Title: Diapositive 1
1ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
Thème détude SPORT, SANTE ET TECHNOLOGIE
ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE
CORPORELLE LORS DUNE ACTIVITE SUR UN STEPPER
SCIENCES DE LINGENIEUR
Cycle terminal
2ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
PLAN DE LA PRESENTATION DE LETUDE DE CAS
- 1 - Question sociétale problématique
problèmes techniques - 2 - Origine, objectifs et fil directeur de
létude - 3 - Contenus des différentes activités composant
létude - 4 - Modalités dorganisation des différentes
activités - 5 - Bilan des centres dintérêt, compétences,
capacités et connaissances abordés - 6 - Informations diverses
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3ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
QUESTION SOCIETALE La culture et la performance
du corps étant un fait de société, comment
renseigner avec précision la dépense énergétique
lors dun effort physique?
PROBLEMATIQUE Comment mesurer et afficher avec
précision la dépense énergétique lors de
lutilisation dun stepper ?
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PROBLEMES TECHNIQUES Comment construire un
modèle permettant de calculer avec précision
lénergie dépensée sur un stepper et la comparer
à celle affichée par le système réel?
4ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORIGINE DE LETUDE DE CAS UNE CONSTATATION? SUR
LE SYSTÈME REEL, LE CALCUL DE LENERGIE DEPENSEE
NEST PAS ASSEZ PRECIS Quelque soit la durée de
descente de la pédale, le stepper affiche
toujours la même quantité dénergie dépensée à
chaque marche gravie. Or lénergie dépensée
dépend notamment de lintensité de la force
exercée sur la pédale et par conséquent du temps
de descente de la pédale.
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5ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
OBJECTIF DE LETUDE DE CAS ? Découvrir comment
se dépenser physiquement énergétiquement et
comment la technologie apporte des solutions à ce
besoin (différentes solutions et plus
particulièrement un stepper) ? Découvrir comment
la technologie permet de quantifier lénergie
dépensée et constater lapproximation du calcul
sur le système stepper réel ? Créer un MODELE
SIMULE au comportement plus exact que celui du
SYSTÈME REEL
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MODELE SIMULE
SYSTÈME REEL
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6ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- STRATEGIE DE LETUDE DE CAS
- ? Découvrir le principe de dépense physique
énergétique et plus spécifiquement celle dépensée
sur un stepper - ? Découvrir que le Temps de descente de la pédale
image de leffort appliqué sur la pédale - ? Établir par simulation mécanique le lien entre
temps de descente de la pédale et force appliquée - ? Découvrir un principe de détection des
descentes de pédales (détection par ILS) - Concevoir un modèle permettant de simuler la
durée de descente de la pédale et calculer en
temps réel lénergie dépensée - (programmation dun microcontrôleur par
algorigramme) - Utiliser toutes ces activités pour répondre à la
question sociétale et à la problématique
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7ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
PRE- REQUIS POUR MENER LETUDE DE CAS A -
ANALYSER LE BESOIN ET LE SYSTEME ? Notion de
besoin ? Notion de fonction de service ? Notions
de matière dœuvre et de valeur ajoutée ?
Langage de description du comportement dun
système algorithme, algorigramme, logique
combinatoire. D - COMMUNIQUER ? Traiter des
résultats expérimentaux (tableaux et courbes sur
tableur)
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8ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
SITUATION DE LETUDE DANS LA PROGRESSION
Étude de cas réalisée ? en milieu de classe de
Première S-Si, après réalisation détudes
permettant de posséder les pré-requis
ETUDES PRELIMINAIRES AVANT ETUDE DE CAS ENERGETIQUE STEPPER ETUDES PRELIMINAIRES AVANT ETUDE DE CAS ENERGETIQUE STEPPER ETUDES PRELIMINAIRES AVANT ETUDE DE CAS ENERGETIQUE STEPPER ETUDES PRELIMINAIRES AVANT ETUDE DE CAS ENERGETIQUE STEPPER
1 ETUDE FONCTIONNELLE ET STRUCTURELLE DE SYSTEMES 2 ETUDE DU COMPORTEMENT DE SYSTEMES 3 - ETUDE DU COMPORTEMENT DE SYSTEMES 4 - ETUDE DE CAS ENERGETIQUE STEPPER
CI 1 Analyser un système fonctionnellement et structurellement CI 4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation. CI 4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation. CI 2 Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances. CI 4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation. CI 5 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dénergie.
- Besoin, finalités, contraintes, cahier des charges - Analyse fonctionnelle externe, Expression fonctionnelle du besoin. - - Fonctions dusage, de service, destime - Chaine dinformation analyse et modèle - Langage de description du comportement dun système systèmes logique évènementiels, logigramme Chaine dinformation analyse et modèle - Langage de description du comportement dun système algorithme, algorigramme CI 2 Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances. CI 4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation. CI 5 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dénergie.
Groupes de 4 sur différents systèmes (VAE, borne de rue, volant jeux video, serrure codée ) mais même Centre dintérêt Groupes de 2 sur simulation dun modèle MATLAB de chaine dinformation VAE Groupes de 2 sur simulation de ? modèles de chaines dinformations barrière de parking, système lumineux de signalisation. CI 2 Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances. CI 4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation. CI 5 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dénergie.
Groupes de 4 sur différents systèmes (VAE, borne de rue, volant jeux video, serrure codée ) mais même Centre dintérêt Groupes de 2 sur simulation dun modèle MATLAB de chaine dinformation VAE Groupes de 2 sur simulation de ? modèles de chaines dinformations barrière de parking, système lumineux de signalisation. Connaissances et modalités dorganisation voir après
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9ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
Activité 6 conception de lalgorigramme de
calcul de lénergie dépensée et simulation de
laffichage. Analyse des écarts entre réel et
simulé
Activité 7 Préparation et Présentation orale
dune des activités par chacun des groupes
délèves
Activité 5 Comptage du nombre de marches et
simulation de laffichage
Activité 1 MISE EN SITUATION Découverte de
lénergie alimentaire rôle du stepper
découverte des grandeurs physiques mises en jeu
dans la dépense énergétique corporelle
PROBLEMATIQUE
SPORT ET SANTE Comment mesurer et afficher avec
précision la dépense énergétique lors de
lutilisation dun stepper?
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Activité 2 Découverte de linfluence des
grandeurs physiques dans la quantité dénergie
corporelle dépensée sur un stepper
Activité 4 Découverte dun principe de détection
de descente de la pédale du stepper
Activité 3 Recherche de la loi liant le temps de
basculement de la pédale du stepper à la quantité
dénergie dépensée
10ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 1
- ? Étape 1 DECOUVERTE DE LENERGIE ALIMENTAIRE
- Notion dénergie
- Energie contenue dans les aliments joules et
calories - Rôle du stepper en réponse à la question
sociétale - Etape 2 DECOUVERTE DES GRANDEURS PHYSIQUES
MISES EN JEU DANS LA DEPENSE ENERGETIQUE
CORPORELLE - Travail mécanique dune force énergie mécanique
- - Energie mécanique dans différentes activités
sportives
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11ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 2
- INFLUENCE DES GRANDEURS PHYSIQUES
- MISES EN JEU DANS LA DEPENSE ENERGETIQUE
- LORS DUNE ACTIVITE SUR LE STEPPER
- Étape 1 rechercher comment augmenter le travail
énergétique sur un stepper - Solution1 attendue Augmenter leffort dappui
sur la pédale - Solution 2 attendue Augmenter le déplacement
utile du point dapplication de la force dappui
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12ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 2 suite
- INFLUENCE DES GRANDEURS PHYSIQUES
- MISES EN JEU DANS LA DEPENSE ENERGETIQUE
- LORS DUNE ACTIVITE SUR LE STEPPER
- ? Étape 2 étude du déplacement utile du point
dapplication de la force dappui - Déterminer expérimentalement le déplacement du
point dapplication de la force dappui sur la
pédale
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d
13ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 2 suite
- INFLUENCE DES GRANDEURS PHYSIQUES
- MISES EN JEU DANS LA DEPENSE ENERGETIQUE
- LORS DUNE ACTIVITE SUR LE STEPPER
- Etape 3 Analyse de la force dappui sur la
pédale - Evaluer la force dappui sur la pédale (stepper
simple) - Evaluer la force dappui sur la pédale (avec
appui des mains)
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t
F
t
14ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 2 fin
- INFLUENCE DES GRANDEURS PHYSIQUES
- MISES EN JEU DANS LA DEPENSE ENERGETIQUE
- LORS DUNE ACTIVITE SUR LE STEPPER
- Etape 4 bilan de lénergie théorique dépensée
sur un stepper - Cas du Stepper simple
- Cas Stepper avec guidon
- - comparaison avec lapport énergétique
alimentaire et analyse critique
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ENERGIE ALIMENTAIRE
ENERGIE FOURNIE
E total n.(F x d)
15ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 3
- DETERMINATION DE LA LOI MATHEMATIQUE LIANT
- LINTENSITE DE LA FORCE DAPPUI SUR LA PEDALE
- AU TEMPS DE DESCENTE DE LA PEDALE
- Étape 1 mise en oeuvre qualitative du stepper
- Ressentir simplement linfluence de
lintensité de la force dappui sur le temps de
descente de la pédale. - découverte du comportement de lamortisseur
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F
16ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 3 suite
- DETERMINATION DE LA LOI MATHEMATIQUE LIANT
- LINTENSITE DE LA FORCE DAPPUI SUR LA PEDALE
- AU TEMPS DE DESCENTE DE LA PEDALE
- ? Étape 2 déterminer langle de rotation dune
pédale, en vue de la simulation (pilotage
mouvement stepper) - détermination de langle par méthode pratique
expérimentale - Détermination de langle à laide de la maquette
numérique du stepper
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17ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 3 suite
- DETERMINATION DE LA LOI MATHEMATIQUE LIANT
- LINTENSITE DE LA FORCE DAPPUI SUR LA PEDALE
- AU TEMPS DE DESCENTE DE LA PEDALE
- ? Étape 2 suite méthode et calcul de la vitesse
de rotation de la pédale
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Nécessaire pour effectuer la simulation MECA
3D (pilotage du mouvement)
18ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 3 suite
- DETERMINATION DE LA LOI MATHEMATIQUE LIANT
- LINTENSITE DE LA FORCE DAPPUI SUR LA PEDALE
- AU TEMPS DE DESCENTE DE LA PEDALE
- Etape 3 Détermination de la loi mathématique
liant le temps de descente de la pédale à
lintensité de la force dappui - Simulation MECA 3D
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EFFORT INCONNU
Détermination de la force permettant dobtenir la
vitesse de descente de pédale imposée
F
Pilotage en vitesse de la rotation de la pédale
19ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 3 fin
- DETERMINATION DE LA LOI MATHEMATIQUE LIANT
- LINTENSITE DE LA FORCE DAPPUI SUR LA PEDALE
- AU TEMPS DE DESCENTE DE LA PEDALE
- Etape 3 suite Détermination de la loi
mathématique liant le temps de descente de la
pédale à lintensité de la force dappui - Recueil des résultats des simulations
successives et utilisation dun tableur pour
établir léquation temps de descente en fonction
de la force dappui.
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LEQUATION MATHEMATIQUE QUI VA ENSUITE ETRE
EXPLOITEE PAR LA PARTIE ELECTRONIQUE DU STEPPER
POUR CALCULER LENERGIE
20ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 4
- DETECTION DE LA DESCENTE
- DE CHACUNE DES DEUX PEDALES
- Etape 1 Découverte du principe technologique
utilisé pour détecter une descente de pédale - découverte du principe de détection (ILS) par
protocole expérimental sur maquette
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21ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 4
- DETECTION DE LA DESCENTE
- DE CHACUNE DES DEUX PEDALES
- Etape 2 suite Découverte du principe
technologique utilisé pour détecter une descente
de pédale - validation du principe de détection par
protocole expérimental sur le système réel
instrumenté. - Analyse des écarts entre dispositif expérimental
et dispositif réel.
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Dispositif réel
Dispositif expérimental
écarts
22ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 5
- COMPTAGE DU NOMBRE DE MARCHES
- ET AFFICHAGE
- Etape 1 conception de lalgorigramme de
comptage
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23ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
- ACTIVITE 5
- COMPTAGE DU NOMBRE DE MARCHES
- ET AFFICHAGE
- ? Etape 2 mise en œuvre de la solution par
simulation
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24ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ACTIVITE 6 Calcul et affichage des
calories Comparaison système réel et modèle
simulé ? Etape 1 étude pour la conception du
modèle
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F (N) 758,6/temps(s) et d30cm. temps est la
durée mise pour déplacer la pédale.
Exprimer lénergie E en fonction de la variable
temps
Exprimer alors lénergie en calories
25ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ACTIVITE 6 Calcul et affichage des
calories Comparaison système réel et modèle
simulé ? Etape 2 mise en œuvre du modèle par
simulation
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Simulation durée descente marche
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26ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ACTIVITE 6 Calcul et affichage des
calories Comparaison système réel et modèle
simulé ? Etape 3 comparaison du nombre de
calories affichées entre modèle et système réel
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- Sur une durée fixe donnée, lélève utilise le
stepper en appuyant sur les pédales avec une
force différente (donc pendant un temps
différent), un même nombre de fois. Il constate
que laffichage des calories est le même. - Lélève reproduit le même protocole en utilisant
le modèle. Il constate que laffichage est
différent. - Il doit en conclure que lécart est du au fait
que le stepper ne tient pas compte de leffort
réel appliqué sur les pédales et donc que la
précision du système est inférieure à celle du
modèle créé.
27ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ACTIVITE 6 Calcul et affichage des
calories Comparaison système réel et modèle
simulé ? Etape 3 comparaison du nombre de
calories affichées entre modèle et système réel
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MESURES SYST. REEL
CaloriesC1
Cycle terminal
Durée fixe
CaloriesC1
Durée de montée dune marche
CaloriesC2
SIMULATION
CaloriesC3
28ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
BILAN DE LETUDE DE CAS REPONSES A LA QUESTION
SOCIETALE ET A LA PROBLEMATIQUE
- Létude a permis
- de mettre en évidence comment la technologie
apporte des solutions pour se dépenser
énergétiquement physiquement davantage. - de mettre en évidence le principe de dépense
énergétique par déplacement dune force, ainsi
que les moyens daugmenter cette dépense
énergétique. - dappréhender un moyen technologique permettant
de quantifier le plus exactement possible
lénergie dépensée. - de comparer lécart entre la mesure de la
dépense énergétique sur un système réel et celle
réalisée par un modèle simulé plus abouti.
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ECART
SYSTEME REEL
MODELE SIMULE
29ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DES ACTIVITES
- Classe de 32 élèves 8 îlots de 4 élèves.
- Chaque îlots dispose dun stepper et de 2
ordinateurs. - Les travaux de simulation et de mesures sur
maquettes se font en binôme. - Les mesures sur le stepper se font en groupe de 4
élèves. - Lenchainement des activités est linéaires et
tous les élèves font la même activité. - Cette organisation permet aux élèves de
progresser à leur rythme.
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30ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 1
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
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Étape 1 PRESENTATION ENERGIE ALIMENTAIRE ROLE SOCIETAL DU STEPPER Étape 2 PRESENTATION ENERGIE MECANIQUE
1h 30 min
Cours TD Cours
Classe entière Classe entière
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31ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 2
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 SOLUTIONS POUR AUGMENTER ENERGIE DEPENSEE SUR STEPPER Étape 2 RECHERCHE DEPLACEMENT POINT APPLICATION FORCE Étape 3 RECHERCHE FORCE APPLIQUEE SUR LA PEDALE Étape 4 BILAN THEORIQUE ENERGIE DEPENSEE SUR STEPPER
30 min 30 min 1h30 1h
TD TP TP Synthèse TD
Classe entière ou en groupe de 4 En groupe de 4 En groupe de 4 Classe entière
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32ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 3
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 MISE EN ŒUVRE QUALITATIVE DU STEPPER DECOUVERTE AMORTISSEUR Étape 2 RECHERCHE ANGLE DE ROTATION PEDALE CALCUL VITESSE ROTATION PEDALE Étape 3 SIMULATION MECA 3D RECHERCHE LOI MATHEMATIQUE Force ? temps descente pédale Étape 4 BILAN ACTIVITES 2 et 3 ET LIEN AVEC ACTIVITES SUIVANTES
30 min 1h 30 1h30 30 MIN
découverte en autonomie TP TP Synthèse
en groupe de 4 En groupe de 4 En groupe de 4 Classe entière
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33ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 4
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 découverte du principe de détection (ILS) par protocole expérimental sur maquette Étape 2 Validation du principe de détection par protocole expérimental sur le système
1h 1h
TP TP
En groupe de 2 En groupe de 2
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34ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 5
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 Conception de lalgorigramme de comptage et daffichage du nombre de marches Étape 2 Mise en oeuvre de la solution par simulation
1h 1h
TP TP
En groupe de 2 En groupe de 2
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35ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 6
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 CONCEPTION DE LALGORIGRAMME DE CALCUL DE LENERGIE SIMULATION DE LAFFICHAGE DE LENERGIE DEPENSEE Etape 2 Mise en œuvre de la solution par simulation Etape 3 ANALYSE DES ECARTS ENTRE SYSTEME REEL ET SYSTEME SIMULE
30min 30min 1h00
TP TP TP
En groupe de 2 En groupe de 2 En groupe de 4
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36ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
ORGANISATION DE LACTIVITE 7
CHRONOLOGIE DES ETAPES enchaînement linéaire
Étape 1 Préparation dun compte rendu sous forme de diaporama sur une des activités Etape 2 RESTITUTION ORALE
1h 10 min par groupe
TD TD
En groupe de 2 En groupe de 2 devant classe entière
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37ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
CENTRES DINTERETS ABORDES
Activité 2
Activité 1
Activité 3
Point de vue Centres dintérêt
Système souhaité CI1 Analyser un système fonctionnellement et structurellement.
Système réel CI2 Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances.
Système réel CI3 Analyser des constituants dun système réel dun point de vue structurel et comportemental.
Système simulé CI4 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dinformation.
Système simulé CI5 Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système en vue dévaluer les performances de la chaîne dénergie.
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Cycle terminal
Activité 5 et 6
Activité 4
Activité 3
38ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
COMPETENCES
Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées
Analyser Analyser Analyser Modéliser Modéliser Modéliser Modéliser Expérimenter Expérimenter Communiquer Communiquer
A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 C1 C2 D1 D2
Activité 1 Étape 1 Energie alimentaire rôle du stepper x
Activité 1 étape 2 Energie mécanique dans activités physiques x
Activité 2 étape 1 Solutions pour augmenter énergie dépensée sur stepper x x
Activité 2 étape 2 Recherche déplacement point application force dappui x
Activité 2 étape 3 Recherche de la force dappui moyenne sur la pédale x
Activité 2 étape 4 Bilan énergie dépensée sur différents stepper comparaison énergie alimentaire x
Activité 3 étape 1 Mise en œuvre qualitative stepper comportement amortisseur x
Activité 3 étape 2 Recherche angle rotation pédale vitesse rotation pédale x
Activité 3 étape 3 Simulation Meca 3d pour établir la loi recherchée force f(temps) x
Activité 3 étape 4 Bilan étude énergie mécanique et lien avec activités suivantes x
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39ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
COMPETENCES
Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées Compétences travaillées
Analyser Analyser Analyser Modéliser Modéliser Modéliser Modéliser Expérimenter Expérimenter Communiquer Communiquer
A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 C1 C2 D1 D2
Activité 4 Étape 1 Principe de détection déplacement de pédale sur maquette X
Activité 4 étape 2 Principe de détection déplacement de pédale sur système réel X
Activité 5 étape 1 Conception algorigamme comptage nombre de déplacements X X
Activité 5 étape 2 Mise en œuvre de la simulation du comptage de nbre de déplacements X
Activité 6 étape 1 Conception du modèle pour calcul de lénergie X X
Activité 6 étape 2 Mise en œuvre par simulation X
Activité 6 étape 3 Analyse des écarts entre le modèle conçu et le système réel X X
Activité 7 étape 2 Production diaporama de synthèse des résultats X X
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40ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
COMPETENCES CAPACITES - CONNAISSANCES
A ANALYSER A2 Analyser le Système identifie
r les éléments transformés et les flux Matière
dœuvre, valeur ajoutée, flux ? Identifier la
matière dœuvre et la valeur ajoutée A3
caractériser des écarts comparer les résultats
expérimentaux avec les résultats simulés et
interpréter les écarts Analyse des écarts ?
Traiter des données de mesures ? Quantifier des
écarts entre des valeurs mesurées et des valeurs
obtenues par simulation ? Rechercher et
proposer des causes aux écarts constatés
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41ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
COMPETENCES CAPACITES - CONNAISSANCES
B MODELISER B1 Identifier et caractériser
les grandeurs agissant sur un système choisir
les grandeurs et les paramètres influents en vue
de les modéliser Caractéristiques des
grandeurs physiques (mécaniques) ? Déterminer
les parties les plus sollicitées dans un
composant B3 Résoudre et simuler simuler le
fonctionnement de tout ou partie dun système à
laide dun modèle fourni. Paramètres dune
simulation ? Adapter les paramètres de
simulation B4 valider un modèle interpréter
les résultats obtenus Modèle de
connaissance ? Comparer les résultats obtenus
(amplitudes et variations) avec les données du
cahier des charges fonctionnel
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42ETUDE DE CAS LA DEPENSE ENERGETIQUE CORPORELLE
SUR UN STEPPER
COMPETENCES CAPACITES - CONNAISSANCES
C EXPERIMENTER C2 Mettre en œuvre un
protocole expérimental conduire les essais en
respectant les consignes de sécurité à partir
dun protocole fourni traiter les données
mesurées en vue danalyser les écarts ?
Mettre en œuvre un appareil de mesure ?
Analyser des résultats expérimentaux D
COMMUNIQUER D2 mettre en œuvre une
communication produire un support de
communication argumenter ? Réaliser un
document numérique
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