Exercices: Frise chronologique et évolution d'un objet

Classer du plus ancien au plus récent les étapes de l'évolution du téléphone : (a) smartphone tactile ; (b) téléphone fixe à cadran rotatif ; (c) téléphone portable à clavier ; (d) téléphone fixe à touches.

Une bicyclette a connu les évolutions suivantes : draisienne (vers 1817), vélo à pédales sur la roue avant (vers 1860), bicyclette à chaîne (vers 1885), vélo à assistance électrique (vers 1990).

1. a) Calculer le nombre d'années écoulées entre la draisienne et la bicyclette à chaîne.

1. b) Citer l'évolution qui est la plus récente.

Une lampe a évolué de la bougie à la lampe à incandescence, puis à la lampe à LED. Associer chaque lampe à sa source de lumière : (a) bougie ; (b) lampe à incandescence ; (c) lampe à LED. Sources : 1. diode électroluminescente ; 2. flamme ; 3. filament chauffé par le courant électrique.

Le téléphone d'Inès a évolué ainsi : 1876, invention du téléphone ; 1973, premier appel depuis un téléphone mobile ; 1992, premier SMS ; 2007, lancement du smartphone tactile.

1. a) Calculer le nombre d'années entre l'invention du téléphone et le premier appel mobile.

1. b) Calculer le nombre d'années entre le premier SMS et le smartphone tactile.

1. c) Citer un nouvel usage rendu possible par l'écran tactile.

Une lampe de bureau est vendue en deux versions. Version A, à incandescence : 60 W, durée de vie 1 000 h. Version B, à LED : 8 W, durée de vie 15 000 h, pour une même lumière.

1. a) Calculer l'énergie consommée par chaque lampe en 1 000 h de fonctionnement, en kWh.

1. b) Calculer combien de fois la durée de vie de la LED est plus grande que celle de l'incandescence.

1. c) Expliquer en une phrase pourquoi la LED répond mieux au besoin d'économiser l'énergie.

Construire la frise chronologique de la bicyclette avec les dates suivantes : 1817 draisienne ; 1885 bicyclette à chaîne ; 1930 dérailleur courant ; 1990 vélo à assistance électrique. Indiquer sur une échelle de 1 cm pour 20 ans la distance en cm entre 1817 et chacune des autres dates.

Un vélo à assistance électrique est apparu après la bicyclette à chaîne.

1. a) Identifier deux évolutions techniques (matériaux, énergie, composants) qui ont rendu possible ce vélo.

1. b) Expliquer comment l'évolution des usages (trajets domicile-travail plus longs, villes vallonnées) a favorisé son développement.

1. c) Justifier qu'une évolution technique peut aussi naître d'un besoin social.

Le premier téléphone mobile (1983) pesait environ 800 g, avait une autonomie de 60 min de conversation et ne servait qu'à téléphoner. Un smartphone actuel pèse environ 170 g, a une autonomie de 24 h en usage mixte et offre photo, GPS et Internet.

1. a) Calculer la réduction de masse en pourcentage (arrondir à l'unité).

1. b) Expliquer le lien entre la miniaturisation et la multiplication des usages.

1. c) Donner deux conséquences de cette évolution sur la vie quotidienne et une conséquence sur l'environnement.

Un fabricant d'ampoules hésite à arrêter les ampoules à incandescence. On donne : une ampoule à incandescence de 60 W coûte 1,50 € et dure 1 000 h ; une ampoule à LED de 8 W coûte 6 € et dure 15 000 h. Le prix de l'électricité est de 0,25 € par kWh. On étudie 15 000 h de fonctionnement. On rappelle : énergie (en kWh) = puissance (en kW) × durée (en h) et 1 kW = 1 000 W.

1. a) Calculer le coût total (achat et électricité) avec des ampoules à incandescence.

1. b) Calculer le coût total avec une ampoule à LED.

1. c) Conclure sur l'évolution du marché en argumentant.