⚙️ Fiche d'Activité 2 : La Foreuse d'Échantillons (Mission Mars Astra-6)
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Physique - Chimie • Cycle 3 (6ème) Chapitre 5 : L'Électricité

⚙️ Fiche d'Activité 2 : La Foreuse d'Échantillons

Mission Mars : Conception, simulation numérique et étude d'un circuit en série avec moteur et lampe
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🔴 Problématique & Mission — Centre spatial de contrôle :

Le rover Astra-6 est immobilisé devant une roche volcanique martienne prometteuse. Pour prélever des poussières minérales, il doit actionner sa foreuse (moteur électrique) tout en gardant son projecteur (lampe) allumé afin d'éclairer la zone de prélèvement. Comment concevoir et tester sur simulateur un circuit électrique comportant à la fois une lampe ET un moteur alimentés par la même pile ?

💻 Atelier Numérique : Tu travailleras exclusivement avec le simulateur SimulationCircuit.exe pour concevoir, tester et valider le circuit électrique du rover Astra-6.
⬇️ Télécharger le simulateur (.exe)

🔍 Partie 1 : Identification des Composants du Simulateur & Le Moteur Électrique

💻 Composants disponibles dans le simulateur Inventaire & Symboles

Dans le simulateur, tu disposes des composants suivants : 1 pile (générateur), 1 lampe projecteur, 1 moteur de forage, 1 interrupteur, des fils de connexion.

1 Complète le tableau ci-dessous en précisant le rôle de chaque élément et son symbole normalisé : 📖 Doc. 4
Composant Nom scientifique Rôle dans le circuit (Générateur / Récepteur / Commande) Symbole normalisé
Pile plate 9 V Générateur Fournit l'............................................................ Symbole pile
Lampe (projecteur) Récepteur Transforme l'électricité en ................................ Symbole lampe
Moteur (foreuse) Récepteur Transforme l'électricité en ................................ (rotation) Symbole moteur
Interrupteur Organe de commande Permet d'................... ou de .................... le circuit Symbole interrupteur
2 Le moteur électrique : Quelle transformation d'énergie réalise le moteur de la foreuse lorsqu'il est alimenté ? 📖 Doc. 4
Il convertit l'énergie .................................................... fournie par la pile en énergie .................................................... (mouvement de rotation).

📐 Partie 2 : Schéma Prévisionnel du Montage en Série

✏️ Schéma normalisé du circuit du rover (Doc. 5) Schéma à la règle
3 Schématisation prévisionnelle : Dans le cadre ci-dessous, trace au crayon à papier et à la règle le schéma normalisé du circuit reliant en série la pile, l'interrupteur, la lampe et le moteur dans une boucle fermée. Indique les bornes + et − de la pile. 📖 Doc. 5
Tracer un rectangle net à la règle avec les 4 symboles normalisés (pile, interrupteur, lampe, moteur)
✔️ Forme rectangulaire soignée à la règle ✔️ 4 symboles normalisés centrés ✔️ Pôles + et − de la pile bien identifiés
Physique-Chimie 6ème • Chapitre 5 : L'Électricité • Activité 2 : La Foreuse d'Échantillons Astra-6 Page 1 / 2
⚙️ Activité 2 : Simulation Numérique, Expérimentation & Bilan
Mission Mars • Rover Astra-6

💻 Partie 3 : Expérimentation Virtuelle avec le Simulateur (SimulationCircuit.exe)

🧪 Protocole d'essais sur le simulateur numérique Simulation & Mesures
📋 Consigne : Ouvre le logiciel SimulationCircuit.exe sur ton ordinateur. Assemble les composants virtuels les uns à la suite des autres en une seule boucle. Réalise les 4 tests ci-dessous dans le simulateur et coche tes observations :
4 Tableau de résultats expérimentaux : 💻 Simulateur Numérique
Expérience testée Position de l'interrupteur État de la lampe (projecteur) État du moteur (foreuse)
Test A : Montage complet, interrupteur fermé Fermé Allumée Éteinte Tourne À l'arrêt
Test B : Montage complet, interrupteur ouvert Ouvert Allumée Éteinte Tourne À l'arrêt
Test C : On dévisse l'ampoule (ou on coupe la lampe) Fermé Éteinte Tourne À l'arrêt
Test D : On inverse les deux fils aux bornes du moteur Fermé Allumée Éteinte Sens normal Sens inverse
5 Interprétation du Test C : Que se passe-t-il pour le moteur lorsque la lampe est dévissée ? Pourquoi dit-on que les dipôles sont branchés en série ? 📖 Doc. 5
Lorsque la lampe est dévissée, le moteur ............................................................................ car le circuit devient ...................................................
Dans un circuit en série, tous les dipôles sont branchés dans une seule et même ................................................... : si l'un est coupé, le courant ne passe plus.
6 Interprétation du Test D (Le sens du moteur) : Que constates-tu sur la foreuse lorsque l'on inverse les connexions aux bornes du moteur ?
Le foret se met à tourner en ......................................................................................................................................................................................

🎯 Partie 4 : Rapport de Mission & Synthèse de l'Activité

🧠 Bilan de la mission — Complète le texte avec les notions clés :

• Pour actionner simultanément la foreuse et le projecteur avec une seule pile, on réalise un circuit ......................................................... : les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres dans une ......................................................... unique.

• Dans un circuit en série, les récepteurs dépendent les uns des autres : si la lampe grille ou est déconnectée, le circuit est ......................................................... et le moteur ..........................................................

• Le moteur électrique est un dipôle récepteur qui convertit l'énergie ......................................................... en énergie ......................................................... (rotation du foret).

• Si l'on inverse les branchements aux bornes du moteur, son ......................................................... de rotation s'inverse.

📚 Mémo Vocabulaire à retenir :
• Circuit en série : circuit constitué d'une boucle unique continue.
• Moteur électrique : dipôle récepteur convertissant l'électricité en rotation.
• Interdépendance : si un dipôle est en panne en série, tout s'arrête.
• Sens de rotation : dépend du sens de branchement aux bornes de la pile.