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PROGAMMATION
sections
- introduction
- classification des systèmes
- EXO les téléphones fixes
- EXO les aspirateurs
- EXO les lave-linges #1
- EXO les lave-linges #2
- EXO les tondeuses
- EXO l'éclairage
- EXO les volets
- évaluations
l'évolution des objets techniques
facteurs d'évolution
Au fil des années, les objets techniques dont nous nous servons ont évolué au gré des découvertes et de l'application de nouveaux principes de fonctionnement.
Ces découvertes s'étendent à plusieurs domaines, dont entre autres :
- les sources d'énergie et la façon de les utiliser
- la nature, la structure, l'agencement des matériaux
- les procédés de fabrication
- les progrès scientifiques et leurs applications
L'esthétique et l'ergonomie ont aussi évolué pour mieux s'adapter aux besoins des utilisateurs et satisfaire des modes.
- l'esthétique d'un objet dépend des goûts et des styles d'une époque
- l'ergonomie consiste à faciliter l'utilisation d'un appareil (maximum de confort, d'efficacité, de sécurité et minimum de fatigue ou d'efforts)
Tout cela a donné lieu à des inventions et des innovations technologiques qui ont véritablement transformé les objets qui nous entourent.
plusieurs étapes marquantes
Avant la révolution industrielle (repère : machine de Watt en 1769), les énergies utilisées dans les objets ou systèmes étaient essentiellement de type mécanique : force musculaire de l'homme ou de l'animal, force du vent et de l'eau. On pouvait stocker et transporter des combustibles mais l'énergie thermique ou lumineuse produite était utilisée telle quelle, sans transformation.
Les inventions technologiques alimentées en énergie thermique, puis électrique, ont permis de remplacer la force musculaire des utilisateurs. La possibilité de transporter et/ou de stocker ces sources d'énergie, souvent dans l'objet technique lui-même, a multiplié les possibilités. Les objets deviennent mécanisés mais l'utilisateur conserve néanmoins le contrôle en temps réel des actions du système.
L'automatisation des objets techniques consiste à intégrer des éléments de commande pour piloter différentes tâches à la place de l'utilisateur. Le système peut ainsi accomplir des actions de manière autonome selon un programme prédéfini.
Grâce à l'invention du transistor en 1947, puis du circuit intégré en 1958, l'électronique et l'informatique vont permettre une miniaturisation des systèmes, ainsi qu'un traitement plus réactif des données et une interconnexion des équipements.
classification des systèmes
Dans un système dit manuel :
- l'énergie d'entrée est généralement musculaire
- l'objet est simple (sans mécanisme)
- l'objet est entièrement contrôlé par l'utilisateur (on dit "manipuler")
Dans un système dit mécanique :
- l'énergie d'entrée peut être variée : musculaire, mécanique, hydraulique, pneumatique, thermique, éolienne, de gravitation…
- l'objet comporte un mécanisme (pièces en mouvement) appelé partie opérative
- l'objet est contrôlé par l'utilisateur
Dans un système dit thermique ou radiant :
- l'énergie d'entrée peut être variée : thermique, chimique, fossile, solaire…
- l'objet comporte souvent des circuits de fluide
- l'objet est contrôlé par l'utilisateur
Dans un système dit électrique :
- l'énergie d'entrée est électrique, chimique ou solaire (photovoltaïque)
- l'objet comporte un "convertisseur d'électricité" (moteur, résistance, ampoule, haut-parleur…) dans la partie opérative
- l'objet est contrôlé par l'utilisateur
Dans un système dit automatique ou automatisé :
- l'énergie d'entrée peut être variée, mais le plus souvent électrique
- l'objet comporte une partie opérative
- l'objet est contrôlé par une partie commande (carte électronique programmée) qui remplace l'utilisateur
Dans un système dit informatique, informatisé ou "connecté" :
- l'énergie d'entrée est électrique
- l'objet comporte une partie opérative
- l'objet est contrôlé par une unité centrale connectée (réseau, téléphone, Internet…)
Certains systèmes font partie des grandes familles ci-dessus, mais sont appelés de manière plus précise :
- électromécanique (inclus dans la famille "électrique")
- hydraulique ou hydromécanique (inclus dans la famille "mécanique")
- pneumatique (inclus dans la famille "mécanique")
- électronique (inclus dans la famille "électrique")
les téléphones fixes
téléphone Picart-Lebas - modèle “queue de billard” de 1911 →
Dans ce combiné suspendu sur une fourche à bascule, le microphone et l'écouteur sont séparés. La liaison avec le correspondant se faisait manuellement par une opératrice située dans un standard téléphonique.
← téléphone Ericsson - modèle U43 de 1943
Ce téléphone "crapaud", fabriqué en bakélite moulée sous pression et officiellement choisi par les PTT français ('Postes, Télégraphes et Téléphone' appelés aujourd'hui 'France Telecom' et 'La Poste'), sera utilisé pendant plus de 30 ans. La numérotation se fait par un cadran rotatif à impulsions.
téléphone Philips - série SE7 de 2010 →
Ce modèle dispose de nombreuses fonctions comme le répondeur et le répertoire. Avec une portée de presque 300 mètres, le combiné sans fil offre la possibilité de se déplacer et son haut-parleur intégré permet de garder les mains libres pendant l'appel.
Ressources
Pour vous aidez à résoudre cet exercice, vous disposez des informations suivantes :
chronologie du téléphone 
standard téléphonique
matériau bakélite cadran téléphonique répartiteur
opératrices ≈1900 Philips SE7 S63 successeur du U43
Questions (sur feuille)
Dans un tableau récapitulatif, comparez les matériaux, les évolutions esthétiques et ergonomiques (du socle, du cordon et du combiné) puis les innovations technologiques de ces trois téléphones.
Nommez d'autres objets techniques usuels ayant une apparence identique au téléphone Philips SE765.
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les aspirateurs
aspirateur Spangler - modèle Baby Daisy 1904 →
Le Daisy Vacuum Cleaner est le premier modèle d'aspirateur inventé par James Spangler. Les soufflets étaient actionnés d'avant en arrière par une personne grâce au manche en bois. Une seconde personne balayait le sol avec un tuyau flexible équipé d'un embout en forme de T. Un système similaire permettait d'actionner les soufflets avec les jambes pendant que l'on maniait le tuyau d'aspiration avec les bras : sportif !
← aspirateur Electrolux - modèle AP100 de 1972
Dans cet aspirateur traineau conçu par Electrolux, la poussière est aspirée par un moteur électrique et recueillie dans un sac.
aspirateur iRobot - modèle Roomba 3 de 2007 →
Le Roomba d'iRobot est le premier aspirateur automatique. Il nettoie le sol d'une pièce et se recharge sur sa station sans intervention humaine.
Ressources
Pour vous aidez à résoudre cet exercice, vous disposez des informations suivantes :
aspirateur Hoover modèle O Spangler Daisy: fonctionnement
Roomba: fonctionnement … détection … recharge
publicité: Roomba publicité: iRobot i7+
Questions
Pour chaque aspirateur, recherchez le nombre et la fonction des personnes nécessaires à son utilisation.
Pour les 2 derniers aspirateurs, précisez les évolutions apportées par rapport au précédent, en termes de matériaux, d'esthétique, d'ergonomie et d'innovations technologiques pour son fonctionnement.
Complétez le schéma en précisant, pour chaque objet technique, l'énergie d'entrée et le type du système.
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les lave-linges
Fonctionnement et énergies #1 
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| lavandières au lavoir antiquité | lessiveuse ≈1860 | lave-linge à manivelle ≈1890 |
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| lave-linge à moteur ≈1910 | lave-linge à brasseur ≈1950 | lave-linge à tambour ≈1960 |
Ressources
Pour vous aidez à résoudre cet exercice, vous disposez des informations suivantes :
lavandière 
lessiveuse lave-linge
lave-linge Conord Cadette ≈1955 Gamme Conord ≈1960
brasseur Thermor: utilisation historique de l'entreprise Miele
Questions (sur feuille)
Expliquez la méthode de lavage par les lavandières, puis le principe de fonctionnement de la lessiveuse, et enfin le principe de fonctionnement des quatre types de lave-linges.
Précisez les énergies nécessaires pour le lavage, puis pour l'essorage, de ces six objets techniques.
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Innovations technologiques #2
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| Dyson Contrarotator | Haier WasH2O | LG TrueSteam | Miele Allwater | Brandt Dose-e | Julien Phedyaeff Cristopher Santerre Increvable | Coline Prévost Lavandière |
Ressources
Pour vous aidez à résoudre cet exercice, vous disposez des informations suivantes :
Questions (sur feuille)
Expliquez les innovations technologiques proposées par ces sept évolutions de lave-linges.
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les tondeuses
 |  |  |  |  |
| faux manuelle | tondeuse hélicoïdale | tondeuse électrique | tondeuse autoportée | robot de tonte |
Questions
Complétez le schéma en précisant, pour chaque objet technique, l'énergie d'entrée et le type du système.
Expliquez les innovations technologiques de chaque tondeuse à gazon.
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l'éclairage
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| lampe à huile | bougeoir à poussoir | lampe à pétrole | applique + liseuse | applique à LED |
Questions (sur feuille)
Dans un tableau récapitulatif, précisez les innovations technologiques, l'énergie utilisée et le type de système de ces cinq systèmes d'éclairage.
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les volets
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| volet à battants | volet à lamelles sur enrouleur | volet roulant motorisé | volet roulant programmable | volet radio-commandé |
Questions (sur feuille)
Dans un tableau récapitulatif, précisez les innovations technologiques, l'énergie utilisée et le type de système et les problèmes d'utilisation de ces cinq types de volets.