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DM TECHNOLOGIE N° 2 Sujet 1 : Cardio-fréquence-mètre Situation problème: Une ét

DM TECHNOLOGIE N° 2 Sujet 1 : Cardio-fréquence-mètre Situation problème: Une étude menée par des responsables scientifiques de la Nasa a abouti à la conclusion que le cœur des astronautes s'arrondit quand ils font un long séjour dans l'espace, ce qui pourrait entraîner des problèmes cardiaques, révèle une étude dévoilée en Mars 2014. "Le cœur ne fait pas autant d'effort dans l'espace, ce qui peut entraîner une perte de masse musculaire. Cela peut avoir de sérieuses conséquences après le retour des astronautes sur la Terre et nous cherchons des solutions, notamment des exercices pour prévenir ou bloquer ce phénomène"", explique le Dr James Thomas, responsable scientifique à la Nasa de l'imagerie cardiaque et des ultrasons. Selon lui, les exercices développés pour les astronautes pourraient aussi aider à maintenir la santé cardiaque de personnes sur Terre qui ont d'importants handicaps physiques les gardant immobilisés ou pour celles souffrant de défaillance cardiaque. En effet, à leur retour à terre, les astronautes ont souvent des étourdissements ou s'évanouissent en raison d'une chute soudaine de la tension artérielle. Des problèmes d'arythmie ont également été observés durant des séjours dans l'espace et les radiations auxquelles sont exposés les astronautes pourraient aussi accélérer l'athérosclérose. Les séjours dans l'espace ne sont pas anodins pour la santé des astronautes. Afin de maintenir la surveillance du rythme cardiaque, on peut équiper les astronautes en mission et de retour sur Terre d’un cardiofréquencemètre. Description de l’objet technique Le cardiofréquencemètre permet de connaitre à chaque instant le rythme cardiaque afin de ne pas dépasser sa fréquence cardiaque maximale (FCM=220-âge). Il est généralement composé d’une ceinture thoracique associée à une montre. Un capteur, constitué d’électrodes et situé dans la ceinture, détecte un changement de signal électrique émis par le cœur lors d’un battement. Le comptage de ces signaux est envoyé à la montre par transmission sans fil. La montre affiche le résultat instantanément sur le cadran. La montre avertit le sportif lorsque son cœur dépasse la fréquence cardiaque maximale. Aujourd’hui les cardio-fréquencemètres peuvent être connectés par Bluetooth à un smartphone si la ceinture le permet. Une application de suivi aide à gérer les entrainements et à alerter les secours en cas d’anomalies. 1 Exercice 1 : Compléter la bête à cornes du cardiofréquencemètre Exercice 2 : Pourquoi peut-on considérer le cardio-fréquencemètre comme un objet connecté ? Justifier la réponse en indiquant le moyen de connexion utilisé et la valeur ajoutée apportée par cette connexion. Le cardiofréquencemètre est connecté en Bluetooth au téléphone portable il peut être considéré comme un objet connecté à condition que les données soit transmises sur le réseau Internet. Cette connexion permet de pouvoir suivre les entraînements et d’alerter les secours en cas d’anomalies. Exercice 3 : A l’aide du texte de présentation et du tableau des fonctions de service ci-après, compléter le diagramme pieuvre 2 A ce qui font les marathons Les battements du cœur Cardiofrequencemetre Leurs permettre de connaitre leur fréquence cardiaque 3 Le nombre de battement en une minute Délai entre chaque mesure Résistante et rigide Cardiofrequencemetre Bluetooth Recyclable Exercice 4 : Le cardiofréquencemètre est composé de quatre parties : la ceinture, le système de réglage, le fermoir et le boitier de la pile et des électrodes. Le fabricant utilise régulièrement 6 types de matériaux pour ses produits. Indiquer en quelle(s) matière(s) le boitier de la pile et des électrodes doit être conçu en fonction des critères définis dans le tableau de l’exercice précédent et du guide de matériaux ci-dessous. Le cardiofréquencemètre doit être conçu en copolymère bloc styrénique hydrogéné 4 Exercice 5 : Voici les masses des différents composants: La ceinture fait 23g, le système de réglage 3g, le fermoir 5g, la pile fait 6g et toute la partie électronique fait 20g. Sachant qu’il faut 2cm 3 de matière pour réaliser le boitier, quelle matière respecte le cahier des charges? Justifiez votre réponse. Exercice 6 : Voici le programme de la montre pour afficher la pulsation sur l’écran. Terminer ce programme de manière à déclencher un appel de secours via le smartphone si: 1) L’astronaute est en état de tachycardie ( Si le taux de pulsations du cœur est de 150 bpm ou plus, il s’agit d’une "tachycardie supraventriculaire",cad que le système électrique du cœur, qui contrôle les battements du cœur, est hors de contrôle. ) 2) L’astronaute est en état de bradycardie ( Etat où le cœur bat trop lentement, souvent moins de 60 bpm. ). 5 copjolymère bloc styrénique hydrogéné METHODOLOGIE ET CONSEILS POUR LE BREVET Exercice 1 : Exercice 3 : 6 Exercice 4 : Exercice 5 : Sujet 2 : Le robot-aspirateur 7 Les robots-aspirateur nettoient tous types de sols sans intervention humaine. Le nettoyage est réalisé grâce à une aspiration combinée à des brosses rotatives. Les vues ci- dessous montrent Les différentes solutions permettant de rendre cet aspirateur automatique. FONCTIONNEMENT : Le robot recharge sa batterie sur sa base. Il démarre son cycle de nettoyage à une heure définie par l’utilisateur. Il a une autonomie de 2 heures. Il se déplace dans la pièce en évitant les obstacles (meubles, murs,…) grâce à des capteurs. En fin de cycle de nettoyage ou s’il détecte un niveau de batterie faible (<11V), il retourne à sa base de recharge. 1. Enoncer le besoin en réalisant la bête à cornes du robot-aspirateur 2. Compléter les chaines d’information et d’énergie (chaine d’énergie de la fonction « Déplacement ») 8 L’utilisateur Le sol de la pièce Robot aspirateur Nettoyer le sol d’une pièce a l’heure définie par l’utilisateur 3. Compléter à l’aide de certaines des phrases du tableau ci-dessous l’algorigramme qui déclenche le retour à la base du robot-aspirateur sous certaines conditions 9 Afficheur Batterie Contact du relais Moteur -boutons -capteur d’obstacle -poulie -courroie Electrique debut Microcontrôleur La tension de la batterie est-elle superieur a 11 volt Mecanique Le cycle de nettoyage est-il termine Retourner à la base uploads/Geographie/ dm-2-cardiofrequencemetre-et-robot-aspirateur.pdf