, en France.

De nos jours, la technologie met à profit plusieurs techniques de dessin

permettant de représenter des objets de manière précise pour être en

mesure, par la suite, de les concevoir et de les fabriquer.

Ne serait-il pas intéressant de découvrir différents types de projections

utilisés en dessin technique ? Ou encore de prendre connaissance de

quelques étapes de fabrication d’un objet technique ? C’est ce que vous

ferez dans ce présent chapitre en vous plongeant dans l’univers du langage

des lignes.

Le langage des lignes

TABLE DESMATIÈRESTABLE DESMATIÈRES CORRIGÉCORRIGÉ

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CHAP

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1


Ma bibliothèque à assembler p. 4La cotation

La projection axonométrique (vue écLatée)La projection orthogonaLe à vues muLtipLes

SITUATION 1.2

Le module de rangement p. 20Les déveLoppements (prisme, cyLindre, pyramide, cône)Les caractéristiques du traçage

Les mesures et Le contrôLe

SAVOIRS EN RÉSUMÉ p. 38

INTÉGRATION p. 39

SAÉ Les effets scolaires p. 42


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SITUATION 1.1






BUT


La cotation



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ACTIVITÉ PRATIQUETABLE DESMATIÈRESTABLE DESMATIÈRES CORRIGÉCORRIGÉ

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CORRIGÉ PAGE 231

Bo îte à outi lsVous trouverez une

présentation sommaire de la démarche d’investigation

et de ses différentes étapes dans la Boîte à outils.

EXPLORATION

Les questions suivantes vous aideront à analyser la situation. Même si vous doutez de vos réponses, n’hésitez pas à les noter. Les explications au corrigé vous permettront de les valider.

DÉMARCHE D’INVESTIGATION

Présentation de la démarche

La démarche d’investigation est utilisée afin de résoudre une situation, de traiter d’une problématique ou d’étudier un phénomène ou une application. Elle s’applique aussi bien à un sujet scientifique que technologique.

Bien que la démarche d’investigation soit divisée en cinq étapes successives, celles-ci ne sont pas toujours mises en œuvre de façon linéaire. Cette démarche permet des retours en arrière au besoin. Les étapes sont les suivantes : définir le problème ou le besoin, formuler une hypothèse, vérifier l’hypothèse, tirer des conclusions et communiquer vos résultats ou solutions. Chacune de ces étapes sera présentée plus en détail tout au long du guide, accompagnée de stratégies d’exploration et d’analyse.

1 Quelle est la nature du problème abordé dans la présente situation : scientifique ou technologique ? Justifiez votre réponse.

STRATÉGIE Évoquer des problèmes déjà résolus et semblables à ceux présentés

Lorsque vient le temps d’analyser une situation nouvelle, on peut faire appel à des problèmes résolus par le passé et qui sont semblables à celui abordé. En sachant reconnaître des similitudes, on peut s’éviter du tâtonnement en début de démarche d’investigation en réinvestissant les stratégies alors mises en œuvre.

2 Avez-vous déjà assemblé un meuble en suivant les indications présentées dans un feuillet d’assemblage ? Si oui, expliquez comment vous avez procédé.


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CHAPITRE 1 – Le langage des lignes CORRIGÉ PAGE 231

3 Observez l’image suivante qui représente l’une des pièces d’une bibliothèque à assembler. Que signifie le nombre 750 ?

750

250

4 La pièce représentée à la question précédente provient de la bibliothèque illustrée ci-dessous. À l’aide d’un feutre, dessinez le ou les emplacements de cette pièce sur l’image de la bibliothèque.


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APPROPRIATION

Le traçage d’un dessin techniquePour tracer le dessin technique d’un objet technique, on a recours à des lignes. Il existe des conventions internationales pour encadrer l’utilisation de ces lignes afin que les différents corps d’emploi issus de domaines différents puissent se comprendre. Par exemple, un fabricant de pièces automobiles implanté aux États-Unis doit être en mesure de comprendre des plans dessinés au Canada selon ces conventions.

RAPPEL

Les lignes de base

Il existe différents types de traits pour tracer un dessin technique. Chacun d’eux possède une signification bien précise.

Les lignes de base

Ligne Description et fonction Exemple

Ligne de construction Trait pâle et fin qui est utilisé lors de l’ébauche d’un dessin.

Ligne de contour visible Trait épais qui représente les détails visibles de l’objet.

Ligne de contour caché Trait discontinu qui représente les détails cachés de l’objet.

Ligne de cote Trait fin interrompu utilisé pour indiquer une dimension. 750

Ligne d’attache Trait fin qui précise le début et la fin d’une cote.

Ligne d’axeTrait fin et discontinu utilisé pour indiquer le centre d’un cercle ou la présence d’une symétrie dans une pièce.

Ligne de plan de coupe Trait foncé et gras utilisé pour montrer l’emplacement d’une coupe.

Ligne de hachure Trait fin utilisé pour illustrer la surface d’une vue en coupe.

La cotation

En plus d’utiliser les différentes lignes de base pour tracer un dessin technique, il importe d’inscrire les mesures pertinentes. Pour y parvenir, on utilise la cotation.

SAVOIRS À RETENIR

La cotation est l’indication des différentes mesures réelles sur un dessin technique. La cotation permet également de situer l’emplacement de divers éléments sur l’objet, comme la position et le diamètre d’un trou.

Dessin techniqueEnsemble de règles pour

représenter un objet technique.

Objet techniqueObjet fabriqué ou modifié

par l’être humain.



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Pour tracer la cotation d’un dessin technique, il importe d’utiliser la ligne de cote, la ligne d’attache ainsi que la cote, en plus de respecter les règles suivantes :

• La cote est placée au centre de la ligne de cote ;

• La valeur d’une cote est généralement exprimée en millimètres ;

• L’unité d’une cote n’est pas inscrite ;

• Lorsque c’est possible, il faut regrouper les cotes entre les vues ou au-dessus des vues ;

• Dans une série de cotes, l’un des bouts de la série n’est pas coté ;

• Les lignes de cote les plus courtes doivent être placées près de l’objet à coter ;

• Il ne faut pas coter les lignes de contour caché.

Le tableau suivant montre les différents éléments de la cotation.

Les éléments de la cotation

Élément Description et fonction

La ligne de coteTrait fin se terminant par une flèche qui est utilisé pour indiquer l’endroit précis où la mesure commence et où elle se termine.

La ligne d’attache Trait fin perpendiculaire à la ligne de cote qui sert à prolonger la partie du dessin dont on veut indiquer la mesure.

La cote Chiffre situé entre les lignes de cote qui indique la mesure réelle d’une partie de l’objet technique. Son unité de mesure est généralement le millimètre (mm).

Représentation

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Ligne d’attache

Ligne de coteCote

Ø 8

Mesure indiquant le diamètre du trou

Emplacement du trou

remarque

Le symbole Ø

Le symbole Ø est utilisé pour indiquer le diamètre d’un cercle.


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Voici quelques exemples de cotation.

1 mm

2 mm 10 mm

10 mm

La ligne de cote touche à la ligne d’attache.

1 mm

2 mm 10 mm

10 mm

La ligne d’attache ne touche pas à l’objet.

1 mm

2 mm 10 mm

10 mm

La ligne d’attache dépasse la ligne de cote.

1 mm

2 mm 10 mm

10 mm

La distance entre l’objet et la ligne de cote, ou entre deux lignes de cotes, est de 10 mm.

TESTEZ VOS CONNAISSANCES

1 Cotez les objets suivants en respectant les règles vues précédemment.

Note : les dessins ne sont pas à l’échelle.

a) Un rectangle mesurant 12 cm de longueur et 3 cm de largueur.

b) Un triangle équilatéral de 4 cm de côté.


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2 À quoi sert la cotation ?

RAPPEL

Les échelles

Les dessins techniques ne sont pas toujours tracés en taille réelle. Dans certains cas, il faut recourir à une échelle pour dessiner les petits et les gros objets.

Une échelle est le rapport entre les dimensions d’un objet sur un dessin et ses dimensions réelles. Certaines échelles permettent le grossissement d’objets, d’autres échelles, la réduction.

Le tableau suivant explique ces deux types d’échelles.

Les types d’échelles utilisées en dessin technique

Échelle de réduction Échelle vraie grandeur Échelle d’agrandissementUtilisée pour réduire toutes les mesures d’un objet d’un même facteur.

Utilisée pour représenter un objet avec ses dimensions réelles.

Utilisée pour augmenter toutes les mesures d’un objet d’un même facteur.

Exemple :

Les mesures d’un immeuble sont 40 fois plus petites sur le dessin que dans la réalité.

Exemple :

Les mesures d’une gomme à effacer sont les mêmes sur le dessin qu’en réalité.

Exemple :

Les mesures d’une pièce de 10 cents sont 2 fois plus grandes sur le dessin que dans la réalité.

Notation

1 : 40

Notation

1 : 1

Notation

2 : 1

La projection axonométrique ou dessin en vue éclatée

Dans le domaine de la technologie, il existe plusieurs types de dessins qui permettent de représenter des objets techniques. Chaque dessin a son utilité.

Lorsqu’on souhaite situer les différentes pièces les unes par rapport aux autres, on privilégie la projection axonométrique ou dessin en vue éclatée.



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SAVOIRS À RETENIR

La projection axonométrique, qui porte aussi le nom de « dessin en vue éclatée », est un dessin qui permet de situer les différentes pièces d’un objet technique en les dissociant les unes des autres.

Ce type de dessin est généralement accompagné d’un cartouche qui donne les informations suivantes :

• le nom des pièces qui constituent l’objet technique (incluant les organes de liaison) ;

• la quantité de chaque pièce ;

• les matériaux utilisés pour fabriquer les différentes pièces.

Exemple d’une projection axonométrique d’une ampoule à diodes électroluminescentes (DEL)

Repère Nombre Désignation Matériau1 2 Vis Tête fraisée, acier

2 1 Circuit électronique Simple face, épaisseur 0,9 mm

3 1 Corps PVC

4 1 Plot Métal

5 1 Globe Plastique

6 5 Diodes électroluminescentes

Ø 2 mm– rouge – boîtier cristal

7 1 Dissipateur de chaleur Métal

8 1 Culot Métal

CartoucheZone rectangulaire située

habituellement dans le bas d’un dessin technique qui indique le nom

des pièces qui constituent l’objet technique, leur quantité ainsi que les matériaux utilisés pour les fabriquer.

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Les questions 3, 4 et 5 se rapportent à la projection axonométrique de l’ampoule à diode électroluminescente précédente.

3 Quel est le numéro de repère du dissipateur de chaleur ?

4 Combien de diodes électroluminescentes trouve-t-on dans cette ampoule ?

5 De quel matériau est fait le corps de l’ampoule ?

La projection orthogonale à vues multiples ou dessin d’ensemble

Lorsqu’on souhaite fabriquer un objet technique, on privilégie la projection orthogonale à vues multiples ou dessin d’ensemble.

SAVOIRS À RETENIR

La projection orthogonale à vues multiples permet de représenter un dessin en deux dimensions qui montre les différentes vues d’un objet. Chacune des vues correspond à l’une des faces d’un objet.

La figure ci-dessous montre un exemple de projection orthogonale à vues multiples.

Vue de dessus

Vue de gauche

Vue de dessous

Vue de faceVue de derrièreVue de droite

La projection orthogonale à vues multiples d’une chaise.

VueAngle d’observation d’un objet. Peut être de face, de derrière, de gauche, de droite, de dessus ou de dessous.


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6 Quelle est la fonction de la projection axonométrique ?

7 Pourquoi, selon vous, la projection axonométrique facilite-t-elle l’analyse et la compréhension d’un objet technique ?

8 À quoi sert la projection orthogonale à vues multiples ?

9 Tracez les projections orthogonales de l’objet illustré suivant.

Vue de dessus

Vue de gauche Vue de face


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SITUATION 1.1






BUT


La cotation



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ACTIVITÉ PRATIQUE

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RÉSOLUTIONT

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HE Vous devrez interpréter les différents dessins

techniques afin de pouvoir assembler correctement la bibliothèque que vous avez achetée en pièces détachées.

Vous êtes maintenant prêt à prendre connaissance du feuillet d’assemblage de votre bibliothèque. Observez attentivement la représentation axonométrique en vue éclatée de la bibliothèque qui se trouve à la première page du feuillet d’assemblage.

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STRATÉGIE Déterminer les éléments importantsLorsque vient le temps de résoudre un problème ou même de communiquer ses résultats, il faut parfois prendre le temps de distinguer les éléments importants de ceux qui le sont moins. Cet exercice permet de ne conserver que ce qui est vraiment pertinent au problème et de faire abstraction des détails superflus qui pourraient rendre la résolution ardue.

1 Le tableau ci-dessous regroupe une liste d’informations qui décrivent la bibliothèque illustrée à la page précédente. Quelles sont les informations importantes à retenir pour tracer la projection orthogonale à vues multiples de cet objet ?

Caractéristiques de la bibliothèque

Couleur Bleu

Dimensions générales de la bibliothèque

77 cm × 100 cm × 26 cm

Prix 239,99 $

Principal matériau qui la constitue Pin massif

Poids total de la bibliothèque 22 kg

Nombre de tablettes mobiles 2

Charge maximale par tablette 10 kg

Dimensions de chacune des pièces

• Chaque tablette mesure 25 cm × 75 cm (la position de chacune d’entre elles est réglable, donc variable) ;

• Chaque panneau de côté mesure 26 cm × 100 cm, avec une épaisseur de 1 cm ;

• Le panneau arrière mesure 77* cm × 100 cm ;

• La petite planche en dessous de la tablette inférieure mesure 10 cm × 75 cm.

*Cette mesure tient compte de l’épaisseur des panneaux de côté.


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2 Tracez la projection orthogonale à vues multiples de cet objet en utilisant une échelle 1 : 10.


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CONSOLIDATION1 Associez chacun des termes suivants à sa description et à sa fonction : la ligne d’attache, la cote

et la ligne de cote.

a) Nombre (exprimé en millimètres) situé entre les lignes de cote qui indique la mesure réelle d’une partie de l’objet technique.

b) Trait fin se terminant par une flèche qui est utilisé pour indiquer l’endroit précis où la mesure commence et où elle se termine.

c) Trait fin perpendiculaire à un autre trait qui sert à prolonger la partie du dessin dont on veut indiquer la mesure.

2 Cotez l’objet ci-dessous en tenant compte des informations suivantes :

• Mesure de la hauteur de la maison jusqu’à la pointe de la toiture : 5,5 cm ;

• Mesure de la hauteur de la maison à partir de sa base jusqu’à la base de la toiture : 3 cm ;

• Mesure de la largeur de la maison : 5 cm ;

• Mesure de la hauteur totale de la maison : 6 cm.


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3 Ce dessin à vue éclatée du violon et de l’archet est incomplet. Expliquez pourquoi.

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1 1 Volute 9 1 Chevalet

2 4 Cheville d’accord 10 2 Ouïe

3 1 Manche 11 1 Touche

4 1 Fond 12 1 Hausse

5 1 Caisse 13 1 Baguette

6 1 Mentonnière 14 1 Tête

7 1 Table d’harmonie 15 1 Mèche

8 1 Cordier

4 Expliquez en quoi la projection orthogonale à vues multiples diffère de la projection axonométrique.


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5 Observez l’image suivante, puis répondez aux questions.

a) Est-il possible de tracer la projection axonométrique de cet objet ? Expliquez votre réponse.

b) Tracez, à l’échelle, la projection orthogonale à vues multiples de cet objet, sachant que la mesure d’un côté vaut 3 cm.


Imprimé au Québec 7608-01

ISBN 978-2-89798-216-4

TRANSFORMATIONS propose une démarche d’apprentissage basée sur l’acquisition de tous les savoirs prescrits dans des situations d’apprentissage intéressantes et riches. L’approche pédagogique qui soutient cet apprentissage est la suivante :

Le questionnement, à la fois inductif et déductif, donne un sens aux savoirs et aux compétences à développer. Les guides d’apprentissage offrent une multitude d’exercices simples et de tâches plus complexes en réponse aux besoins exprimés par les apprenants et les enseignants. Des ressources supplémentaires sont aussi offertes sur le Portail Web du cours.

Composantes de la collection TRANSFORMATIONS :

• Cahier d’expérimentation ou d’activités pratiques : version imprimée et PDF;

• Boîte à outils (PDF) ;

• Guide d’apprentissage : version imprimée et PDF ;

• Guide synthèse d’enseignement (PDF) ;

• Capsules vidéo de concepts et de techniques ;

• Matériel pour les expérimentations et les activités pratiques ;

• Activités notées ;

• Corrigés.

PRÉSENTATION D’UNE SITUATION

EXPLORATION DE LA SITUATION

APPROPRIATION DES SAVOIRS

RÉSOLUTION DE LA SITUATION

CONSOLIDATION DES APPRENTISSAGES

L E S C H A N G E M E N T S C L I M A T I Q U E S



AU NOUVEAU

PROGRAMMECONFORME

L E S M A T I È R E S R É S I D U E L L E S



AU NOUVEAU

PROGRAMMECONFORME




AU NOUVEAU

PROGRAMMECONFORME

L E D É F I É N E R G É T I Q U E



AU NOUVEAU

PROGRAMMECONFORME

La collection TRANSFORMATIONS couvre l’ensemble des cours du programme de formation diversifiée de 4e et de 5e secondaire.

la mÉcanisation du travail - sofad.qc.ca · et technologie de la 4e année du secondaire a pour...

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