Espace dédié aux cours, travaux dirigés et activités pratiques des élèves Terminale STI2D Energies et Environnement

Année scolaire 2020-2021

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Projet Interdisciplinaire SI

logo TPE

Olympiades des Sciences de l'ingénieur

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Boite à outils

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Séquence "Enseignement en distanciel TSTI2D EE"
Transferts thermiques Dans le cadre de cet enseignement en distanciel, je vous propose de travailler dans un premier temps sur les transferts thermiques.
Pour ce faire nous utiliserons une séquence développée par la communauté MySTI2D intitulée tranferts thermiques

Je vous demande de prendre connaissance de la présentation inclant les notions théoriques ainsi que la quantification des transferts thermiques.

Activité 1 : Réaliser les exercies 1 à 4 dans Activités élèves/exercies d'application



Téléchargement des exercies 1 à 5 simulés avec OpenModelica (non fonctionnels : à paramétrer)

Téléchargement des exercies 1 à 5 simulés avec OpenModelica (fonctionnels : déjà paramétrés)
Identification et caractérisation des signaux Dans le cadre de cet enseignement en distanciel, je vous propose de travailler sur la caractérisation des signaux. Plusieurs activités réalisées à l'aide du logiciel OpenModelica vous seront proposées. Il vous faudra donc l'installer. Le lien de téléchargement est fourni dans les activités à réaliser.

Document ressource pour les activités






Activité 1 : Signaux - Fréquence, Période et Amplitude.











Activité 2 : Signaux - Intérêt des grandeurs efficaces











Activité 3 : Signaux - Régimes transitoires et permanent











Activités autour du microcontroleur Arduino Activités d'implémentation d'algorithme en C++ (langage Arduino) - Utilisation du simulateur en ligne TinkerCad (anciennement 123d circuit)

Il est vivement conseillé d'installer le logiciel arduino disponible en téléchargement et gratuitement ici

Activité 1 : "Présentation des cartes Arduino"



Activité 2 : "Présentation du simulateur TinkerCad"





Activité 3 : "Structure d’un programme Arduino et utilisation du moniteur série"



Activité 4 : "Les types de variables"








Activité 5 : "Les structures algorithmiques et les tableaux"




Activité 6 : "Les objets et les fonctions"







Activité 7 : "Gestion plafonnier de voiture"


Activité 8 : "Gestion de l'alame de voiture en cas d'effraction"





Activité 9 : "Gestion du risque de verglas"


Activité 10 : "Gestion de la ceinture de sécurité"






Activité 11 : "Reglage du rétroviseur conducteur à l'aide d'un joystick.pdf"








Activité : "Faire d'un portail électrique un objet connecté"

Cette activité est une activité préambulaire à la séquence "Comment les systèmes communiquent-ils entre eux" traitée en terminale












Séquence "Caractérisation des transferts d'énergie"
Question sociétale


Que signifie l'expression : rien ne se crée, tout se transforme et comment expliquer ce qui se passe dans la vidéo ?



chauffeEau150px.png Comment estimer le coût de l'eau chaude sanitaire ?
Modèle multiphysique Chauffe Eau (OpenModelica)

Comment dimensionner le ressort du Jumping Sumo pour un saut de 80 cm ou bien encore quelle batterie choisir pour réaliser une vingtaine de sauts sans avoir à la recharger ?
Objectif Caractériser un système d'un point de vue des transferts d'énergie et des pertes.
Compétences
Cours pré-requis
QCM
Travaux Dirigés
Activités
Introduction à la conservation de l'énergie "C'est pas sorcier : sécurité routière"

Cours : Energies d'état et de transfert



Détermination de la constante de raideur d'un ressort



Cours : Rendements instantané, énergétique et sur cycle de vie



Cours : Flux d’énergie et puissance transmise



Cours : Les grandeurs effort et flux pour caractériser les puissances





Cours : Mesurer et calculer les puissances autres qu'électriques



TD : Exercices d'application associés au cours

TD : Rendement d'un panneau solaire photovoltaïque

TD : Rendements intermédiaires d'une chaîne d'énergie photovoltaïque

TD : Comparatif voiture Clio - Zoé

TD : Etude énergétique d'un ascenseur

TD : AirPod - Véhicule électroPneumatique


Activité : Sensibilisation à la conservation d'énergie et au phénomène d'inertie
Tous les élèves font l'activité orchestrée par le professeur.
L'activité a pour finalité de sensibiliser les élèves à la conservation de l'énergie et au phénomène d'inertie lié à la rotation d'un objet.

Activité : Détermination des énergies d'état

L'activité a pour finalité de sensibiliser les élèves à aux énergies stockables. et au phénomène d'inertie lié à la rotation d'un objet.

Activité : Bouilloire électrique – Étude du rendement
Tous les élèves font l'activité orchestrée par le professeur.
L'activité a pour but de sensibiliser les élèves à la construction d'un protocole d'expérimentation pour atteindre un but défini.

Les élèves forment des ilôts de 3 personnes (les groupes formés portent les noms G1, G2 etc.) et réalisent les activités selon ce planning. Les activités sont définies ci-après.

Les activités suivantes ont pour objectifs de familiariser les élèves avec la démarche d'investigation en vue quantifier le rendement énergétique (instantané le cas échéant) selon un protocole d'expérimentation qu'ils auront au prélable défini ainsi que de les sensibiliser avec la notion de "modèle multiphysique".

Activité : Circulateur de chauffage – Étude du rendement




Activité : Compresseur d'air – Étude du rendement



Activité : Palan de spectacle – Étude du rendement




Activité : Pilote automatique – Étude du rendement





Activité : Jumping Sumo – Impact des sauts sur les performances énergétiques

multiphysique prof - accès restreint




Activité : Jumping Sumo – Impact des mouvements d'avance sur les performances énergétiques

multiphysique prof - accès restreint




Activité de réinvestissement
Activité : Système Tempérys – Étude du rendement
Lien vers l'espace Tempérys
Pour le plaisir ... Pendule de Newton.
QCM QCM Energies