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✅ CORRIGÉ OFFICIEL : La Foreuse d'Échantillons (Mission Mars Astra-6)
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Physique - Chimie • Cycle 3 (6ème)
CORRIGÉ ENSEIGNANT Chapitre 5 : L'Électricité

⚙️ Fiche d'Activité 2 : La Foreuse d'Échantillons (CORRIGÉ)

Mission Mars : Conception, simulation numérique et étude d'un circuit en série avec moteur et lampe
Nom :Corrigé Officiel
Prénom :Enseignant
Classe :6ème
Date :Mission Mars
🔴 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 : Activité réalisée exclusivement sur le simulateur SimulationCircuit.exe pour concevoir, tester et valider le circuit électrique virtuel du rover.

🔍 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'énergie électrique (le courant électrique) Symbole pile
Lampe (projecteur) Récepteur Transforme l'électricité en lumière (énergie lumineuse) Symbole lampe
Moteur (foreuse) Récepteur Transforme l'électricité en mouvement mécanique (rotation) Symbole moteur
Interrupteur Organe de commande Permet d'ouvrir ou de fermer le circuit Symbole interrupteur
2 Le moteur électrique : Quelle transformation d'énergie réalise le moteur de la foreuse lorsqu'il est alimenté ? 📖 Doc. 4
Réponse : Le moteur électrique convertit l'énergie électrique fournie par la pile en énergie mécanique (mouvement de rotation qui actionne le foret de forage minéral).

📐 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
Schéma normalisé attendu : Circuit en série (lampe + moteur) Schéma normalisé : circuit en série pile, interrupteur, lampe et moteur
✔️ Forme rectangulaire soignée à la règle ✔️ 4 symboles normalisés centrés ✔️ Pôles + et − de la pile bien identifiés ✔️ Une seule boucle (circuit en série)
Physique-Chimie 6ème • Chapitre 5 : L'Électricité • Activité 2 : La Foreuse d'Échantillons (CORRIGÉ) Page 1 / 2
Physique - Chimie 6ème Corrigé : La Foreuse d'Échantillons (Activité 2)
Mission Mars • Rover Astra-6

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

🧪 Protocole d'essais sur le simulateur numérique Simulation & Mesures
📋 Protocole : Dans SimulationCircuit.exe, les dipôles sont reliés en une seule boucle. Voici les résultats observés lors des 4 tests :
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
Réponse : Lorsque la lampe est dévissée, le moteur s'arrête immédiatement car le circuit devient ouvert. Dans un circuit en série, tous les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres dans une seule et même boucle : si l'un est déconnecté ou grillé, le courant ne passe plus nulle part.
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 ?
Réponse : Le foret se met à tourner en sens inverse (dans l'autre sens). Le sens de rotation d'un moteur électrique dépend du sens de branchement de ses bornes par rapport à la polarité (+ et −) de la pile.

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

🧠 Bilan de la mission — Corrigé du texte de synthèse :

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

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

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

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

📚 Mémo Vocabulaire Officiel :
• 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.