Les machines du monde entier dérivent leurs conceptions d’un ou plusieurs des types de machines les plus basiques, appelées machines simples. Il existe six types de machines simples : levier, plan incliné, coin, vis, poulie et roue et axe. Avec des articles ménagers courants, vous pouvez construire des exemples de chaque type de machine simple pour aider les enfants à mieux comprendre le fonctionnement des machines.
Construisez un levier composé de ses deux parties, la barre et le point d’appui. Une scie à bascule est un exemple de cette machine simple à laquelle les enfants peuvent facilement s’identifier, alors faites un modèle miniature à l’aide d’un crayon et d’une gomme à effacer séparée. Placez la gomme sur une surface plane et posez le centre du crayon sur le dessus. Encouragez les enfants à pousser chaque extrémité du crayon en alternance pour imiter le mouvement d’une balançoire à bascule avec deux cavaliers.
Utilisez un bloc de bois triangulaire et une petite voiture-jouet ou un camion pour faire la démonstration d’un plan incliné. Placez le bloc sur une surface plane de façon à ce qu’il ressemble à une colline abrupte. Placez le véhicule jouet au bas de la « colline » et poussez-le jusqu’en haut, en expliquant aux enfants qu’il est plus facile de conduire le véhicule dans le plan incliné qu’il serait de soulever le véhicule jusqu’au point culminant. Poussez le véhicule vers le bas de la colline et expliquez qu’il est plus facile de descendre un plan incliné qu’il ne l’est d’abaisser le véhicule d’une autre façon.
Démonstration de la machine à coin simple avec le bloc triangulaire en bois et un morceau d’argile. Utilisez le triangle comme un couteau pour diviser la masse en deux morceaux. Expliquez aux enfants qu’un couteau est un exemple de coin, qui force deux objets à s’écarter l’un de l’autre.
Montrez aux enfants un pot avec un couvercle à visser, sans couvercle attaché, pour démontrer le fonctionnement des vis. Visser le couvercle pour montrer comment la conception de la vis du pot maintient le couvercle en place. Notez également que la vis est un type de plan incliné.
Utilisez une corde, un seau et un animal en peluche pour expliquer le concept de poulie. Suspendre une corde au-dessus de la branche d’un arbre de façon à ce que les extrémités de la corde pendent de chaque côté de la branche. Attachez une extrémité de la corde à la poignée d’un seau et placez un animal empaillé dans le seau. Tirez l’autre extrémité de la corde pour soulever le seau jusqu’à la branche de l’arbre. Expliquez aux enfants que la poulie vous a permis de soulever plus facilement l’animal en peluche jusqu’à la branche.
Collez un crayon au centre d’un CD pour faire la démonstration d’une roue et d’un essieu. Tenez l’une ou l’autre extrémité du crayon et faites rouler le CD le long d’une surface plane pour montrer comment l’axe (le crayon) permet à la roue (le CD) de se déplacer partout où va l’axe. Notez aux enfants que les voitures ont quatre roues et deux essieux, qui les déplacent, eux et leurs familles d’un endroit à l’autre.
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