6ENER1

6ENER2
Situation problème
Oh ! Non, les piles de
mon hydroglisseur
sont encore vides ! Il
faut que je résolve le
problème !
Explication du problème posé
Comment peut-on multiplier par deux
l’autonomie de l’hydroglisseur ?
– La solution technique retenue ne devra pas :
• Diminuer l’esthétique de l’objet,
• Avoir un prix supérieur au double de la solution
précédente,
• Avoir un poids qui nuirait à la flottaison de
l’ensemble.
Problème technique à résoudre
Idées élèves :
Diminuer le poids de l’hydroglisseur,
Améliorer l’hydrodynamisme de
l’hydroglisseur,
Améliorer le système de propulsion de
l’hydroglisseur.
Contraintes et niveaux
Contraintes
Niveau de réponse attendu
Correction
Problème :
– Comment peut-on multiplier par deux l’autonomie de
l’hydroglisseur ?
Définition de l’autonomie :
– Pour un appareil ou une machine autonome,
l’autonomie est sa durée d’utilisation, en
exploitant ses sources d'énergie internes ou une
énergie tirée de l'environnement naturel (énergie
solaire...), sans recours à des sources d’énergie
externes (recharge sur le réseau électrique ou
ravitaillement en carburant).
Contraintes et niveaux
Contraintes
Augmenter l’autonomie
Ne pas diminuer l’esthétique
Niveau de réponse attendu
Doubler l’autonomie
Conserver la forme et les
couleurs d’origine
Avoir un prix acceptable
Inférieur au double du prix
de la solution actuelle
Avoir un poids acceptable
Ne doit pas nuire à la
flottaison de l’hydroglisseur
Correction
Type de résolution possible :
Résolution possible
Méthode retenue
Diminuer le poids de
l’hydroglisseur Non, travail sur
les matériaux + conception
Non, travail sur les matériaux
+ conception
Améliorer l’hydrodynamisme de
la coque Non, difficile à
traiter au collège
Non, difficile à traiter au
collège
Améliorer la performance du
système de propulsion Solution
retenue
Solution retenue
Correction
Les éléments
intervenants sont :
–
–
–
–
–
–
Piles
Coupleur de pile
Fils
Interrupteur
Moteur électrique
Hélice
Correction
La chaîne de l’énergie est donc la suivante :
Alimentation
Stockage
Coupleur de pile
Pile

Commande
Distribution
Interrupteur,
Fils

Motorisation
Transformation

Moteur électrique

Hélice
Transmission
Adaptation
Correction
Les possibilités d’amélioration sont :
– choisir des piles de plus grande capacité
(Type LR14),
– augmenter le nombre de piles (ajout d’un
coupleur de pile + pile),
– choisir un moteur moins gourmand en
énergie,
– ajoutant des panneaux solaires et des
accumulateurs.
Correction
Test des solutions techniques :
Autono
mie
Prix
(en €)
Poids
(en g)
X3,11
4,5+1,1
41
Augmenter le nombre de piles (coupleur + 2 piles
LR06)
x2
4,95/2+
0,6
46
Choisir un moteur moins gourmand en énergie
(FC130)
x2
3,40
18
Ajout d’un panneau solaire et d’accumulateur
illimité
22,90€
40
Solution testée
Choisir des piles de plus grande capacité (Type
LR14)
Correction
Choix de la solution :
– L’ajout de panneaux solaire et d’accumulateur ne
permet pas de respecter la contrainte de coût
(panneau solaire 7,90€ ; 2 accumulateurs 7.5€). Il
n’existe pas de moteur moins gourmand en énergie à
un prix acceptable.
L’augmentation de nombre de piles est une solution
acceptable mais l’achat d’un coupleur supplémentaire
est nécessaire.
L’utilisation d’un type de pile de plus grande capacité
est plus économique si l’on soustrait le prix du
coupleur et des piles précédentes.