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Louise PREAULT et Fanny GREAU, Institut l’Aubépine, 14/11/12
LES PIGNONS DU VELO
(Dans la catégorie Transmission et transformation de mouvements)
La chaîne n’est pas sur le même pignon, expliquez.
NOUS OBSERVONS :
Cette image est un zoom sur la roue arrière d’un vélo. On observe 3
pignons formant une cassette des pignons. Sur la première image, la chaine
est placée sur le pignon le plus gros tandis que sur la seconde, elle se
trouve sur le plus petit pignon.
NOUS COMPRENONS :
Le vélo fonctionne grâce à un système pignon-chaîne. Celui-ci comporte
deux roues dentées reliées à distance par une chaîne (composée de
maillons articulés les uns aux autres).Pour faire avancer le vélo, l’utilisateur doit appuyer sur les pédales.
Lorsque l’on appuie sur les pédales, le plateau se met à tourner ce qui entraîne la chaîne du vélo. Ensuite la
chaîne fait tourner un pignon qui est fixé à la roue arrière. Enfin, la roue arrière entre en rotation ce qui
propulse le vélo.
Un mécanisme est constitué d’organes ou de pièces. Il permet de transmettre ou de transformer un
mouvement.
Ici, le mécanisme pignons-chaine permet de transmettre un mouvement de rotation et de transformer un
mouvement de rotation en mouvement de translation. Le plateau est l’entrée et le pignon est la sortie.
Afin d’exploiter au mieux les performances du cycliste, une transformation mécanique est nécessaire entre le
pédalier (élément moteur) et la roue (l’élément de transmission de la puissance). Cette transformation
s’effectue à l’aide des pignons.
Le développement est la distance parcourue en un tour de pédale. Pour le calculer, on établit le rapport entre
le nombre de dents du pédalier et le nombre de dents du pignon (soit le braquet) que l’on multiplie par le
périmètre de la roue.
C’est le dérailleur qui permet le choix des pignons et ainsi le choix du développement.
Celui-ci facilite la graduation de l’effort à fournir. Dans les montées, un développement plus court permet de
moins forcer. La chaîne étant dans notre cas sur le plus petit pignon, on peut supposer que la chaîne a
changé de pignon car le cycliste cherche à aller plus vite.
RESSOURCES UTILISEES :
 Académie de Bordeaux. Observation du vélo, entraînement pas chaîne [En ligne]. [Consulté le
20/11/2012]. http://webetab.ac-bordeaux.fr/Etablissement/CPEVictorBranne/techno/corrige/
transmission%20velo-corrige.pdf
 Fonctionnement général du vélo [En ligne]. [Consulté le 20/11/2012]. http://clg-mermoz-49.ac-
nantes.fr/IMG/pdf/Fonctionnement_S2_bis.pdf

Louise PREAULT et Fanny GREAU, Institut l’Aubépine, 14/11/12
ECLAIRAGE DU VELO
(Dans la catégorie Electricité)
Deux fils partent de la dynamo (alternateur) : l’un rejoint la lampe avant et
l’autre la lampe arrière. Comment expliquez-vous le montage électrique
de ces deux lampes ?
NOUS OBSERVONS :
On observe une dynamo appelée autrement alternateur, installée sur une
roue de vélo. Cette dynamo est en contact avec la roue par le galet. Des fils
d’alimentation partent de la dynamo, l’un rejoint la lampe avant et l’autre
rejoint la lampe arrière. Il s’agit d’un montage électrique permettant l’éclairage
des lampes.
NOUS COMPRENONS :
Un circuit électrique comprend au moins un générateur et un récepteur.
Il existe deux types de circuits électriques :
 Le montage en série,
 Le montage en parallèle ou dérivation.
Le montage représenté par cette photographie est un montage en parallèle. Les récepteurs (les feux avant et
arrière) sont donc reliés indépendamment les uns des autres au générateur (la dynamo). La tension aux
bornes de chaque récepteur est la même, elle est égale à la tension aux bornes du générateur. Les éléments
qui composent le circuit sont : la dynamo, les feux avant et arrière, les fils de liaison et le cadre.
La roue est à l’origine de la production d’électricité. Le galet est l’intermédiaire entre la roue et la dynamo.
Lorsque la roue tourne, le galet tourne lui aussi : il s’agit d’un système d’entraînement par friction. Ce
système est à l’origine d’un mouvement de rotation dont la roue arrière est l’entrée et le galet est la sortie.
On dit du circuit qu’il est fermé et les lampes sont alimentées. Lorsque la roue est immobile le circuit est ouvert
et les lampes sont éteintes.
Les lampes sont associées en parallèle pour des raisons de sécurité : si une lampe est défaillante, l’autre
continue de fonctionner. Dans ce cas précis du vélo, un seul fil arrive aux lampes ; le cadre de la bicyclette,
conducteur, correspond à l’autre fil.
La tension produite par la dynamo est d’environ 6 volts mais cela peut varier dans de grandes proportions en
fonction de la vitesse. Le courant est alternatif.
RESSOURCES UTILISEES :
 Vianey,F. Vuala,J. Dessobry,D. Courdent,A. (août 2011). Hatier Concours : Sciences expérimentales
et Technologie. Paris : Hatier. 296 p.
 Eclairage du vélo : principe [En ligne]. Dépann’vélo. [consulté le 20/11/2012]. http://velo-
reparation.fr/entretien/eclairage_principe.php
 Lebeaume, J. Follain, O. Magneron, N. Meylan, S. Monti-Dedieu, L. (août 2011). Concours professeur
des écoles : Sciences expérimentales et Technologie. Paris : Nathan. 353 p.