Questionnaire «La force de l’eau »   

Panneau 1 « Pas de grandes rivières sans petits ruisseaux » Un bassin versant est une portion de territoire délimitée par des lignes de crête, dont les eaux alimentent un cours d’eau, un lac, une mer, un océan. Quelle est la superficie de celui de la Launette ? Combien y a‐t‐il d’habitants dans ce bassin versant ? Calculez sa densité  (divisez le nombre d’habitants par km2). Quels sont les trois types de source ? Quel est le type qui correspond aux sources Lucas et Sainte‐Geneviève ? À quelle profondeur se situe la nappe souterraine ? Quels sont les dangers qui la menacent ? Lisez attentivement la légende de la carte géologique. À quelles ères géologiques correspondent les terrains du bassin versant de La Launette ? À quel niveau peut correspondre la Mer de Sable ?  Panneau 2 « Les moulins de Chaalis » À quelle époque parle‐t‐on pour la première fois du moulin de Chaalis ? À qui appartenait‐il ? À partir de quel siècle les moulins hydrauliques se sont‐ils développés ? Quelle autre invention majeure  a permis de diversifier leur usage ? Quel est le rôle de cette invention ? Citez les sept usages des sept moulins de Chaalis. Quelles sont les deux sortes de roues à aubes ? Pourquoi, dans certaines régions, la scie automatique à couper les troncs d’arbre a‐t‐elle été interdite ?  Panneau 3 « Moyen Âge. La fleur de l’eau » Quelles divinités étaient associées aux sources et aux puits dans l’Antiquité ? Citez deux noms d’abbayes cisterciennes ayant comme origine le mot « fontaine ». Citez deux matières utilisées pour fabriquer des conduites d’eau. Quelle était la conséquence de l’usage de l’eau non potable pour les religieux de Chaalis ? À partir de quelle date eurent‐ils accès à une source d’eau de qualité ? Citez deux usages des lavabos. À quoi servait l’eau de la rivière ?  Panneau 4 : « Temps Modernes, l’eau mise en scène » Dans quel lieu l’abbé de Chaalis, Hippolyte d’Este, fit‐il construire des jardins hydrauliques ? À Chaalis comment était décorée l’arrivée d’eau de la fontaine ? Quels sont les deux métaux utilisés pour les travaux de 1560 ? En 1726, quel était l’abbé de Chaalis ? Que reproche‐t‐il au seigneur d’Ermenonville ? Comment le conflit se termine‐t‐il ? Panneau 5 « Le bélier hydraulique » Par qui a‐t‐il été inventé ? Quand ? Lorsque la soupape de choc se ferme, que comprime l’eau qui monte dans la cloche ? Quand la soupape de refoulement est fermée comment l’eau qui est dans la cloche est‐elle poussée vers le réservoir ? À Chaalis, quel système permettait de distribuer l’eau dans le logement des domestiques ?  Panneau 6 « Le bélier hydraulique de Chaalis » Quel est le nom du constructeur du bélier hydraulique de Chaalis ? Comment sont décorées les fausses ouvertures du bâtiment du bélier ? Pour quelle raison les béliers furent‐ils abandonnés progressivement après la seconde guerre mondiale ? Dans les temps à venir, pourquoi les béliers hydrauliques pourraient‐ils connaître un nouveau développement ?  Panneau 7 « Un modèle d’adduction d’eau économique » 

L'adduction d'eau regroupe les techniques permettant de transporter l'eau depuis la source à travers un réseau de conduites ou d'ouvrages architecturaux (aqueduc) jusqu’aux  lieux de consommation (ou d'habitation). Dans quel bâtiment en hauteur, l’eau de certains villages est‐elle stockée ? En quelle année l’adduction d’eau a‐t‐elle été installée à Chaalis ? Quels noms portent les deux sources qui alimentent le bélier de Chaalis ? Quel est le débit  de ces deux  sources ? Cela représente combien de litres par heure ? Quelle est la longueur de la canalisation entre le bélier et le réservoir ? Quelle est la différence de hauteur entre le bélier et le réservoir ? Quelle est la quantité d’eau élevée dans le réservoir en 24 heures ?  Panneau 8 « Les béliers hydrauliques » En quelle matière sont presque tous les béliers présentés ? Combien de pièces constituent le bélier Walton ? (boulons et écrous ne comptent que pour une seule pièce) ?  Quel est l’avantage de cette simplicité de fabrication et de montage ? Quel tunnel a été percé grâce à des béliers hydrauliques ?  À quelles dates ? Lisez le texte de Cavour. Selon vous, quels pays étaient ainsi reliés ?  Panneau  9 « Les machines hydrauliques » Citez quatre usages possibles des moulins à eau dessinés dans l’Encyclopédie, au XVIIIe 

siècle ? Quelles machines hydrauliques fonctionnent encore sur la Nonette, à Nanteuil ?  Panneau 10 « Propriété et  distribution de l’eau potable au XIXe siècle ». Comment était qualifiée l’eau de la petite rivière ? Quand le marquis de Girardin aménage le parc de son château d’Ermenonville, quel nom donne‐t‐il au Regard (fontaine des religieux de Chaalis) ? Citez le poème inscrit sur la face opposée à la porte ? Son auteur a également écrit à propos du « murmure des  eaux limpides qui arrosent une rive fraîche et fleurie ». Comme se nomme‐t‐il ? Que reste‐t‐il du « Tombeau de Laure » en 2009 ? Quelle action condamnable fut commise par le marquis de Girardin pendant la période de la Révolution ? Que dut‐il faire par la suite ? Quand le bélier hydraulique de Chaalis fut‐il installé ? Que permettait‐il ? Quelques années plus tard, dans quel lieu proche de Chaalis furent installés deux autres béliers ?  Panneau 11 « Le nouveau moulin au XIXe siècle » À quelle date le nouveau moulin fut‐il construit ? Pourquoi les habitants de Chaalis protestèrent‐ils ? Pourquoi  le meunier du moulin 1 a‐t‐il  protesté lorsque l’on a construit le moulin 2 ? (schéma de la force d’une chute d’eau). À quelle date une ordonnance royale impose‐t‐elle la hauteur et la taille du déversoir ainsi que la dimension de l’ouverture des vannes ? Lorsque Mme de Vatry fut propriétaire de Chaalis, quel fut aussi l’usage du bâtiment du moulin ? Citez trois espèces de poissons élevés dans les étangs ? Sur le plan de 1875, localisez le Pont de la Glacière. Comment pouvait être produite la glace conservée dans une galerie souterraine de cette Glacière?  Panneau 12 « Le Moulin de Chaalis au XXe siècle ». 

En dehors de la production d’énergie, quelles sont les installations mises en place dans le moulin  par Nélie Jacquemart‐André? Comment la force hydraulique qui faisait tourner la turbine américaine  était‐elle  transformée en électricité ? Quand l’énergie de l’eau ne suffisait pas, comment faisait‐on tourner ces machines ? Quel était le carburant utilisé par les moteurs à gaz pauvres ? Quel était l’inconvénient majeur de ce carburant ?  Panneau 13 « L’herbier de Jean‐Jacques Rousseau » À quelles dates Jean‐Jacques Rousseau a‐t‐il  collecté des plantes lors de son séjour à Ermenonville ? À quel milieu naturel correspond l’asparagus officinalis ? Quand cette plante a‐t‐elle été récoltée par Jean‐Jacques Rousseau ? Utilisez le tableau de classification des espèces et celui des biotopes (biotope : environnement géologique, pédologique et atmosphérique d’un espace) Panneau  14 « Évolution des paysages »   « La désertification » de certaines zones.  Le savez‐vous ? Comment La Mer de Sable  qui se nommait « Les Bruyères » au XVIIIe siècle a‐t‐elle  été constituée ? Comparez le plan de la seconde moitié du XVIIIème siècle et la photo de 2009. Qu’est‐ce qui a disparu dans le paysage ? Quelle  est la couleur  de la zone qui est apparue ? À quoi correspond‐elle actuellement ?              

           

      

 Le moulin à eau  

  Nommez les différentes parties du moulin à eau. Indiquez le sens de rotation de la roue.   

 

Les roues à aubes   

  

La roue à aubes (palettes) Comment faire pour que la roue tourne plus vite ?                     La roue à aubes (augets) Comment faire varier la vitesse ?  Comment faire varier  la puissance ? 

Turbine Pelton

  Les engrenages un assemblage de roues dentées.                                      

 

 

 

Quelle est la roue dentée qui tourne le plus vite ? 

Si les deux pignons avaient le même nombre de dents, lequel tournerait le plus vite ? 

Si la roue R avait 48 dents et faisait un tour, combien le pignon P ferait‐il de tours ? 

Dessinez une flèche pour indique dans quel sens tourne  la grande roue (grand pignon) 

                                            

Le sens de rotation d’un train d’engrenages.Différentes tailles, différentes vitesses. 

C’est la roue R1 qui est motrice (qui fait tourner les autres).Choisissez le sens de rotation de cette roue, indiquez‐le sur le schéma, et dessinez ensuite le sens de rotation de R2 et R3.  Quelles roues dentées  tournent dans le même sens ? 

Comptez le nombre de dents de chaque roue et indiquez le résultat sous chacune.  

Quand la roue R1 fait un tour, combien la roue R2 fait‐elle de tours. Quand la roue R1 fait 1 tour, combien la roue R3 fait‐elle de tours ? Quelle est celle qui tourne le plus vite ? 

La boîte de vitesse de l’automobile utilise cette fonction.  

  À quelle roue dentée correspondrait « la première »?  

  À quelle roue dentée correspondrait « la troisième» ? 

R1  R2 R3 

 

Sur cette boîte de vitesses, faites une flèche pour indiquer le pignon(ou la roue dentée) qui correspond à la « première » (première vitesse) 

                                         

 

 Les courroies et les chaînes  

Sur chacun de ces trois schémas, indiquez le sens de rotation des poulies P1 et P2. 

Dans le dernier schéma, quelle est la poulie qui tourne le plus vite ? 

Quel est le danger pour l’homme de cette transmission du mouvement par des courroies  

Quel est l’avantage de la transmission par chaîne ? (comme la chaîne utilisée  pour le vélo) 

P1  P2 

P1  P2 

P1  P2 

D’autres systèmes  d’engrenages et des applications.                

Pignon et crémaillère                            

 

Dessinez une flèche pour indiquer le sens du déplacement de la crémaillère.                                                                     Grâce à ce système, on transforme le mouvement circulaire  du pignon en un mouvement rectiligne (crémaillère) 

 

  

Engrenage conique,  ou en « renvoi d’angle ». Indiquez par des flèches, le sens de rotation des deux éléments 

Pignon et vis sans fin. Indiquez par des flèches, le sens de rotation des deux éléments 

Indiquez les sens de rotation. Entourez l’engrenage qui tourne le plus vite. 

Soulevez le couvercle : combien y a‐t‐il d’engrenages ? Dessinez‐les.                             Indiquez le sens de rotation et entourez l’engrenage qui tourne le plus vite. 

C 

Si je tire la crémaillère dans le sens de la flèche, dans quel sens vont bouger les bras ? Dessinez une flèche. 

                                          

  

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bliques :       améliore 

 

L’arbre à cames    

 

Bielle et piston. 

Avec une flèche notez le sens de rotation de l’axe A1. 

Avec d’autres flèches, indiquez le mouvement des pièces P1, P2 et P3. 

Ce système transforme un mouvement de rotation en mouvement linéaire de…..en…… 

Indiquez par une flèche le sens de rotation de la roue R. 

Indiquez par une flèche le sens de déplacement du piston P. 

Connaissez‐vous une machine qui utilise ce système ? 

Dessinez approximativement le système dans le cadre ci‐dessous. 

P1 P2 

P3

A1 

R 

P 

Bielle 

 

 

Nommez les éléments du moulin 

Sur chaque partie, indiquez le sens de rotation par une flèche. 

 À quel type correspond l’engrenage Rouet/lanterne ? 

Est‐ce que tous les engrenages sont de taille identique ?  Quel est le rôle de l’engrenage E1 ?  Quel est le rôle de l’engrenage E2 ?  Pour quelle raison certains engrenages sont‐ils en bois ? 

 

Applications au fonctionnement d’un moulin 

E1

E2