Ecole David-Régnier--Paul-Fort de Verrières-le-Buisson (Essonne)
LES ACTIVITES SCIENTIFIQUES

Les leviers


CM2 - Février mars 2006

Séance 1
Comment soulever le bureau du maître pour lui mettre des cales avant l'inondation ?

Séance 2
Question n°1 : Comment positionner des ciseaux pour couper facilement du carton ?
Question n°2 : Où positionner les mains pour couper facilement du fil de fer ou un fil électrique avec des pinces coupantes ?

Séance 3
Question n°1 : De combien de grammes a-t-on besoin pour voir la masse de 200 grammes commencer à se soulever lorsque l'axe de rotation se trouve au milieu ?
Question n°2 : Quel est le plus petit nombre de grammes nécessaires pour soulever la masse de 200 grammes ?
Question n°3 : En gardant le montage réalisé à la question n°2, à quelle hauteur maximale peut-on soulever la masse de 200 grammes ? Combien de grammes ont été utilisés ?

Séance 4
Question n°1 : Quels sont les ustensiles ou les outils de la vie quotidienne qui fonctionnent selon le principe du levier ?
Question n°2 : Comment soulever facilement mon camarade avec un doigt ?
Question n°3 : Comment soulever mon camarade le plus haut possible ?

Séance 5
Evaluation

Séance n°1


Comment soulever le bureau du maître pour lui mettre des cales avant l'inondation ?


Proposition n°1 : la chaise


Commentaire de la classe : Cela ne marche que si la chaise a les bonnes dimensions !


Proposition n°2 : Pour soulever... on appuie !

Commentaire de la classe : On comprend bien que le garçon de droite doit appuyer drôlement fort. Il faudrait que le bureau ait un rebord pour que ça marche.


Proposition n°3 : Les grands moyens : on utilise un levier !

Commentaire de la classe : Avec ce dispositif, on prend au sérieux l'inondation et on utilise les grands moyens: une planche de bois qui va servir de levier. Il n'est pas sûr qu'on mette en premier les cales de devant.


Les élèves du CM2 trouveront-ils un moyen efficace pour sauver le bureau du maître ?



Séance n°2

Question n°1 : Comment positionner des ciseaux pour couper facilement du carton ?


1ère position : facile ou difficile de couper le carton ?


2e position : facile ou difficile ?

Mettre le bout de carton au fond des ciseaux : facile.
Mettre le bout de carton au bout des ciseaux : difficile.

Question n°2 : Où positionner les mains pour couper facilement du fil de fer ou un fil électrique avec des pinces coupantes ?


Est-ce que la main est bien positionnée sur les pinces pour couper facilement le fil électrique ?



Il faut placer ses mains au bout des pinces coupantes.

CONCLUSION : Qu'est-ce qu'on fait varier ? La place du carton pour les ciseaux ; la place des mains sur le manche des pinces coupantes. L'endroit où l'on appuie s'appelle le point d'action et l'endroit où cela coupe s'appelle le point d'effet et entre les deux on a l'axe de rotation.
Pour couper facilement du carton avec des ciseaux, il faut placer le carton près de l'axe de rotation.
Pour couper facilement du fil de fer avec des pinces, il faut positionner ses mains le plus loin possible de l'axe de rotation.

Schémas : couper facilement avec les ciseaux
Cliquez pour agrandir

Schémas : couper facilement avec les pinces
Cliquez pour agrandir

A SUIVRE...

As-tu bien compris ? Saurais-tu montrer l'axe de rotation et les points d'action et d'effet sur tes ciseaux ou sur les pinces coupantes de la maison ?

Séance n°3


Question n°1 : De combien de grammes a-t-on besoin pour voir la masse de 200 grammes commencer à se soulever lorsque l'axe de rotation se trouve au milieu ?

On a besoin de 160 grammes pour commencer à soulever la masse de 200 g quand l'axe de rotation se trouve au milieu.
(Suivant les montages, on trouve de 160 à 195 g)


Question n°2 : Quel est le plus petit nombre de grammes nécessaires pour soulever la masse de 200 grammes ?

Avec quelques grammes peut-on soulever la masse de 200 g ?

Oui ! Même avec quelques grammes, on peut soulever la masse de 200 g à condition de placer l'axe de rotation le plus loin possible du point d'action.

Question n°3 : En gardant le montage réalisé à la question n°2, à quelle hauteur maximale peut-on soulever la masse de 200 grammes ? Combien de grammes ont été utilisés ?

On a réussi à soulever la masse de 200 g à 19,5 cm. Nous avons dû placer l'axe de rotation le plus près possible du point d'action et utiliser une masse de 3 kg pour y arriver !

A SUIVRE...

As-tu bien compris ? Saurais-tu redire autrement comment on arrive à soulever une masse de 200 g avec une toute petite masse et comment on arrive à soulever très haut cette même masse de 200 g à condition de s'en donner les moyens ?

Séance n°4


Question n°1 : Quels sont les ustensiles ou les outils de la vie quotidienne qui fonctionnent selon le principe du levier ?

Le presse-ail, l'ouvre-bocal, le pied-de-biche, le casse-noix, le couple-ongles, la pince multi-prises, les tenailles, les pinces coupantes,..., fonctionnent tous selon le principe du levier.

La trousse, le cutter, la perceuse,..., ne fonctionnent pas selon le principe du levier.

Question n°2 : Comment soulever facilement mon camarade avec un doigt ?

Pourquoi Pauline réussit-elle à soulever facilement Thomas ?

Pour pouvoir soulever quelqu'un sans effort, il faut placer l'axe de rotation le plus près possible de la personne à soulever mais la personne ne sera pas soulevée très haut. (Texte d'Audrey le 25/03/2006)

Question n°3 : Comment soulever mon camarade le plus haut possible ?

Thomas acrobate ?

Pour pouvoir soulever quelqu'un le plus haut possible, il faut placer l'axe de rotation le plus loin possible de la personne à soulever mais il faut utiliser beaucoup de force. (Texte d'Audrey le 25/03/2006)

Séance 5
Evaluation

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