Exercices: Simulation, test et planification

1. a) Expliquer pourquoi on simule un objet technique avant de le fabriquer.

1. b) Citer deux avantages et une limite de la simulation.

Un cahier des charges d'un pont en carton impose : portée $40$ cm, charge supportée $2$ kg. Le prototype, de portée $40$ cm, supporte $2{,}4$ kg.

1. a) Indiquer si la fonction est validée.

1. b) Calculer la marge par rapport à la contrainte, en pourcentage.

Une équipe doit construire un robot en 6 séances de $55$ min.

1. a) Calculer le temps total disponible en minutes, puis en heures et minutes.

1. b) Citer quatre tâches à planifier.

Un protocole de test d'un abri à vélos impose de mesurer la déformation sous charge.

1. a) Citer trois éléments que doit contenir un protocole de test (matériel, conditions, critère de réussite).

1. b) Rédiger un protocole simple pour tester la résistance d'une toiture à une charge de $20$ kg.

1. c) Indiquer comment utiliser les résultats pour améliorer le prototype.

Un projet de serre connectée comporte les tâches suivantes :

Tâche	Durée (séances)	Précède
A : cahier des charges	1	B
B : conception	2	C
C : réalisation	3	D
D : tests	1	—

1. a) Calculer la durée totale.

1. b) Représenter la planification sur 7 séances sous forme de tableau.

1. c) Dire ce qui se passe si la tâche C prend 1 séance de plus.

Un logiciel de simulation prévoit qu'un chariot motorisé roulera à $0{,}8$ m/s. Lors du test réel, le chariot parcourt $6$ m en $9$ s.

1. a) Calculer la vitesse réelle.

1. b) Calculer l'écart relatif avec la simulation.

1. c) Proposer deux causes de cet écart.

Une classe conçoit un arrosage automatique avec un capteur d'humidité. Le cahier des charges demande : arrosage si humidité $< 30\ \%$, arrêt à $60\ \%$, pas plus de $2$ L d'eau par arrosage.

1. a) Proposer un protocole de test complet comprenant des cas normaux et des cas limites.

1. b) Rédiger un tableau de test avec trois cas (valeur d'entrée, résultat attendu).

1. c) Expliquer ce qu'il faut faire si le test révèle un arrosage permanent.

Une équipe de 4 élèves dispose de 8 séances de $1$ h pour réaliser un projet. La conception demande 6 h de travail individuel, la fabrication 10 h, les tests 4 h et la présentation 3 h. Deux tâches peuvent se faire en parallèle à 2 élèves.

1. a) Calculer le total d'heures de travail et la charge théorique par élève.

1. b) Construire une répartition réaliste des tâches sur les 8 séances en laissant une marge.

1. c) Identifier deux risques de retard et proposer des solutions.

Un prototype d'éolienne simulé produit $12$ W. Trois essais en soufflerie donnent $9{,}8$ W, $10{,}4$ W et $10{,}1$ W. Le cahier des charges impose au moins $10$ W.

1. a) Calculer la moyenne des essais et l'écart relatif avec la simulation.

1. b) Conclure sur la validation de la fonction en justifiant avec les trois essais.

1. c) Proposer deux modifications du prototype et un protocole pour vérifier leur efficacité.