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Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Duré

Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________ Nom : ............................... Prénom : ................................. Classe : 2SMB Groupe : …… Note : ............../20 DEVOIR SURVEILLE N° : 1 Questions du cours : …….…./2pts Tu complètes le tableau suivant en inscrivant le terme correspondant à la définition prescrite : Liste des propositions : Besoin – Diagramme « Bête à corne » – Analyse fonctionnelle interne – Analyse fonctionnelle externe – Fonction principale – Fonction contrainte – Processus – système. Terme Définition ………………………………………………….. Décrit le point de vue du concepteur. ………………………………………………….. Ensemble technique qui opère sur des matières d’œuvres pour les faire passer d’un état initial à un état final. ………………………………………………….. Ensemble ordonné d’activités qui transforme les éléments d’entrée en éléments de sortie. ………………………………………………….. Limite la liberté du concepteur. ………………………………………………….. Décrit le point de vue de l’utilisateur. ………………………………………………….. Justifie la création du produit. ………………………………………………….. Justifie l’existence du produit. ………………………………………………….. Outil de recherche du besoin fondamental. Exercice N° 1 : ………./2 pts Compléter le tableau par les exemples suivant : Chemise – Médicament – Chaine de montage des vélos – Trottinette – Boissons – Chaine d’emballage d’engrais – Robe – Radio. Types de biens Exemples Les biens de production ……………………………………..…………….………………………………………………….. Les biens non durables ………………………………………………..…….……………………………………………….. Les biens semi-durables …………………………………………………………….…………………………………………….. Les biens durables ……………………………………………………………………………………………………….. 1/6 Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________ Exercice N° 2 : Etude fonctionnelle de la trottinette électrique (………/10,5pts) La trottinette électrique permet à l’utilisateur de se déplacer automatiquement par rapport au sol en appuyons sur une gâchette après l’avoir mis en marche par l’interrupteur Marche/arrêt. Alors, la trottinette peut rouler grâce à l’énergie électrique stockée dans des batteries que l’utilisateur peut recharger facilement à l’aide d’une prise de courant ordinaire. L’état de la batterie est indiquer par un voyant vert qui se met à clignoter quant la batterie est à son dernier quart de son autonomie (sa charge totale). En vue de pouvoir améliorer la trottinette, on vous propose de faire son étude fonctionnelle. a- Quel est le type du système étudié : Non mécanisé : ; Mécanisé : ; Automatisé : . b- Quel est la nature de sa valeur ajoutée : Transformation : ; Arrangement : ; Transfert : . c- Faite l’énoncé du besoin en complétant le diagramme « Bête à corne » : d- Etude des interactions de la trottinette avec le milieu extérieur diagramme « Pieuvre » :  Compléter le tableau des fonctions : Fonction Description Principale Contrainte Usage Estime FS1 Permettre à l’utilisateur de se déplacer par rapport au sol FS2 Permettre à l’utilisateur de recharger les batteries FS3 Résister à l’ambiance extérieure FS4 Permettre à l’utilisateur de stocker la trottinette dans un espace de rangement FS5 S’intégrer à l’environnement FS6 Permettre à l’utilisateur de poser la trottinette en équilibre par rapport au sol FS7 …………………………………………………………….. 2/6 (…...…. / 0,25pt ) (…...…. / 0,25pt ) cafetière …………………………………….. ? …………………………………….. ? …………………………………….. ? Trottinette (…...…. / 1,5pts ) (…...…. / 2pts ) 2° Classification 1° Classification (8x0,25pt ) Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________  Compléter le diagramme des interactions pieuvre en mettant les noms manquants des éléments extérieurs et les fonctions de services FSi indiquées dans le tableau des fonctions: e- Etude du diagramme « FAST » de la trottinette : Compléter le diagramme FAST de la fonction de service de la trottinette électrique en utilisant la liste des propositions suivantes : Alimenter en énergie électrique – Transformer l’énergie électrique en rotation – Mettre en marche la trottinette - Vérifier si la propulsion est demandée – AVANCER - Distribuer l’énergie électrique – Poulies + courroies - Permettre la rotation de la roue. 3/6 Trottinette Espace de rangement Sol Oeil Environnement Ambiance extérieure Utilisateur Energie électrique (3x0,5pt ) (6x0,25pt ) (…...…. / 3pts ) FS7 Avancer Alimenter en énergie électrique Interrupteur Marche / arrêt Gâchette Moteur Poulies + courroies Contacteur (Distributeur électrique) Distribuer l’énergie électrique Vérifier l’autorisation pour l’utilisateur Vérifier si la propulsion est demandée Mettre en marche la trottinette Batterie Transformer l’énergie électrique en rotation Adapter le mouvement et transmettre Permettre la rotation de la roue Permettre l’adhérence Commander la propulsion Transformer le mouvement en translation par rapport au sol Liaison pivot Roue et pneu (8x0,25pt ) (…...…. / 2pts ) Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________ f- Etude du diagramme « SADT » de la trottinette : Compléter l’actigramme de niveau A-0 de la Trottinette : Exercice N° 3 : Etude de la production de l’énergie électrique et de son transport (………/5,5pts) La recharge de la batterie de la trottinette se fait à l’aide d’une prise de courant alimentée par le réseau local 230V/50Hz. Cette énergie électrique est produite par une centrale thermique classique située un peu lointain. Elle est acheminée vers les lieux d’utilisation en passant par des étapes d’élévation et de baisse de tension. A/ Etude de la production de l’énergie électrique et de son transport : ………..…../1,5pts 1- Compléter le schéma synoptique en indiquant les différentes valeurs des tensions utilisées lors du transport (400/230V - 225KV - 63 KV - 20KV - 90 KV - 20KV - 400KV) : 2- Donner le nom d’un autre type de centrale qui existe au Maroc utilisant le même principe que la centrale thermique classique (Vapeur sous pression) mais qui fonctionne à l’aide de l’énergie renouvelable : ……………………………………………………………………………...………………………………….…… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 3- Pour quoi le transport de l’énergie électrique se fait-il en très haute tension :…………….…………………. ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4/6 (…...…. / 1,5pts ) C : R : E : W : A- 0 …………………….………………. .…………………….. Voyant vert de charge .…………………….. Vitesse de roulement .…………………….. Charge maximale .…………………….. .…………………………………………..….. (6x0,25pt ) Centrale thermique classique ….... … Local d’habitation ….... … ….... … ….... … ….... … ….... … (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________ 4- Donner le nom des différents éléments constituant le schéma de principe d’une centrale thermique classique. Quelques éléments de réponse : Cheminée, Reserve d’eau froide, Brûleur. B/ Etude de l’alimentation en énergie électrique monophasé : ……...…../4pts La tension d’alimentation générée par le réseau est de type alternatif sinusoïdal monophasé. Son expression instantanée est : v1(t) = 230 2 sin (100 t). 1- Quel est, alors, la valeur efficace de cette tension sinusoïdale : V= ………………………..…………………. 2- Calculer la valeur maximale de la tension v1(t) : Vmax= …………………………………..……………………….. 3- Donner la valeur de sa pulsation en rad/s : W = ……………………………………………………………………….. 4- En déduire, alors, la valeur de la fréquence : f= ………………………………………………………………………… 5- Quel est la valeur de la période : T=…………………………………………………………………………………………. 6- Tracer l’allure instantanée de l’allure de la tension v1(t) : 7- Cette tension monophasée alimente un circuit d’éclairage à base de tubes fluorescents. Ces lampes absorbent, lorsqu’elles sont toutes allumées, un courant de valeur efficace I=5A. Le facteur de puissance de cette installation est cos (φL)=0,8. Calculer : a- La puissance active PL absorbée par le circuit : …………………………….………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 5/6 (…..…. /0,25pt ) (…..…. /0,25pt ) (…..…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) t (ms) 5 10 15 20 25 30 230 2 v1(V) (…….. /0,5pt ) -230 2 (…….…/0,75 PTS) 1- …………………………………………………… 2- …………………………………………………… 3- …………………………………………………… 4- …………………………………………………… 5- …………………………………………………… 6- …………………………………………………… 1 2 3 4 5 6 Branche : Sciences Maths B Date : 04/11/2015 Lycée : G.S. Anisse Ain Sebaâ Durée : 1h30mn Professeur : M.Marhraoui Matière : Sciences de l’ingénieur _____________________________________________________________________________________________________________________________ b- La puissance réactive QL absorbée :………………………………..……………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… c- La puissance apparente SL :………………………………….…………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… d- Le nombre total N des lampes si chaque lampe consomme une puissance élémentaire de valeur PLi= 46W : …………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 8- Le câble électrique qui alimente le système d’éclairage a une section S=4 mm2, une résistivité =1,7 x 10-8 Ω.m et une résistance R=212,5 mΩ. Calculer : a- La longueur L de ce câble électrique : …………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… b- Son diamètre d en mm : ………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 9- La valeur de la puissance perdue par effet joule, notée PJ, dans le câble électrique, lorsque toutes les lampes sont allumées: …………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 6/6 (…...…. /0,25pt ) (…….…. /0,5pt ) (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) (…...…. /0,25pt ) (….....…. /0,5pt ) uploads/Science et Technologie/ devoir-1-modele-4-si-2-bac-sm-b-semestre-1.pdf