Ressource interdisciplinaire pour la classe terminale STI2D les notions abordées dans les différents programmes (mathématiques, physique-chimie et
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Ressources interdisciplinaires
Classe terminale STI2D
Mathématiques
Physique-chimie
Sciences et techniques industrielles
Série STI2D
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Ressources interdisciplinaires
Classe terminale STI2D
Ressource interdisciplinaire pour la classe terminale STI2M MaWUémaWiqueVH pUyVique-cUimieH VcienceV eW WecUniqueV inTuVWrielleVTable des matières
Introduction ................................................................................................................................................................... 1
Présentation des situations proposées ......................................................................................................................... 3
I. ........................................................................................................... 4
II. Attenuation dans une ligne téléphonique aérienne ............................................................................................. 11
III. golfeWWe » ........................................................................................................................... 23
IV. .............................................................................................. 31
V. ............................................................................................................. 34
Introduction
Ce document ressource pour la classe Wcelui proposé en 2012pour la claVVe Te première STI2M eW a pour objecWif Te VenVibiliVer leV inVpecWeurVH leV formaWeurV TeV TiVciplineVH
contribuer à la formation de futurs ingénieurs technologues dont notre pays a besoin, ingénieurs capableV Te
Une approcUe pluri-TiVciplinaire TanV le Tomaine VcienWifique inVWalle une Tynamique inWéreVVanWe pour WouV en
permeWWanW Te J délicates ;Ve rapprocUer TeV TémarcUeV Te la vraie vie inTuVWrielleH par le TéveloppemenW Te compéWenceV WelleV que
» alimenWanW
la recUercUe maWUémaWique eW leV progrèV TeV maWUémaWiqueV VouWenanW leV progrèV WecUnologiqueV ;
conVWiWuer TeV équipeV péTagogiqueV VouTéeVH WoujourV bien perçueV TeV élèveVH eW favoriVanW ainVi un
t pas Ce TocumenW propoVe TeV ViWuaWionV variéeVH reliéeV à TeV noWionV maWUémaWiqupas envisageable de travailler toutes les notions du programme de mathématiques en lien avec des situations
quelqueV- - MGNSCOÓaWUémaWiqueV PUyVique-cUimie ScienceV eW WecUnologieV inTuVWrielleV Terminale STI2M Page 2 Vur 44
CUacune TeV ViWuaWionV propoVéeV peuW êWre exploiWée par leV enVeignanWV Te maWUémaWiqueV en " auWonomie »H
-à-Tire VanV néceVViWer un Wravail en parallèle TeV auWreV TiVciplineV. Il eVW WouWefoiV VouUaiWableH voire
eVcienceV inTuVWrielleV eWIou Te pUyVique-cUimie
comme un décor factice et déconnecté des approches réelles. Il pourrait être évidemment extrêmement intéressant
pUyVique-cUimie) VeraiW parWiculièremenW bienvenueH cUacun apprenanW Te VeV collègueV.Nn collaboraWion avec le profeVVeur Te TocumenWaWion Tu lycéeH un Wravail TocumenWaire (lecWureVH conférenceVH
a réaliVaWion Te poVWerV eW maqueWWeV à expoVer au CMI.Pour ceWWe raiVonH ce TocumenW paraîW Tonc pouvoir inWéreVVer auVVi leV profeVVeurV Te pUyVique-cUimie ainVi que
ceux Te VcienceVLa présentation des situations proposées eVW la même que celle aTopWée TanV le TocumenW pour la claVVe Te
première JleV noWionV aborTéeV TanV leV TifférenWV programmeV (maWUémaWiqueVH pUyVique-cUimie eW VcienceV
inTuVWrielleV ) sont mentionnées en début de présentation sous la for récapitulatif ;leV ViWuaWionV WecUnologiqueV VonW VyVWémaWiquemenW expoVéeV eW une problémaWique Tégagée ;
TeV élémenWV Te VoluWion VonW fourniV pour cUaque ViWuaWion éWuTiée.un système technologique. DanV le caV Tu réinveVWiVVemenW Te noWionV maWUémaWiqueVH un reWour Vur la ViWuaWion
au regard des considérations technologiques, donnera tout son ainsi au plus près des démarches industrielles.physique-cUimie eW Te VcienceV inTuVWrielleV Te que celle qui avaiW Wravaillé à la proTucWion Tu TocumenW
- MGNSCOÓaWUémaWiqueV PUyVique-cUimie ScienceV eW WecUnologieV inTuVWrielleV Terminale STI2M Page 3 Vur 44
Présentation des situations proposées
Cette situation sert essentiellement à réinvestir leVconfiance TanV un conWexWe iVVu Tu monTe réel. Nlle peuW êWre WraiWée en auWonomie par leV enVeignanWV Te
maWUémaWiqueV. Nlle eVW WouW à faiW aTapWée pour(logiciel Te géoméWrie Tynamique) au Vervice Te la réVoluWion Te problèmeV. Il Vemble parWiculièremenW aTapWé Te
mener cette activité en salle informatique. LeV calculV eW grapUiqueV qui apparaiVVenW TanV la réVoluWion Tu
Attenuation dans une ligne téléphonique aérienne adaptée à un travail de . Elle peut être traitée en autonomie par lesenVeignanWV Te maWUémaWiqueV. LeV calculs qui apparaiVVenW TanV la réVoluWion Tu problème poVé ne peuvenW êWre
WouV effecWuéV à la main eW doivent donc être assistésdynamique peuvent être tout à fait bienvenus, mettant alors leV élèveV TanV une ViWuaWion réelle. CeWWe ViWuaWion eVW
WouW à faiW aTapWée pour -à-viV TeV réVulWaWV obWenuV eW au Vervice Te la réVoluWion Te problèmeV.développer les compétences " moTéliVer » eW " exercer un regarT criWique ». Nlle gagneraiW à êWre Wravaillée TanV le
ne piscine de particulierCette situation permet de réinvestir la notion de suites géométriques et de logarithme. Elle permet de
en VuggéranW une . Nlle gagneraiW à êWre Wravaillée TanV le travail collaboraWif -cUimie.Cette situation permet de réinvestir la notion de calcul intégral et de manier un logiciel de géométrie 3D. Les
calculs qui apparaiVVenW TanV la réVoluWion Tu problème poVé peuvenW êWre eW du calcul formel eVW par conVéquenW WouW inTiqué. " moTéliVer » eW " cUoiVir eW appliquer TeV WecUniqueV Te calculV ». travail collaboraWif avec leV enVeignanWV Te pUyVique-cUimie eW Te VcienceV inTuVWrielleV. - MGNSCOÓaWUémaWiqueV PUyVique-cUimie ScienceV eW WecUnologieV inTuVWrielleV Terminale STI2M Page 4 Vur 44
I. obile
A. ObjecWifV
Mathématiques Physique-chimie Enseignement technologique transversalLoi normale
Approximation loi
normale/binomialeIntervalle de fluctuation
Intervalle de confiance
Comportement des matériaux
de sommet de de ce fait est interdite de producWion acWuellemenW en Nurope. S qui riVque Te cUanger lorV TeV fuWureV moTificaWionV Te la liVWe RNACH3.Pour anWiciper ceWWe fuWure inWerTicWionH le fabricanW Te pneumaWique Ve Wourne alorV verV WroiV fabricanWV qui
de4) pour évaluer leur apWiWuTe à remplacer lGexiVWanWe.Le criWère Te " qualiWé » que le fabricanW reWienTra Vera la force Te rupWure Te la fibre aramiTe uWiliVée. CGeVW-à-Tire
la force maximale en Téca-NewWonV (TaN) que peuW VupporWer une fibre WexWile " armaWure » dans un essai de traction.CeWWe meVure caracWériVe la réViVWance Tu pneumaWique aux granTeV viWeVVeV. ManV ceV conTiWionV exWrêmeVH leV
acWionV TueV aux effeWV cenWrifugeV WenTenW à TilaWer le pneumaWique. La nappe VommeW Te freWWageH
compoVée TGune fibre WexWile enroulée Vur le VommeW Tu pneumaWiqueH encaiVVe leV efforWV engenTréV par ceV
forceV.PluV la force Te rupWure Te la fibre eVW granTeH pluV le pneumaWique peuW rouler à granTe viWeVVe.
Pour le manufacWurier Te pneumaWiqueH la fibre aramiTe Vera inWégrée à Von proceVVuV Te fabricaWion Vi la force Te
s Ve ViWue TanV la plage Te Wolérance Téfinie par Von caUier TeV cUargeV eW Vi la TiVperVion Te ceV meVureV la renT compaWible avec le procéTé Te fabricaWion eW Te conWrôle.C. OrganiV
commanTe eVW anonyme afin obtenir des fibres les plus significatives possibles au regard des capacités de
proTucWion normaleV TeV WroiV fabricanWV. fourniVVeur C VeulemenW 240.1 rce centrifuge.
2 Ńibre WexWile VynWUéWiqueH auVVi appelée viVcoVe.
3 LiVWe TeV VubVWanceV auWoriVéeV. Voir UWWpJIIwww.reacU.ufcc.frI
4 Ńibre WexWile VynWUéWique parWiculièremenW réViVWanWe à la cUaleur.
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Figure 1 - NxWraiW Te la campagne Te meVure
Trois campagnes de mesure de force Te rupWure onW éWé effecWuéeV eW onW ainVi proTuiW WroiV VérieV Te TonnéeV.
Tervalle de tolérance
Le caUier TeV cUargeV VWipule que la force Te rupWure Te la fibre employée pour la nappe VommeW Te freWWage VoiW
procUeV TeV borneV Te ceW inWervalle appellenW quelqueV commenWaireV June fibre TonW la réViVWance meVurée VGapprocUe Te WrèV prèV Te la limiWe inférieure convienW. TouWefoiVH leV
TiVperVionV conVWaWéeV Vur une campagne Te meVure laiVVenW crainTre que TeV fibreV Te réViVWanceV UorV
Wolérance VoienW préVenWeV TanV le loW compleWH ce qui eVW inaccepWable. unesupérieure à celle attendue par rapport au besoin initial. On se trouve dans un cas de sur-qualiWé Tu proTuiW
un surcoût Te proTucWion à répercuWer Vur le proTuiW. Pour Wenir compWe Te ceV miVeV en garTeH une VoluWion pourraiW êWre Te réTuire l parLa campagne porWanW Vur la proTucWion Tu fourniVVeur A (289 meVureV) a Tonné leV réVulWaWV VuivanWVH qui inviWenW
à une pluV granTe réVerve J
Figure 2 - 1ère campagne Te meVure - PourcenWage Te meVureV accepWableVDans WouWe la VuiWeH nouV TévelopponV TeV moTèleV VWaWiVWiqueV Te façon à qualifier leV fibreV
conViTéréeV. D.1. ÓeVureV TeVWrucWiveV
soumettre cUacune à un WeVW Te réViVWance à la rupWure. l'ensemble de la production. On doit la proTucWion conViTérée 2.Pour le fournisseur A toujours, eW à parWir Te la campagne Te meVureH on conVWruiW un UiVWogramme normaliVéH où
e chaque rectangle vauW la fréquence Te la claVVe correVponTanWe. Un curVeur permeW Te moTifier le nombre
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Figure 3 - Histogramme normalisé - Séries de mesures de la campagne de testFigure 4 - Histogramme normalisé de la
campagne de mesure avec 15 classes Figure 5 - Histogramme normalisé de la campagne de mesure avec 30 classes Figure 6 - Histogramme normalisé de la campagne de mesure avec 50 classes nu suggère Te lui VuperpoVer une courbe Te GauVV.J Ce Wravail peuW êWre VimplemenW réaliVé Vur la feuille Te Wravail Geogebra uWiliVée pour la
conVWruc es curseurs ݉ eW ɐ, on constate que la gaussienne obWenue avec ݉Lvwquotesdbs_dbs15.pdfusesText_21