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Technologie 5ᵉ

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Prototype : assembler, fabriquer et choisir parmi des solutions

Prototype, maquette et objet de série ; améliorer un objet existant avec un critère vérifiable ; choisir un matériau et une source d’énergie parmi ceux proposés ; assembler les constituants fournis (nomenclature, assemblages fixes et démontables, plaque d’essai) ; réaliser une forme selon une procédure (découpe laser, imprimante 3D, thermopliage) et la contrôler au pied à coulisse.

À propos de cette page
Trois QCM de 12 questions sur le prototype et la fabrication : facile pour le vocabulaire (prototype, nomenclature, PLA, PVC, pied à coulisse), moyen pour les choix et les calculs de couches, difficile pour les pièges (maquette ou prototype, procédé de la découpe laser, pattes reliées sur la plaque d’essai). Chaque réponse est expliquée.

Les 36 questions du QCM en version texte

Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.

Niveau facile ★ — 12 questions

  1. Un prototype est :

    • A. un modèle réduit qui montre la forme, sans fonctionner
    • B. le dernier exemplaire d’une série
    • C. le premier exemplaire, testé avant la série
    • D. un dessin de l’objet sur ordinateur
    Réponse

    C. le premier exemplaire, testé avant la série — Il fonctionne : on le construit pour l’essayer et l’améliorer avant de fabriquer en série.

  2. Une fraiseuse à commande numérique obtient une pièce par :

    • A. enlèvement de matière
    • B. ajout de matière, couche par couche
    • C. pliage à chaud
    • D. thermoformage
    Réponse

    A. enlèvement de matière — Sa fraise, qui tourne, retire de la matière au bloc de départ.

  3. Quelle machine choisir pour une pièce en volume, comme un petit vase ?

    • A. la découpe laser
    • B. la thermoplieuse
    • C. la perceuse
    • D. l’imprimante 3D
    Réponse

    D. l’imprimante 3D — L’imprimante 3D construit des volumes couche par couche ; la découpe laser ne donne que des pièces plates.

  4. Le fil d’une imprimante 3D de collège est souvent en :

    • A. PVC
    • B. PLA
    • C. verre
    • D. aluminium
    Réponse

    B. PLA — Le PLA est un plastique fabriqué à partir de plantes.

  5. Des clips qui tiennent un couvercle forment un assemblage :

    • A. fixe
    • B. démontable
    • C. permanent, comme une soudure
    • D. collé
    Réponse

    B. démontable — Les clips se défont sans rien abîmer.

  6. Une batterie rechargeable stocke de l’énergie :

    • A. lumineuse
    • B. cinétique
    • C. thermique
    • D. chimique
    Réponse

    D. chimique — Elle la rend sous forme électrique quand l’objet fonctionne.

  7. Un panneau solaire reçoit de l’énergie :

    • A. lumineuse
    • B. chimique
    • C. thermique
    • D. cinétique
    Réponse

    A. lumineuse — Il convertit la lumière en énergie électrique.

  8. Avant d’assembler, on compte les constituants à l’aide de :

    • A. la notice de sécurité
    • B. le croquis
    • C. la nomenclature
    • D. le trancheur
    Réponse

    C. la nomenclature — La nomenclature donne le repère, le nombre et la désignation de chaque constituant.

  9. Quelle plaque le professeur refuse-t-il de passer à la découpe laser ?

    • A. la plaque de contreplaqué
    • B. la plaque de carton
    • C. la plaque de PMMA
    • D. la plaque de PVC
    Réponse

    D. la plaque de PVC — Le PVC dégage un gaz toxique et corrosif quand le laser le chauffe.

  10. Un pied à coulisse au 1/10 permet de lire des :

    • A. centièmes de millimètre
    • B. centimètres seulement
    • C. dixièmes de millimètre
    • D. degrés d’angle
    Réponse

    C. dixièmes de millimètre — Le vernier donne les dixièmes ; le réglet ne lit qu’au millimètre.

  11. Une maquette :

    • A. fonctionne toujours comme l’objet final
    • B. montre la forme, souvent à échelle réduite
    • C. est fabriquée en grand nombre
    • D. fournit l’énergie à l’objet
    Réponse

    B. montre la forme, souvent à échelle réduite — Elle représente l’objet sans forcément fonctionner.

  12. Après avoir fabriqué le prototype, on :

    • A. le teste et compare au critère
    • B. le vend tout de suite
    • C. jette l’ancien objet
    • D. efface le croquis
    Réponse

    A. le teste et compare au critère — Le test dit si l’amélioration atteint le critère fixé au départ.

Niveau moyen ★★ — 12 questions

  1. Un objet doit fonctionner la nuit, loin de toute prise, sans piles à remplacer. On choisit :

    • A. un panneau solaire seul
    • B. un panneau solaire et une batterie
    • C. un adaptateur sur une prise
    • D. des piles jetables, changées chaque mois
    Réponse

    B. un panneau solaire et une batterie — Le panneau charge la batterie le jour ; seul, il ne fonctionnerait pas la nuit.

  2. Une pièce de 21 mm de haut est imprimée en couches de 0,3 mm. Nombre de couches :

    • A. 63
    • B. 7
    • C. 210
    • D. 70
    Réponse

    D. 70 — 21 ÷ 0,3 = 70.

  3. Sur une plaque d’essai, combien de trous d’une même colonne, du même côté de la rainure, sont reliés ensemble ?

    • A. 10
    • B. 2
    • C. 5
    • D. 30
    Réponse

    C. 5 — Cinq trous : de a à e d’un côté, de f à j de l’autre.

  4. Le thermoformage consiste à :

    • A. plaquer une feuille chauffée sur un moule
    • B. enlever des copeaux avec une fraise
    • C. déposer du fil fondu en couches successives
    • D. brûler la matière le long d’un trait
    Réponse

    A. plaquer une feuille chauffée sur un moule — La feuille ramollie par la chaleur prend la forme du moule.

  5. Le logiciel trancheur d’une imprimante 3D sert à :

    • A. découper la plaque au laser
    • B. couper le fil de PLA à longueur
    • C. découper le modèle 3D en couches
    • D. dessiner le croquis de la pièce
    Réponse

    C. découper le modèle 3D en couches — Il découpe le modèle 3D en couches et écrit les instructions de la machine.

  6. Une pièce imprimée en PLA commence à ramollir vers :

    • A. 60 °C
    • B. 200 °C
    • C. 0 °C
    • D. 1 000 °C
    Réponse

    A. 60 °C — Vers 200 °C, c’est la buse qui fond le fil ; la pièce finie ramollit dès 60 °C environ, au soleil derrière une vitre par exemple.

  7. Pourquoi fixer le capot d’un robot avec des vis plutôt qu’avec de la colle ?

    • A. pour qu’il soit plus solide
    • B. pour pouvoir l’ouvrir et le réparer
    • C. pour qu’il pèse moins lourd
    • D. pour qu’il soit étanche
    Réponse

    B. pour pouvoir l’ouvrir et le réparer — Tout ce qu’il faudra ouvrir s’assemble de façon démontable.

  8. Le zéro du vernier est juste après 17 mm et le trait 6 du vernier coïncide. La mesure est :

    • A. 23 mm
    • B. 17,06 mm
    • C. 16,6 mm
    • D. 17,6 mm
    Réponse

    D. 17,6 mm — 17 mm entiers et 6 dixièmes.

  9. Une génératrice à manivelle convertit :

    • A. l’énergie cinétique en énergie électrique
    • B. l’énergie électrique en énergie cinétique
    • C. l’énergie lumineuse en énergie électrique
    • D. l’énergie chimique en énergie électrique
    Réponse

    A. l’énergie cinétique en énergie électrique — La main la fait tourner : le mouvement devient énergie électrique.

  10. Un prototype de chauffe-pieds doit produire de l’énergie :

    • A. lumineuse
    • B. thermique
    • C. cinétique
    • D. chimique
    Réponse

    B. thermique — Il chauffe : une résistance produit de l’énergie thermique.

  11. Le PLA est un plastique :

    • A. qui se dégrade au fond du jardin
    • B. fabriqué à partir de sable
    • C. interdit dans les imprimantes 3D
    • D. fabriqué à partir de plantes
    Réponse

    D. fabriqué à partir de plantes — Il vient de l’amidon de maïs, mais ne se dégrade qu’en compostage industriel.

  12. Pendant une découpe laser, il faut :

    • A. ouvrir le capot pour mieux voir
    • B. lancer la découpe puis sortir
    • C. rester près de la machine, capot fermé
    • D. arrêter l’aspiration des fumées
    Réponse

    C. rester près de la machine, capot fermé — Le bois peut s’enflammer : jamais sans surveillance, capot fermé, aspiration en marche.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions

  1. Une voiture en pâte à modeler grandeur nature, pour juger la forme de la carrosserie, est :

    • A. un prototype
    • B. un objet de série
    • C. une nomenclature
    • D. une maquette
    Réponse

    D. une maquette — Elle ne roule pas : elle montre seulement la forme.

  2. Pourquoi une batterie rechargeable n’est-elle pas « verte » en elle-même ?

    • A. elle produit son énergie à partir de rien
    • B. elle rend l’énergie reçue à la recharge
    • C. elle ne marche qu’en plein soleil
    • D. elle ne s’use jamais
    Réponse

    B. elle rend l’énergie reçue à la recharge — Tout dépend de la ressource qui a produit l’électricité de recharge.

  3. L’imprimante 3D et la découpe laser sont toutes deux pilotées par ordinateur. Leurs procédés :

    • A. ajout pour l’une, enlèvement pour l’autre
    • B. ajout de matière pour les deux
    • C. enlèvement de matière pour les deux
    • D. mise en forme pour les deux
    Réponse

    A. ajout pour l’une, enlèvement pour l’autre — L’imprimante dépose la matière (ajout) ; la découpe laser la retire le long du trait (enlèvement).

  4. Pour que le courant traverse une DEL sur une plaque d’essai, ses deux pattes doivent être :

    • A. dans la même colonne de cinq trous
    • B. toutes deux sur la ligne +
    • C. dans deux groupes de trous distincts
    • D. toutes deux sur la ligne −
    Réponse

    C. dans deux groupes de trous distincts — Deux pattes dans le même groupe de cinq trous (ou sur la même ligne) sont reliées par la plaque : le courant passe par la plaque, pas par la DEL. a4 et f4 conviennent : la rainure les sépare.

  5. Le zéro du vernier est entre 42 et 43 mm ; le trait 3 du vernier coïncide avec le trait 45 de la règle. La mesure est :

    • A. 42,3 mm
    • B. 45,3 mm
    • C. 45 mm
    • D. 43,3 mm
    Réponse

    A. 42,3 mm — Millimètres entiers avant le zéro : 42 ; dixièmes : numéro du trait qui coïncide, 3.

  6. Le PVC est interdit à la découpe laser, mais on peut :

    • A. l’imprimer en fil fondu
    • B. le graver au laser
    • C. le plier à la thermoplieuse
    • D. le découper au laser s’il est fin
    Réponse

    C. le plier à la thermoplieuse — Plier ne dégage pas de gaz toxique comme la découpe laser ; graver au laser reste interdit.

  7. Le critère « le prototype est joli » ne convient pas car :

    • A. il est trop facile à atteindre
    • B. il concerne la source d’énergie
    • C. il oblige à refaire une maquette
    • D. on ne peut pas le vérifier par un essai
    Réponse

    D. on ne peut pas le vérifier par un essai — Chacun a son avis : un critère doit donner le même résultat pour tous.

  8. Un jouet doit rouler 3 h par jour, tous les jours. On préfère :

    • A. des piles jetables
    • B. une batterie rechargeable
    • C. un panneau solaire seul
    • D. une génératrice à manivelle
    Réponse

    B. une batterie rechargeable — Sans fil, souvent et longtemps : on recharge au lieu de jeter des piles ; un enfant ne peut pas tourner une manivelle en jouant.

  9. Une pièce de 15 mm est imprimée en couches de 0,2 mm, puis de 0,1 mm. Le nombre de couches :

    • A. passe de 75 à 37,5
    • B. reste égal à 75
    • C. passe de 75 à 150
    • D. passe de 75 à 76
    Réponse

    C. passe de 75 à 150 — 15 ÷ 0,2 = 75 ; 15 ÷ 0,1 = 150 : des couches deux fois plus fines, deux fois plus nombreuses.

  10. Pour un boîtier découpé au laser qui reste dehors sous la pluie, quel matériau proposé convient ?

    • A. le MDF
    • B. le carton
    • C. le contreplaqué de peuplier
    • D. le PMMA
    Réponse

    D. le PMMA — Le MDF gonfle à l’eau, le carton ramollit, le contreplaqué craint l’humidité.

  11. Le test montre que le critère n’est pas atteint. On :

    • A. revient aux solutions et améliore
    • B. lance quand même la série
    • C. change le critère pour l’atteindre
    • D. arrête définitivement le projet
    Réponse

    A. revient aux solutions et améliore — C’est le retour prévu par la démarche : on améliore le prototype.

  12. Sur une plaque d’essai, c4 et h4 :

    • A. sont reliés : même numéro de colonne
    • B. ne sont pas reliés : la rainure les sépare
    • C. sont reliés par la ligne +
    • D. ne sont pas reliés : colonnes différentes
    Réponse

    B. ne sont pas reliés : la rainure les sépare — Même colonne, mais de part et d’autre de la rainure centrale.

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