Exercices: Smartphones, tablettes et autres appareils

Nommer trois composants que votre smartphone partage avec un ordinateur et expliquer en une phrase le rôle de chacun dans le smartphone.

Pensez à ces appareils : ordinateur portable, tablette, smartphone, console de jeux vidéo et liseuse. Choisir trois d'entre eux et expliquer une tâche pour laquelle chacun est meilleur que les autres.

La figure compare un ordinateur et un smartphone : dans la capsule centrale apparaissent les composants qu'ils partagent, mais il en manque un, comme le montre le schéma.

Quel composant commun manque dans la capsule et à quoi sert-il ? Observer aussi les différences indiquées sous chaque appareil et expliquer une tâche pour laquelle l'ordinateur l'emporte et une autre pour laquelle le smartphone l'emporte.

Nommer l'appareil qui correspond à chaque description : (a) il tient dans la poche et sert à téléphoner ; (b) il a un grand écran conçu pour lire pendant des heures sans fatiguer les yeux ; (c) il se branche à la télévision et se manie avec une manette pour jouer ; (d) il se porte au poignet et compte vos pas.

Nommer trois points communs entre un smartphone et une tablette (écran tactile, batterie, applications…) et une différence importante entre les deux, en expliquant en quoi cette différence se remarque à l'usage.

Expliquer ce qu'est la batterie d'un appareil et pourquoi les ordinateurs de bureau n'ont pas besoin de batterie pour fonctionner, alors que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables en ont besoin.

Une console portable possède un écran, une batterie, un CPU et de la mémoire, comme un smartphone. Pensez-vous qu'elle ressemble davantage à un smartphone ou à un ordinateur de bureau ? Défendre votre réponse avec deux arguments.

Une liseuse tient des semaines sans être rechargée et une tablette seulement quelques heures. Relier cette différence à leur écran (encre électronique face à écran tactile lumineux) et à la quantité de calculs effectués par chaque appareil.

Vous devez réaliser trois tâches : écrire une longue rédaction, retoucher une photo pour un exposé et prévenir votre groupe d'un changement de programme. Indiquer quel appareil vous utiliseriez dans chaque cas (smartphone, tablette ou ordinateur) et justifier le choix en pensant à l'écran, au clavier et au confort.

Une tablette avec clavier coûte presque autant qu'un ordinateur portable. Analyser deux avantages et deux inconvénients du fait d'étudier uniquement avec la tablette (prise de notes, devoirs, examen en ligne) et conclure si, selon vous, elle peut remplacer l'ordinateur portable dans votre cas.

Un smartphone a $64\ \text{GB}$ de stockage et chaque photo occupe en moyenne $12\ \text{MB}$. Sachant que $1\ \text{GB}$ équivaut à $1\,000\ \text{MB}$, calculer avec la division $\frac{64\,000\ \text{MB}}{12\ \text{MB}}$ combien de photos tiendraient si le smartphone était vide, puis expliquer deux raisons pour lesquelles, en réalité, il en tient bien moins.

Votre grand-père veut un appareil uniquement pour regarder des photos de la famille, faire des appels vidéo et lire le journal en ligne. Choisir entre smartphone, tablette ou ordinateur, et justifier votre choix en pensant à la taille de l'écran, à la simplicité d'utilisation et à l'endroit où il va l'utiliser.

Comparer l'écriture d'une rédaction de quatre pages sur un smartphone avec clavier virtuel et sur un ordinateur portable : analyser la vitesse, le confort et les erreurs que vous commettriez dans chaque cas, et décrire une situation où le smartphone serait un bon choix pour écrire.

Une liseuse a $8\ \text{GB}$ de stockage et chaque livre occupe en moyenne $2\ \text{MB}$. Calculer avec la division $\frac{8\,000\ \text{MB}}{2\ \text{MB}}$ combien de livres tiennent et estimer pendant combien d'années vous pourriez lire à raison d'un livre par jour (une année compte $365$ jours). Commenter s'il est pertinent de se préoccuper de l'espace sur cet appareil.

Un smartphone neuf est plus petit et plus léger que celui d'il y a cinq ans, mais il a un meilleur appareil photo, plus de mémoire et plus de batterie. Expliquer comment il est possible que les appareils s'améliorent en devenant plus petits (miniaturisation des composants, meilleure efficacité) sans recourir à « la magie ».

Un smartphone « résistant à l'eau » et un smartphone ordinaire tombent dans une flaque. Expliquer ce que signifie qu'un appareil est étanche à l'eau et à la poussière, et nommer deux autres appareils du quotidien qui gagnent peu à peu cette protection (montres, écouteurs…), en justifiant pourquoi ils en ont besoin.

Vous êtes en randonnée en montagne, il ne vous reste que 15 % de batterie, il n'y a pas de réseau presque partout et vous avez besoin que votre smartphone reste allumé 4 heures pour prévenir à l'arrivée. Un ami vous dit : « Mets l'écran à la luminosité maximale pour bien voir au soleil, laisse le GPS et les données chercher du signal au cas où un message arriverait, et ferme et rouvre l'appli de cartes toutes les cinq minutes pour qu'elle ne consomme pas. » Analyser de façon critique pourquoi ces trois conseils vident la batterie beaucoup plus vite, en les reliant au processeur, à l'écran et au modem. Ensuite, concevoir le protocole technique optimal de 3 réglages à activer immédiatement pour que l'appareil tienne jusqu'au bout.

Une photographe voyage pendant deux semaines pour faire des reportages : elle a besoin de trier et de sélectionner des photos chaque soir, d'écrire des articles et de les envoyer, et elle n'a pas toujours de prises électriques. Choisir entre ordinateur portable, tablette ou smartphone comme appareil principal du voyage, justifier le choix (écran, autonomie, poids, stockage) et expliquer quels accessoires lui recommander.

On propose à votre grand frère de remplacer son smartphone vieux de 3 ans par un modèle neuf à 300 €. Son smartphone actuel fonctionne de façon fluide, mais la batterie ne dure que 4 heures et l'alerte « Stockage presque plein » s'affiche constamment. Le vendeur du magasin lui dit : « Ce smartphone est bon pour la casse ; il revient moins cher d'en acheter un neuf que d'essayer de le réparer. » Réfuter techniquement l'argument du vendeur : 1) Proposer deux solutions techniques peu coûteuses (une matérielle et une de gestion des données) pour lui rendre de l'autonomie et de l'espace libre sans changer d'appareil ; 2) Justifier l'impact environnemental évité par votre proposition par rapport à l'achat du smartphone neuf, en mentionnant l'économie de matières premières et la réduction des déchets électroniques.

Un fabricant vous charge de définir les spécifications techniques de l'ordinateur ou de la tablette idéal pour les élèves de 6e avec un budget limite de 250 € par unité. Résoudre ces trois compromis techniques en justifiant votre décision pour chacun : 1) Taille de l'écran : 8 pouces (très léger mais écriture petite) ou 11 pouces (plus lourd mais meilleur confort visuel) ? 2) Coque : aluminium ultrafin ou plastique renforcé avec coins en caoutchouc antichoc ? 3) Batterie : 4000 mAh (appareil léger) ou 7500 mAh (plus de poids dans le cartable) ? Enfin, expliquer pourquoi acheter pour cet usage le modèle le plus cher et le plus puissant d'un magasin (par exemple, un ordinateur portable à 1200 €) serait une erreur technique et pratique.

Un ami affirme : « Les consoles portables n'ont plus de sens parce que n'importe quel smartphone de milieu de gamme a un processeur plus rapide et un meilleur écran. » Réfuter son affirmation en analysant deux problèmes techniques que rencontre un smartphone lorsqu'il exécute des jeux exigeants pendant deux heures d'affilée (bridage thermique ou thermal throttling, et consommation accélérée de la batterie) par rapport au système de refroidissement actif d'une console. Ensuite, concevoir quelles trois caractéristiques matérielles (physiques ou thermiques) devrait intégrer un accessoire pour smartphone qui prétend rivaliser à armes égales avec une console portable dédiée.

Marc a une routine quotidienne avec son smartphone : 1) Il le laisse charger toute la nuit sous l'oreiller avec un chargeur ultrarapide ; 2) Il joue à des titres aux graphismes 3D très lourds pendant qu'il est branché sur le secteur ; 3) Il laisse la batterie descendre à 0 % avant de le mettre en charge et attend toujours qu'il atteigne 100 %. Expliquer quels deux phénomènes physiques (la chaleur excessive et les extrêmes de tension électrique) dégradent chimiquement les cellules de sa batterie lithium-ion. Prévoir ce qui arrivera à l'autonomie en moins d'un an et proposer une routine corrigée avec trois règles d'utilisation claires pour maximiser sa durée de vie, en expliquant la raison technique de chacune.

L'équipe de direction d'un collège dispose d'une subvention de 25 000 € et propose d'acheter une tablette individuelle pour chacun des 80 élèves de 6e. Le principal affirme : « Avec cela, nous modernisons l'établissement et les élèves apprendront mieux sans aucun coût supplémentaire. » En tant que conseiller technologique, rédiger un rapport critique : 1) Identifier deux coûts techniques « cachés » qui n'ont pas été envisagés (licences de logiciels/gestion MDM, écrans cassés, saturation des bornes Wi-Fi) ; 2) Proposer une alternative avec ce même budget (comme des chariots d'ordinateurs portables partagés entre les salles) et justifier pourquoi votre proposition gère mieux le budget et réduit les problèmes de maintenance par rapport au modèle d'une tablette par élève.

Observer ces données simplifiées d'impact environnemental : fabriquer un smartphone génère environ 60 kg de CO₂ et sa durée moyenne d'utilisation est de 2,5 ans ; fabriquer un ordinateur de bureau génère environ 240 kg de CO₂, mais sa conception modulaire permet de mettre à jour des pièces et d'allonger sa durée de vie à 10 ans. 1) Calculer l'empreinte CO₂ annualisée de chaque appareil (kg de CO₂ par année de service). 2) À partir des résultats, justifier techniquement pourquoi la modularité et la réparabilité sont des facteurs écologiques clés en technologie. 3) Interpréter avec des données la phrase « l'appareil technologique le plus écologique est celui que vous possédez déjà » face à la campagne publicitaire d'une marque qui incite à changer de smartphone chaque année parce que son nouveau modèle utilise 10 % de plastique recyclé.