Mécanique des fluides : Théorème de Bernoulli …carlos.roda.free.fr/00_sequence_bernoulli_simple.pdfSciences et Technologies Industrielles Génie Mécanique Génie Civil Génie

Construction de séquences

pédagogiques

Mécanique des fluides :

Théorème de Bernoulli

Phénomène de venturi

1

Comportement énergétique des systèmes hydrauliques

2

Sommaire

1. Mise en situation : la filière STI2D

1.1 Positionnement dans les cycles de formation

1.2 Evolution

1.3 Présentation

1.4 Débouchés

1.5 Analyse du référentiel

2. Séquence

2.1 Objectifs

2.2 Prérequis et positionnement

2.3 Organisation

3. Leçon

3.1. Objectif et difficulté potentielle

3.2. Exposé


3

1.1. Positionnement dans les cycles de formation

Diplôme national du brevet

Certificat d’Aptitude

Professionnelle

Brevet d’Etudes Professionnelles

Baccalauréat Professionnel

Baccalauréat Technologique

Baccalauréat Général


4



Professionnelle








5



Professionnelle








6

1.2. Evolution


Sciences et Technologies Industrielles

Sciences et Technologies de

Laboratoire

Sciences et Technologies

Tertiaires

Sciences et Technologies de la Santé et du Social

Hôtellerie


Sciences et Technologies de l’Industrie et du

Développement Durable

Sciences et Technologies du Design

et des Arts Appliqués


Laboratoire

Sciences et Technologies du

Management et de la Gestion

Sciences et Technologies de la Santé

et du Social


l’Agronomie et du Vivant


l’Hôtellerie et de la Restauration

Techniques de la Musique et de la Danse

Avant la session 2013 Après la session 2013



7




Laboratoire

Sciences et Technologies

Tertiaires

Sciences et Technologies de la Santé et du Social

Hôtellerie




Sciences et Technologies du Design

et des Arts Appliqués


Laboratoire

Sciences et Technologies du

Management et de la Gestion

Sciences et Technologies de la Santé

et du Social


l’Agronomie et du Vivant


l’Hôtellerie et de la Restauration

Techniques de la Musique et de la Danse


1.2. Evolution



8


Génie Mécanique

Génie Civil

Génie Energétique

Génie des Matériaux

Génie Electronique

Génie Electrotechnique

Génie Optique

Arts Appliqués



Innovation Technologique et Eco-Conception

Architecture et Construction

Energies et Environnement

Systèmes d’Information et Numérique

Sciences et Technologies du Design et des Arts

Appliqués


1.2. Evolution



9


Génie Mécanique

Génie Civil

Génie Energétique

Génie des Matériaux

Génie Electronique

Génie Electrotechnique

Génie Optique

Arts Appliqués







Sciences et Technologies du Design et des Arts

Appliqués


1.2. Evolution



10







Points forts

Prise en compte des enjeux sociétaux et

environnementaux

Formation scientifique et technologique

plus large et plus ouverte

Formation polyvalente

Orientée vers la poursuite d’études

1.3. Présentation



11

Enseignement

Discipline

Première Terminale

Scientifique Mathématiques 4 4

Physique-chimie 3 4

Autre Français 3 0

Histoire-géographie 2 0

Langues vivantes 1 et 2 3 3

Education physique et sportive 2 2

Philosophie 0 2

Technologique Enseignements technologiques transversaux 7 5

Enseignement technologique en langue

vivante 1

1 1

Enseignement spécifique de spécialité 5 9

1.3. Présentation

Horaires hebdomadaires



12

Epreuves Intitulé Coefficient Nature Durée

Anticipées Français 2 Ecrite 4 heures

Français 2 Orale 20 minutes

Histoire-géographie 2 Orale 20 minutes

Terminales Education Physique et Sportive 2 Contrôle en

Cours de

Formation

Langue Vivante 1 2 Ecrite et orale 2 heures (partie écrite)

Langue Vivante 2 2 Ecrite et orale 2 heures (partie écrite)

Mathématiques 4 Ecrite 4 heures

Philosophie 2 Ecrite 4 heures

Physique-chimie 4 Ecrite 3 heures

Enseignement technologiques

transversaux

8 Ecrite 4 heures

Projet en enseignement spécifique

de spécialité

12 Oral 20 minutes

Enseignement technologique en LV1 Oral

1.3. Présentation



13

1.4. Débouchés

• 40% Brevet Technicien Supérieur

• 20% Diplôme Universitaire de

Technologie

• 10% Université (Licence, Licence

professionnelle, Master)

• Classe Préparatoire aux Grandes

Ecole (Technologie et Sciences

Industrielles)

• Ecole d’ingénieur

• Ecole spécialisée



14

• Technicien supérieur

• Cadre intermédiaire

• Ingénieur

• …

dessinateur / dessinatrice en construction mécanique

technicien / technicienne télécoms et réseaux

conducteur / conductrice de travaux

ingénieur / ingénieure du son

…

1.4. Débouchés



15

1.5. Analyse du référentiel

Enseignements technologiques communs

2. Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes

2.3 Approche comportementale

2.3.5 Comportement énergétique des systèmes



16




17




18




19


Enseignements spécifique de spécialité (architecture et construction)

2. Conception d’un ouvrage

2.1 Paramètres influant la conception



20


Enseignements spécifique de spécialité (énergies et environnement)

3. Transports et distribution d’énergie, études de dossiers technologiques

3.1 Production et transport d’énergie



21


Physique-chimie

Habitat

Les fluides dans l’habitat



22


Physique-chimie

Transport

Mise en mouvement



23

2. Séquence

2.1. Objectifs


24

2. Séquence

2.2. Prérequis et positionnement

• Prérequis :

• Notions de pression, viscosité, vitesse, débit

• Notions d’énergie potentielle et cinétique « mécanique »

• Positionnement dans le cursus : Terminale


25

2. Séquence


2.3. Plan et organisation

Activité pratique

• Durée : 1h

• Effectifs : 5 groupes de 3 élèves (demi classe divisée en sous groupes)

• Objectifs : faire le lien entre la pression et la vitesse, illustrer le phénomène venturi

• Supports : maquette expérimentale et application numérique de venturi

Cours

• Durée : 0,5h

• Effectifs : 30 élèves (classe entière)

• Objectifs : formaliser les observations faites en activité pratique, équation de Bernoulli sans pertes d’énergies

• Support : polycopié à trous avec démarche et exemples illustratifs

Travaux dirigés

• Durée : 1h


• Objectifs : appliquer et maitriser le théorème de Bernoulli

• Supports : veine d’essai de soufflerie, château d’eau, barrage

Activité pratique

• Durée : 1h


• Objectifs : illustrer les pertes de charges régulières et singulière ainsi que les paramètres les influents

• Supports : maquettes expérimentales de pertes de charges régulières et singulières

Cours

• Durée : 1h


• Objectifs : formaliser les observations, équation de Bernoulli avec perte et échanges d’énergies , nombre de Reynolds, utilisation d’abaque


Travaux dirigés

• Durée : 2h


• Objectifs : appliquer et maitriser le théorème de Bernoulli avec pertes de charges puis avec échanges d’énergie

• Supports : veine d’essai de soufflerie, château d’eau, barrage, fontaine, réservoir d’avion

26

2. Séquence



Activité pratique

• Durée : 1h




Cours

• Durée : 0,5h




Travaux dirigés

• Durée : 1h


• Objectifs : appliquer et maitriser le théorème de Bernoulli

• Supports : veine d’essai de soufflerie, château d’eau, barrage

Activité pratique

• Durée : 1h




Cours

• Durée : 1h


• Objectifs : formaliser les observations, équation de Bernoulli avec perte et échanges d’énergies , nombre de Reynolds, utilisation d’abaque


Travaux dirigés

• Durée : 2h


• Objectifs : appliquer et maitriser le théorème de Bernoulli avec pertes de charges puis avec échanges d’énergie

• Supports : veine d’essai de soufflerie, château d’eau, barrage, fontaine, réservoir d’avion

27

2. Séquence



Activité pratique

• Durée : 1h




28

2. Séquence



Activité pratique

• Durée : 1h




29

3. Leçon


3.1. Objectif et difficultés potentielles

Cours

• Durée : 0,5h




Objectifs :

• Compréhension des différents

termes de l’équation de Bernoulli

• Compréhension du phénomène

de Venturi

Difficultés :

• Faire « sentir » le phénomène

physique liant pression et vitesse

30

3. Leçon


3.2. Exposé

Voir le tableau

31

Merci de votre attention

Avez-vous des questions ?


32

• Référentiel STI2D

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche

• Guide de mécanique

Jean-Louis FANCHON

• Guide des sciences et technologies industrielles

Jean-Louis FANCHON

• Conception des machines

Georges SPINNLER

• Mécanique du solide

Pierre AGATI, Yves BREMONT, Gérard DELVILLE

• Construction mécaniques

Francis ESNAULT

Sources


33

2. Séquence

2.1. Objectifs

Analyser un système simple mécanique, électrique ou hydraulique

d’un point de vu comportemental, en faisant un bilan énergétique

en vu de limiter les diverses pertes (stockage, déstockage,

conversion…) et d’augmenter le rendement en choisissant le point

de fonctionnement optimal vis-à-vis des caractéristiques de la

charge et de la source

Vitesse de rotation

Rendement


Documents

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