La roue La roue
Quelques photos des systèmes montés par les enfants:
Matériel didactique Celda.
7 équipes de deux ou trois enfants ont reçu chacune le même matériel tel qu'il est possible de le voir sur les photos ci-dessous:
Consigne de départ: réaliser un montage pour faire tourner toutes les roues en même temps:
1er montage : en vue de dessus et vue de face (ou de dos)
Montage réussi: quand une roue est mise en mouvement, les deux autres roues se mettent en mouvement également.
Autre montage: réussi
Montage suivant: réussi
Montage suivant: réussi
Montage suivant: réussi
Dans ce montage, les enfants n'ont pas réussi à faire tourner les roues, le système semblait bloqué.
Pour celui-ci également il en était de même: aucune possibilité de faire tourner les roues.
Une équipe a montré sur son montage comment on passait d'une situation de mouvement transmis à une situation de blocage: voici les deux photos du changement de place d'une des roues.
La roue bleue venant se placer entre les deux roues jaunes empèche le système de fonctionner.
Pourquoi?
En étudiant les mouvements engendrés au niveau de chaque roue, en s'attachant au sens de rotation les hypothèses suivantes ont été émises et notées:
Deux roues crantées jointives tournent en sens inverse:
schéma suivant:
Une première roue (la roue jaune avec la flèche bleue par exemple) tourne dans un sens (choisi arbitrairement) , la seconde roue jaune tourne dans le sens inverse (flèche jaune) ce qui entraîne que la roue bleue tourne dans le même sens que la première roue jaune (flèche bleue).
Cette conclusion a amené les enfants à analyser la situation du système bloqué et leur a permis de comprendre pourquoi ce blocage existait.
La roue jaune tournant dans le sens de la flèche bleue entraine le mouvement de la roue jaune gauche et de la petite roue bleue et ce de manière inverse puisque les deux roues crantées touchent cette roue jaune (droite). la roue de gauche (jaune) étant en contact avec la bleue, devrait faire tourner la petite roue bleue dans le sens inverse du sien.
Conclusion: la petite roue bleue reçoit deux sens de mouvement, un par chacune des roues jaunes et ce de manière contradictoire, c'est à dire dans les deux sens; elle ne peut donc bouger.
Affinement de la règle:
Deux roues crantées sont en mouvement de sens inverse quand elles n'ont qu'un seul point de contact entre elles et pas de contact commun avec d'autres roues du système.