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Chariot élévateur
Une nacelle à ciseaux

Conversion de mouvement avec des liens

Les liaisons constituent un élément fondamental de la conception des machines en raison de leur capacité à créer une grande variété de mouvements de sortie. Les liens peuvent également changer la direction d’une force. L'image ci-dessus montre un élévateur à ciseaux qui utilise plusieurs liaisons à ciseaux. Une nacelle à ciseaux est souvent utilisée pour élever ou abaisser des personnes. Pour qu’un élévateur à ciseaux se lève, une force est appliquée aux poutres extérieures situées au bas de l’ascenseur. À mesure que la force exercée sur les poutres en bas les rapproche du centre, l’ascenseur s’élève. C'est un excellent exemple de la façon dont un lien peut changer la direction d'une force. Dans ce cas, la liaison était à nouveau une liaison à ciseaux comme celle du Grabber, mais la force était générée par un moteur plutôt que par l'utilisateur serrant les poutres inférieures.

  • Expert en construction : expliquez comment une plate-forme pourrait être ajoutée au sommet du Grabber pour créer quelque chose de similaire à une nacelle à ciseaux.

  • Enregistreur : dessinez et expliquez la conception que vous avez choisie dans votre cahier d'ingénierie.

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  - réponses

Les réponses peuvent varier, cependant, les élèves doivent noter qu'une plaque plus grande pourrait être fixée au sommet du Grabber. Une plaque 4x12 du VEX IQ Super Kit pourrait fonctionner comme une plate-forme stable.

Les étudiants doivent également noter que la plate-forme ne peut pas être montée directement aux extrémités du Grabber. Si c'était le cas, le Grabber ne pourrait plus bouger. Au fur et à mesure que le Grabber s'étend, les pointes du Grabber se rapprochent de plus en plus. Ainsi, il serait optimal de placer les pointes du Grabber dans une sorte de piste où elles peuvent continuer à se déplacer librement sans compromettre la plate-forme.

Icône Étendez votre apprentissage Prolongez votre apprentissage  - Les liens sont comme des leviers

Pour développer cette activité, faites le lien entre les liens et les leviers présentés à la page précédente. Demandez ensuite aux élèves d'étudier certaines utilisations étonnantes de leviers simples, comme la construction de certaines des structures les plus imposantes construites par les humains dans l'Antiquité : les pyramides égyptiennes. Les étudiants peuvent faire des recherches sur la pyramide de Khéops, également appelée grande pyramide de Gizeh. C'était la plus haute structure artificielle (plus de 480 pieds de haut) depuis plus de 3 800 ans et l'une des sept merveilles du monde. Les Égyptiens ont utilisé plusieurs machines simples, notamment des leviers, pour déplacer 2,3 millions de blocs de roche pesant 5,9 millions de tonnes afin de créer cette structure remarquable. Demandez aux élèves de rechercher comment les Égyptiens utilisaient des machines simples comme des leviers pour déplacer les matériaux lourds. Demandez aux étudiants d’écrire leurs observations dans leur cahier d’ingénierie.

Icône Motiver la discussion Motiver la discussion - Conclusion

Terminez cette leçon en engageant les élèves dans une discussion en classe entière. Demandez aux élèves de partager leurs réflexions sur les liaisons et les plateformes élévatrices afin de résumer ce qu'ils ont appris de cette activité. Encouragez les étudiants à partager leurs commentaires tirés de leurs cahiers d’ingénierie.