Année scolaire 2014/2015 Classes de 3e2 et 3e3 – Collège René Barthélemy – 77370 Nangis

Sommaire

Introduction

Mathématiques

Art plastique

Histoire-géographie

Education Physique et Sportive

Physique

SVT

Mathématiques

Technologie

Conclusion

Introduction

Nous sommes des élèves de 3e2 et 3e3 du collège René Barthelemy de Nangis, notre

professeur de technologie nous a proposé dans le cadre du concours Educaduinov’ de travailler

sur la problématique suivante :

« Comment mesurer et améliorer ses performances sportives lors du cross du collège ? ».

Notre professeur nous a expliqué que le projet devait être pluridisciplinaire, c’est-à-dire concerner

plusieurs matières et pas seulement la technologie.

Nous avons donc débuté ce travail en inscrivant au tableau toutes les matières

enseignées au collège et chaque élève devait aller inscrire selon ses idées

Voici le résultat de notre 1er travail :

Notre professeur nous a demandé de choisir un responsable de groupe et de

commencer à réfléchir chacun sur notre sujet. Nous allons donc vous présenter le résultat de

notre travail matière par matière.

Notre professeur a indiqué à chaque groupe que nous devions remettre pour le

vendredi 27 Mars 2015 un rapport écrit sur traitement de texte présentant nos travaux. Nous

nous sommes donc mis d’accord sur la police d’écriture à utiliser dans chaque groupe, la taille

des titres et du texte.

Les Mathématiques

Présentation:

Nous sommes le groupe qui s'occupe de la matière de

Mathématiques.Il y a Léo.G qui s'occupe des recherches de formules

avec Mathiss.D , Chloé.B qui s'occupe de la mise en pages et

Lorenzo.B qui recherches les images .

Introduction:

Nous allons vous parlez des formules mathématiques qui sont

utilisées pour la course : 1- Comment passer d'une formule

à l'autre.

2- Comment faire des conversions.

3- Comment calculer une moyenne.

Comment faire des conversions :

Prenons un exemple :

comment calculer sa Vitesse moyenne si on connaît le Temps et

les km parcourut ?

Un coureur parcours une distance de 3Km en 15Min, il voulait

alors savoir à combien de km/h courrait-il en Moyenne. Pour savoir, il a

effectué les étapes ci-dessous...

1) Formule de la Vitesse :

2) on fait D/T (Distance-Temps) :

3000 km / 15 min

3) on convertit les minutes en heure :

15min = 0,25 heure. (¼ heure)

4) on fait donc 3km / 0,25 heure :

3km / 0,25heure = 12 km/h

5) donc le coureur a couru à 12km/h pour parcourir les 3km en

5min.

Comment calculer le Temps qu'on a parcourut si on connaît sa

Vitesse moyenne et le nombre de km parcourut ?

Un coureur parcours une distance de 3Km à 12km/h, il voulait

alors savoir à combien de temps il avait couru. Pour savoir, il a effectué

les étapes ci-dessous...

1) Formule de la Vitesse :

2) on fait T=D/V (Vitesse-Distance-Temps) :

donc t = 3 km / 12km/h = 0,25 ---> alors en courant a

12km/h sur 3km il a couru 0,25 heure

3) on convertit les min en heure :

15min = 0,25 heure.

4) donc le coureur a courut 15min pour effectuer 3km a

12km/h.

V = d / t

T = d / v

Comment calculer combien de km on a parcourut si on connaît sa

Vitesse moyenne et son Temps ?

Un coureur cours 15min à 12km/h, il voulait alors savoir à combien

de km avait-il courut. Pour savoir, il a effectué les étapes ci-dessous...

1) Formule de la Vitesse :

2) on fait V/T(Vitesse-Temps) :

12km/h x 0,25H ---> alors en 15min il parcourt 3km

3) on convertit les min en heure :

15min = 0,25 heure.

4) Donc en courant à 12km/h pendant 15min, il aura réalisé

une distance de 3km.

Art plastique

Le but de notre groupe est d'imaginer et de réaliser le boîtier qui contiendra le système Coach Numérique. Chaque élève de notre groupe a proposé une solution technique pour contenir et permettre le transport du coach numérique pendant la course

Étapes de réalisation:

Nous avons dessiné des croquis du boîtier

Nous avons numérisés nos croquis sur l'ordinateur

Fixation au niveau de la taille Fixation au niveau du poignet

Fixation au niveau du bras Fixation au niveau du bras

Ensuite nous avons commencé à représenter avec un logiciel de 3D les cartes électroniques utilisées par le groupe technologie afin de proposer et réaliser un boitier .

Nous avons choisi de réaliser ces cartes électroniques avec « Google Sketchup » car nous l’avions déjà utilisé les années précédentes en cours de technologie pour dessiner des maisons.

Nous avions 4 éléments à représenter, comme nous étions 4 dans notre groupe chaque élève à pris en charge 1 objet, voici le résultat final de notre travail.

Ceci est une carte programmable munie d’un microcontroleur : Educaduino est un clone de la célèbre carte Arduino.

Carte Shield écran Ecran LCD

Carte Cardio

Histoire-géographie Dans notre groupe nous avons cherché tous les objets qui ont permis de mesurer le

temps. Voici le résultat de nos recherches :

Education Physique et Sportive

Dans notre groupe nous nous sommes intéressé aux exercices qu’il faut faire pour progresser en athlétisme. Nous allons donc nous présenter ce que nous avons fait en EPS en début d’année pour préparer le cross du collège

Pendant le cycle d’athlétisme nous avons fait un premier teste afin de mesurer notre capacité en matière de course. Ce teste permet de mesurer notre VMA.

1.Définition :

VMA signifie : Vitesse;Maximale;Aérobie.

C'est la vitesse de course sur piste à partir de laquelle une personne consomme le maximum d'oxygène (c'est à dire atteint le VO²Max), c’est-à-dire lorsqu’elle court à son régime maximum.

2.comment calculer la VMA ?

Le test le plus connu est le test Léger-Bouche appelé « test de bips » ou « test de plots » car le but est de se parcourir une distance marquée par des plots au sol. Au début de l’exercice il faut trottiner pour atteindre le plot suivant, puis au fur et à mesure de l’exercice, le temps pour alller au plot suivant diminue, ce qui nous oblige à accélérer la cadence. Dès que nous ne parvenons pas à atteindre le plot avant le bip sonore nous devons nous arrêter, en comptant le nombre de plots atteints cela nous donne notre VMA.

Ensuite à l’aide d’un tableau comme celui-ci nous pouvons estimer le temps mis pour parcourir une distance à partir de notre VMA

Physique

Nous avons recherché des capteurs pour mesurer les fréquences cardiaques. Nous en avons trouvé 8. La fréquence cardiaque est le nombre de battements effectués par le cœur en 1 minute.

Voici une image d'un rythme cardiaque :

Voici le tableau que nous avons créé après notre recherche sur les capteurs :

Nous avons trouvé des lunettes de natation avec un capteur cardiaque sur le côté d'un verre. Le traqueur détecte les pulsations de l'artère temporale et transmet les informations au nageur grâce à un système d'affichage à LED. Elle coûte 137,84 € .

Il y a aussi, le bracelet cardiaque, la montre cardio et le brassard cardiaque qui calculent comme les autres la fréquence des battements du cœur. Le prix d'un bracelet cardiaque peut coûter entre 54 et 142 euros, celui de la montre cardio est de 24,90 à 300 euros et celui du brassard cardiaque est d'environ 44 euros .

Nous avons trouvé une ceinture cardiaque qui mesure les battements du cœur et calcule la fréquence cardiaques, une des ceinture que nous avons trouvé coûte 45,95 €.

On peut aussi posséder un capteur de fréquences cardiaques qui lui, se pose sur le lobe de l'oreille et calcule les pulsations des fréquences du cœur par rapport au pou qui se trouve évidemment sur l'oreille qu'on peut trouver pour 5€ et toujours au niveau de l'oreille, des écouteurs cardiaques qui fonctionnent pareil que le capteur de fréquences cardiaques qui se met sur le lobe de l’oreille. On peut trouver des écouteurs à des prix variant de 140 € à 200€.

Pour finir il existe aussi un simple capteur digital infrarouge de fréquences cardiaques qui comme tous les autres appareils calcule la fréquence cardiaque mais, celui-ci par son système de capteurs infrarouge. On peut en trouver pour 4€ .

Pour notre projet nous avons retenu le capteur du lobe de l'oreille et le capteur infrarouge digital car ce sont les plus pratiques à fixer et ont des prix raisonnables.

SVT

Dans notre groupe, nous nous sommes intéressés à l’utilité des sciences et vie de la terre dans l’amélioration des performances sportives.

Avant l'effort :

1.S'hydrater avant une course

2.Privilégier une alimentation riche en «calories pleines» (végétaux et légumes).

3.Manger des protéines de qualité (viande sèche)

4.Manger en quantité habituelle la veille de l'épreuve

5.Optimiser votre confort digestif

6.Ne pas trop se charger en glucides (Les sucres)

Pendant l'effort :

Ne surtout pas boire de soda pendant une course, il est préférable de boire de l'eau

Après l’effort (récupération) :

Ne pas manger de pain ni aucun féculent, privilégier les poissons, volailles, viandes maigres et des légumes.

Manger des fruits secs et des (noix, noisettes etc...) puis évidemment boire de l'eau

Durant l'effort on perd de l'eau par la transpiration, il est donc nécessaire de

s’hydrater afin de redonner à notre corps l’eau éliminée pendant l’effort.

Les bases à retenir pour réussir un effort physique :

S’hydrater

S’entrainer

S’alimenter

Les muscles sollicités pendant une course

TECHNOLOGIE

Notre groupe devait réaliser la partie technique du projet en cherchant des solutions techniques à notre projet. Nous avons cherché différentes solutions programmable pour mesurer le rythme cardiaque d’une personne.

Dans les systèmes programmables il en existe des dizaines, mais il fallait en trouver un utilisable facilement au collège. Notre choix s’est orienté vers la technologie « Arduino », qui est un système Libre avec lequel on peut trouver beaucoup d’informations sur internet pour comprendre son fonctionnement.

Nous avons trouvé un modèle particulièrement développé pour l’éducation. Il s’agit d’un Arduino qui est Fabriqué en France et qui s’appelle « Educaduino ». Nous avons trouvé sur le site du fabricant des cartes spécialement utilisables au collège. Notre professeur a commandé le matériel nécessaire à la réalisation du projet (Il s’agit du matériel présenté par l’équipe « Arts plastiques »).

A la réception du matériel nous avons commencé à prendre en main celui-ci en réalisant des programmes simples fournis avec le matériel (Allumage de Del…).

Le logiciel est assez simple à utiliser car il utilise le langage blocs et ressemble beaucoup à un logiciel que nous avions déjà utilisé en technologie (le logiciel Scratch).

Ensuite nous nous sommes attaqués à la recherche de solutions en cherchant à faire fonctionner le matériel reçu.

Notre professeur nous a demandé dans un premier temps de réaliser un programme qui affiche un message sur l’écran LCD (sur la première ligne, puis la deuxième, et enfin les deux en même temps) à l’aide d’une appelée : carte Shield Ecran.

+

Ensuite nous avons cherché à capter le rythme cardiaque à l’aide d’une carte spéciale appelée carte Shield Cardio et des capteurs que le groupe « physique » avait sélectionné.

+

Il fallait donc à présent arriver à afficher le rythme cardiaque sur l’écran. Cela peut paraitre très simple mais en réalité c’est assez complexe, car il faut paramétrer l’écran en fonction nombre de battements qu’il va falloir afficher (exemple entre 0 et 9 un seul chiffre, puis 10 à 99 et enfin de 100 à 999).

Notre professeur nous avait demandé ensuite d’afficher un message différent en fonction du rythme cardiaque mesuré. ( exemple : en dessous de 50 « vous n’êtes pas à fond » et au-delà de 190 « attention danger ». Nous avons testé en classe que cela fonctionnait correctement en accélérant notre rythme cardiaque en courant sur place.

Une fois cette fonction opérationnelle nous avons recherché une solution pour mesurer le temps de course d’un coureur (fonction chronomètre). Cette fonction n’est pas possible directement avec la carte que nous avons achetée, mais il est possible de connaitre le temps de fonctionnement de la carte (temps depuis l’allumage).

Nous avons donc choisi de démarrer la carte au démarrage d’un exercice physique afin que le temps de course soit celui du temps de fonctionnement de la carte et puisse ainsi être affiché.

Nous avons ensuite essayer d’enregistrer à chaque secondes la valeur du rythme cardiaque sur une carte mémoire que l’on peut connecter sur la carte écran, malheuresement l’ajout de cette fonctionnalité entraine des erreurs dans le programme dont nous ne trouvons pas l’origine.

Comme nous étions bloqués à cette étape nous avons cherché à développer un site web pour les élèves de notre classe puissent calculer automatiquement certaines performances ( celles trouvées par le groupe Mathématiques)

Voici l’adresse que vous pouvez visiter :

http://cgenialspeeddetect.altervista.org/calculs/1index.html

Page d’accueil :

Menu sur le côté pour accéder aux différentes rubriques :

Page présentant le test de Cooper :

Une page pour calculer notre Indice de masse corporel :

Une page pour calculer le % de notre VMA .

Une page pour calculer sa vitesse en km/h

Une page pour le nombre de calories dépensées :

Conclusion

Ce projet a permis de faire participer l’ensemble des élèves de la classe, car chacun d’entre nous à une matière dans laquelle il se sent plus à l’aise et a donc pu apporter ses connaissances.

Nous n’avons pas réussi à faire fonctionner tout ce que nous voulions, mais somme tout de même satisfaits de l’évolution de notre projet. Nous avons manqué de temps pour finir à temps ce projet même si certains élèves sont venus travailler pendant leurs heures d’études. Il nous a manqué aussi une imprimante 3D pour réaliser un boitier qui permette d’enfermer tout le circuit électronique de façon hermétique.

A l’avenir nous aimerions réussir à faire fonctionner le stockage des informations sur la carte SD, et ajouter une fonction qui permette de connaître la distance parcourue par le coureur, et pouvoir fabriquer un boitier à l’aide d’une imprimante 3D.