Arrière-plan
Les concepteurs et les ingénieurs créent des solutions qui résolvent des problèmes quotidiens. Dans cette unité « Coup de main », les élèves exploreront comment les outils et les mécanismes sont utilisés pour résoudre des problèmes authentiques afin de faciliter les tâches de la vie quotidienne. Ils construiront, testeront et modifieront la pince de la Griffe d'Adaptation.
Qu'est-ce qu'un mécanisme ?
Un mécanisme est un dispositif permettant de faire quelque chose et peut être utilisé pour aider une personne à accomplir une tâche. Cela peut être aussi simple qu’une poulie, un levier ou un taille-crayon. Les mécanismes peuvent également être aussi complexes qu’une chaîne de montage entièrement automatisée.
La Griffe d'Adaptation est un mécanisme. Il s'agit d'un outil mécanique portatif utilisé pour augmenter la portée d'une personne lorsqu'elle saisit des objets. Il fonctionne comme une extension de votre bras vous permettant de vous pencher et de ramasser des objets au sol sans vous pencher ni vous baisser. Il peut également aider à atteindre et à saisir des objets dans des endroits en hauteur, ainsi que dans des zones difficiles d'accès.
Comment les mécanismes peuvent-ils aider à résoudre les problèmes du monde réel ?
Une adaptation est quelque chose qui rend un objet ou une espèce mieux adapté à son environnement. Les gens peuvent utiliser des adaptations mécaniques pour aider à résoudre des problèmes du monde réel tels qu’une mobilité limitée ou pour prévenir les blessures.
Les prolongateurs de portée sont un exemple de mécanisme largement utilisé qui résout un problème du monde réel. Les rallonges de portée sont utilisées par les services de collecte des déchets pour aider à ramasser les déchets au sol sans avoir à se pencher. Ils sont également utilisés pour assurer l’accessibilité aux personnes handicapées et aux personnes âgées, ou pour prévenir les blessures. Les gens peuvent construire des formes spécialement adaptées à des fins particulières.
Les élèves discuteront des mécanismes qu’ils ont vus ou expérimentés dans le monde réel, tels que les taille-crayons, les lave-autos, les outils à main et les rallonges de portée. Ils découvriront comment ces mécanismes sont utilisés dans les établissements de vie assistée pour aider les personnes et dans la fabrication pour accomplir des tâches.
Les élèves construiront et testeront une griffe d’adaptation pour résoudre le problème authentique de la collecte d’objets à mobilité limitée. Ils concevront également une pince pour « adapter » ou modifier son utilisabilité.
Qu'est-ce qu'une pince ?
Une pince est quelque chose qui saisit des objets ou qui permet de saisir et de tenir plus facilement des objets. La pince située à l’extrémité de la griffe d’adaptation peut être considérée comme la « main » du mécanisme. Sa fonction est de saisir et de maintenir un objet, de sorte que l'utilisateur n'a pas besoin de maintenir une prise ferme sur la poignée.
Certaines pinces sont équipées de ventouses pour maintenir plus facilement les objets ronds, et d'autres encore sont dotées de petits aimants pour collecter des objets métalliques légers. Dans le laboratoire 2, les élèves concevront et testeront des modifications à la pince de la griffe d'adaptation afin de capturer et de maintenir des objets spécifiques. Ils modifieront leur Griffe Adaptative afin qu'elle soit mieux adaptée pour ramasser certains objets.
Pièces VEX GO
Les pièces VEX GO suivantes sont des éléments essentiels de la construction de la griffe d'adaptation. L'affiche VEX GO illustre toutes les pièces VEX GO et les organise en fonction de leur fonction dans une construction.
Poutres et plaques
Les poutres et les plaques sont utilisées pour créer la base structurelle de la plupart des constructions. Ce sont des pièces plates de largeurs et de longueurs variables. La largeur et la longueur d'une poutre ou d'une plaque peuvent être mesurées par le nombre de trous sur la pièce. Les élèves apprendront au fur et à mesure qu'ils commenceront à construire que les poutres (1 trou de largeur) ne sont pas aussi stables que les grandes poutres (2 trous de largeur) ou les plaques (3 trous de largeur ou plus).
Il existe plusieurs poutres uniques, dont quatre poutres d'angle. Ces poutres créent des angles à 45 ou 90 degrés. D'autres poutres uniques incluent la poutre mince bleue qui possède un trou qui s'adapte à un arbre et permet à la poutre de tourner, et possède des trous supplémentaires pour les connexions standard. La poutre à fentes rose peut être utilisée pour fixer l'élastique ou les cordes dans une construction.
Arbres et colliers d'arbre
Les arbres VEX GO sont des tiges carrées qui sont principalement utilisées comme axes pour permettre aux assemblages de tourner ou de pivoter. Cette forme carrée permet aux arbres de s'insérer dans une douille carrée du moteur ou au centre des engrenages, des roues et des poulies. Les arbres doivent être maintenus en place afin de permettre à l'arbre de tourner librement et de ne pas glisser hors de l'assemblage. Le haut de l’arbre recouvert maintiendra l’arbre en place. Un collier d'arbre devra être utilisé avec les arbres suivants : arbre rouge, arbre vert et arbre simple.
Pièces Uniques
Les entretoises peuvent être utilisées pour ajouter de l'espace entre les pièces ou comme collier pour un arbre. Les entretoises sont particulièrement utiles pour créer de la place pour qu'une pièce puisse se déplacer librement dans une construction.
L'élastique est utilisé de diverses manières dans les constructions VEX GO, par exemple pour créer de la puissance ou pour relier des poulies entre elles. L'étirement de l'élastique à différentes longueurs donnera à la construction différentes quantités d'énergie potentielle qui peuvent être transformées en énergie cinétique pour alimenter une partie d'une construction.
La corde courte et la corde longue sont des pièces polyvalentes qui ont de nombreuses applications dans les constructions VEX GO. Ils peuvent notamment être utilisés pour fixer des pièces ou faciliter un transfert d’énergie au sein d’une construction.