Matériaux et objets techniques

Exercice 1

Réponse : Faux

C’est faux. « Étanche » veut justement dire qu’il ne laisse pas passer l’eau. On l’utilise pour rester au sec : bottes en caoutchouc, imperméable en tissu enduit.

Exercice 2

Réponse : du polystyrène

Le polystyrène est un isolant thermique : il empêche la chaleur de l’extérieur d’atteindre les glaçons. Le fer et le cuivre laissent bien passer la chaleur, et le papier fin isole très peu.

1. Contrainte : garder au froid.
2. Propriété recherchée : isolant thermique.
3. Matériau : le polystyrène.

Exercice 3

Réponse : 1 → D · 2 → C · 3 → A · 4 → B

Pour chaque objet, on se demande d’abord quelle est sa contrainte, puis quelle propriété il faut, et enfin quel matériau possède cette propriété.

1. Bottes de pluie : rester au sec → étanche → caoutchouc.
2. Fil électrique : laisser passer le courant → conducteur → cuivre (entouré de plastique isolant).
3. Boîte isotherme : garder au chaud ou au froid → isolant thermique → polystyrène.
4. Étagère : supporter une charge → rigide et résistant → bois.

Exercice 4

Réponse : comprendre le problème

Avant d’imaginer ou de fabriquer quoi que ce soit, il faut bien comprendre le problème : à quel besoin l’objet doit-il répondre ?

1. 1. Comprendre le problème.
2. 2. Lister les contraintes.
3. 3. Chercher des idées (croquis), puis choisir.
4. 4. Fabriquer, tester, améliorer, puis comparer.

Exercice 5

Réponse : contraintes · croquis · tester

Ces étapes se suivent toujours dans cet ordre ; on peut revenir en arrière pour améliorer l’objet après les tests.

1. Les contraintes : ce que l’objet doit respecter (taille, masse, coût, sécurité…).
2. Les croquis : des dessins rapides pour présenter ses idées.
3. Tester : vérifier que la maquette répond bien au problème.

Exercice 6

Réponse : La forme d’une structure compte pour sa résistance.

Le matériau est le même (du papier) : seule la forme change. Pourtant, la résistance est très différente. La forme d’une structure compte donc autant que le matériau.

1. Même matériau dans les deux cas.
2. Forme différente : à plat ou en accordéon.
3. Conclusion : la forme joue un grand rôle dans la résistance.

Exercice 7

Réponse : une méthode décrite étape par étape pour résoudre un problème

Un algorithme est une méthode, une suite d’étapes à suivre dans l’ordre. Quand on l’écrit dans un langage que la machine comprend (par exemple avec des blocs), cela devient un programme.

Exercice 8

Réponse : 12 cases

La boucle répète 4 fois « avancer de 3 cases » puis « tourner à droite ». Tourner ne fait pas avancer : on ne compte que les cases parcourues.

1. À chaque passage : 3 cases.
2. 4 passages : 3 + 3 + 3 + 3 = 4 × 3 = 12 cases.
3. Le robot a tracé un carré de 3 cases de côté et revient à son point de départ.

Exercice 9

Réponse : Il éteint la lampe.

La condition « la luminosité est faible » est fausse en plein jour. Le programme exécute donc le bloc « sinon » : il éteint la lampe.

1. Question : la luminosité est-elle faible ? → non (faux).
2. Condition fausse → bloc « sinon ».
3. Résultat : la lampe est éteinte.

Exercice 10

Réponse : 4

Un carré a 4 côtés. À chaque passage dans la boucle, le robot trace un côté puis tourne. Il faut donc répéter 4 fois. C’est la démarche : prévoir, tester, chercher l’erreur, corriger, retester.

1. Prévu : un carré, donc 4 côtés.
2. Observé : seulement 3 côtés, car la boucle est répétée 3 fois.
3. Correction : « répéter 4 fois ».
4. On reteste : le robot trace bien 4 côtés et revient à son point de départ.