La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

Attendus de fin de cycle :

»» Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet.
»»
Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet.

 

Compétences

Connaissances

Exemples de situations, d’activités et de
ressources pour l’élève

Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet.

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.

»» Procédures, protocoles.
»» Ergonomie.

   Les activités expérimentales ont pour objectif de vérifier les performances d’un objet technique et de vérifier qu’elles sont conformes au cahier des charges.
   Les activités de montage et de démontage permettent de comprendre l’architecture et le fonctionnement d’un objet technique.
   Les matériaux utilisés sont justifiés et les flux d’énergie et d’information sont repérés et analysés.
Diagrammes, graphes.
   Logiciels de CAO.

Associer des solutions techniques à des fonctions.

»»Analyse fonctionnelle systémique.

Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.

»» Représentation fonctionnelle des systèmes.
»» Structure des systèmes.
»» Chaîne d’énergie.
»» Chaîne d’information.

Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

»» Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.
»» Sources d’énergies.
»» Chaîne d’énergie.
»» Chaîne d’information.

 

Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.

»» Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.

 

Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

»» Instruments de mesure usuels.
»» Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.
»» Nature du signal : analogique ou numérique.
»» Nature d’une information : logique ou analogique.

   Une réflexion doit être menée entre les résultats de mesure et le contexte de leur obtention.
   Les élèves doivent être sensibilisés à l’adéquation
entre les grandeurs à mesurer et les instruments de mesure. 

Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.

»» Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l’expérimentation.

 

Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet.

Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.

»» Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.

   La modélisation volumique pour des objets techniques simples peut être exigée. En revanche, la modélisation pour étudier le comportement d’un objet technique ne peut être exigée.

   Diagrammes, graphes.
   Logiciels de CAO.

Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet. Interpréter le comportement de l’objet technique et le communiquer en argumentant.

»» Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de la simulation.