Les engrenages

Dernière mise à jourle 5 mars 2022.

Une séquence réalisée avec

Les engrenages

Les engrenages dans les CEB...

Roues intermédiaires

Nombre de dents et vitesse de rotation

Sens de rotation dans un engrenage

Exemples d'engrenages

Un engrenage, c'est quoi ?

INDEX

un mécanisme de roues dentées transmettant un mouvement de rotation.La première roue qui tourne (roue menante) entraine le mouvement de toutes les autres (roues menées).

Un engrenage,c'est

Roues dentéesconiques

Roues dentées

Exemples d'engrenages...

La vis sans fin

La crémaillère

Mais aussi...

quand une roue tourne dans un sens, la roue voisine tourne dans l'autre sens...

Dans un engrenage,

...

...

Quand la première roue tourne dans le sens anti-horlogique,toutes les roues impaires tournent dans le sens anti-horlogiqueet toutes les roues paires tournent dans le sens horlogique.

Quand la première roue tourne dans le sens horlogique,toutes les roues impaires tournent dans le sens horlogiqueet toutes les roues paires tournent dans le sens anti-horlogique.

Tu verras de suite si tu as réussi.Sinon, réessaie...

48

264

157

99

12

Si tu as compris le principe, mets ces roues au bon endroit !

les deux roues vont tourner à des vitesses différentes et c'est la plus petite qui va tourner plus vite.

les deux roues vont tourner à des vitesses différentes et c'est la plus grande qui va tourner plus vite.

les deux roues vont tourner à la même vitesse.

Trois possibilités :

Laquelle, lesquelles allons-nous "choisir" ?Faisons quelques expériences...

Le nombre de dents de chaque roue influence-t-il la vitesse de rotation ?

<10

>10

>4

<4

On se rend compte que les roues identiques tournent à la même vitesse.

Voici deux montages avec des roues identiques (18 dents à gauche, 6 dents à droite)...

Que se passe-t-ilavec deux roues identiques ?

>5

<10

Le rapport entre 8 et 16 est 2.

La petite roue tourne deux fois plus vite.La grande roue tourne deux fois moins vite.

On se rend compte que la petite roue fait deux tours pendant que la grande en fait un seul.

Dans ce montage, une roue a 8 dents et l'autre en a 16...

Que se passe-t-ilavec deux roues de tailles différentes ?

>18

<6

Le rapport entre 8 et 24 est 3.

La petite roue tourne 3 fois plus vite.La grande roue tourne 3 fois moins vite.

On se rend compte que la petite roue fait trois tours pendant que la grande en fait un seul.

Dans ce montage, une roue a 8 dents et l'autre en a 24...

Que se passe-t-ilavec deux roues de tailles différentes ?

<12

>8

Le rapport entre 12 et 18 est 1,5.

La petite roue tourne 1,5 fois plus vite.La grande roue tourne 1,5 fois moins vite.

On se rend compte que la petite roue fait un tour et demi pendant que la grande en fait un seul.

Dans ce montage, une roue a 12 dents et l'autre en a 18...

Que se passe-t-ilavec deux roues de tailles différentes ?

La petite roue tourne X fois plus vite.La grande roue tourne X fois moins vite.

nombre de dents petite roue

Si on a deux roues avec un nombre de dents différents,- la plus petite tourne plus vite,- la plus grande tourne plus lentement.

= X

nombre de dents grande roue

Le rapport entre les vitesses de rotation se calcule comme ceci

Deux roues identiques tournent à la même vitesse.

Et donc, en conclusion...

C'est le rapport.

nombre de tours petite roue : X = nombre de tours grande roue

nombre de tours grande roue x X = nombre de tours petite roue

La grande roue tourne X fois moins vite.Elle fait donc X fois moins de tours.

La petite roue tourne X fois plus vite.Elle fait donc X fois plus de tours.

nombre de dents petite roue

= X

nombre de dents grande roue

Cela veut dire...

nombre de dents petite roue

nombre de dents grande roue

Pour passer de la grande roue à la petite roue, tu multiplies par ce rapport.

Pour passer de la petite roue à la grande roue, tu divises par ce rapport.

Calcule le rapport entre les roues.

Avec ce principe et cette formule, on peut calculer le nombre de tours de chaque roue.

0,5 tour

1 tour

7 tours

14 tours

1 tour

2 tours

Pour trouver A quand je connais B, je multiplie par 2.

Pour trouver B quand je connais A, je divise par 2.

Le rapporte entre les deux roues est 2.En effet, 16 : 8 = 2 ou 8 × 2 = 16

Avec ce principe et cette formule, on peut calculer le nombre de tours de chaque roue.

VALIDER

Indique le nombre de tours de chaque roue.

Si tu as compris le principe,tu pourras compléter ce tableau...

VALIDER

Indique le nombre de tours de chaque roue.

Si tu as compris le principe,tu pourras compléter ce tableau...

VALIDER

Indique le nombre de tours de chaque roue.

Si tu as compris le principe,tu pourras compléter ce tableau...

<4

>10

<4

<9.6

>12

<4.8

20

16

15

Tu en conclus quoi ?

Regarde ces deux montages...

La présence d'une roue intermédiaire, est-ce que cela change quelque chose ?

Observe la position des roues aux extrémités.

<4

>10

<4

<9.6

>12

<4.8

La roue de 8 dents tourne deux fois plus vite que celle de 16 dents.

Les roues de 6 dents tournent à la même vitesse.

20

16

15

La présence d'une roue intermédiairene change rien.

Deux roues identiques tournent à la même vitesse, deux roues différentes gardent le même rapport entre leurs vitesses.

Regarde bien les roues de 12 dents aux extrémités.

>12

<8

>10

<4

>16

<6

>12

Elles tournent à la même vitesse !

La présence d'une roue intermédiairene change rien...

... même si on multiplie les roues intermédiaires !

Question

Question

Question

Question

Tu peux évidemment retourner dans les pages précédentes (mais si tu quittes la page des questions, il faudra recommencer tout l'exercice).

Essaie de répondre à ces questions...

Et si on était au CEB...

Voici quelques questions rencontrées lors d'éditions précédentes du CEB, en fin de 6e primaire.

Clique sur la bonne pointe de chaque flèche.

Des élèves ont fait des expériences sur les engrenages et ont indiqué par des flèches le résultat de leurs observations.

Si rien ne se passe, réessaie !

VALIDER

Et si on était au CEB...

Si rien ne se passe quand tu valides, réessaie !

Clique sur la roue devant les bonnes réponses.

VALIDER

d'un nombre pair de roues fonctionne.

de roues de tailles différentes ne fonctionne pas.

d'un nombre impair de roues ne fonctionne pas.

d'un nombre pair de roues ne fonctionne pas.

Un montage d'engrenages fermé constitué ...

Et si on était au CEB...

Si rien ne se passe, réessaie !

VALIDER

Et si on était au CEB...

Clique sur les objets qui comportent un engrenage.

Si rien ne se passe, réessaie !

VALIDER

Et si on était au CEB...

<9

>12

Titulaire en5e primaire

M. Bollaerts

Avec les extensions de S'Cape.

Avec l'asbl Hypothèse, pour la séquence scientifique qu'elle a développée et pour le prêt du matériel.

Avec l'aide impressionnante d'Anne Sophie et de Patrice Nadam.

Un document proposé par ...

Avec GearGenerator pour les images de roues dentées, Pixabay et Bitmoji pour les illustrations, et la Fédération Wallonie-Bruxelles pour les questions du CEB.

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