Mathématiques

Défi Robot Lego EV3 n°5 : Le radar tronçon

Cycle 4 ; Robotique

lundi, 18 avril 2016

http://maths.ac-amiens.fr/379-defi-robot-lego-ev3-no5-le-radar-troncon.html

Activité produite dans le cadre des travaux académiques mutualisés 2015-2016.

Présentation de l’activité

Les élèves doivent concevoir un radar tronçon pour pouvoir comparer les performances de maquettes construites en technologie.

Public

Collège ( cycle 4 )

Objectifs

étudier le fonctionnement d’un radar
utiliser un chronomètre dans le logiciel EV3
programmer des calculs et afficher les résultats sur l’écran de la brique
utiliser la relation entre la vitesse moyenne, la distance parcourue et le temps
décomposer une figure complexe en figures plus simples
utiliser le théorème de Pythagore, le théorème de Thalès, la trigonométrie.

Déroulement

On peut commencer par une recherche sur les types de radars routiers puis réfléchir aux capteurs qui peuvent être utilisés avec le robot EV3.
Voici deux versions qui utilisent les capteurs à ultra-sons. Seule la version 1 a été programmée par les élèves qui ont testé cette activité. La version 2 (simplifiée) a été envisagée par les élèves mais non programmée. Et en ce qui concerne la version 2 (complète), je l’ai évoquée avec les élèves mais ils ne l’ont pas étudiée.

1ère version : déplacement parallèle à la droite reliant les capteurs à ultra-sons

Décomposition géométrique proposée :

Remarque : La longueur AB est mesurée lors de l’installation des capteurs.

Exemple de programmation (élève) :

2ème version : déplacement non parallèle à la droite reliant les capteurs à ultra-sons

Problème simplifié (on suppose les capteurs unidirectionnels) :

Remarque : La longueur AB est mesurée lors de l’installation des capteurs.

Décomposition proposée :

Problème « complet » :

Décomposition de la figure :

Remarque : La longueur AB et les angles codés en rouge sont mesurés lors de l’installation des capteurs.

Variantes (ou pour aller plus loin)

utiliser des capteurs tactiles
étudier d’autres types de radars (avec un seul capteur sur une ligne droite ou sur une piste fermée)
possibilité de travailler avec deux briques qui s’envoient des messages
effet Doppler et radar (http://kezako.unisciel.fr/kezako-comment-fonctionnent-les-radars-de-controle-de-vitesse/)

Fichiers utiles

Fiche scénario format PDF - 464.6 kio