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Le moteur à 4 temps est un moteur à explosion (à combustion interne ou thermique) utilisé pour la propulsion de nombreux véhicules de transport. Il nécessite la succession de quatre phases:

  1. l’admission du mélange air/carburant.
  2. compression par remontée d’un piston.
  3. allumage par une bougie qui produit la combustion. C'est la source d’énergie.
  4. échappement des gaz brûlés.

Et le cycle recommence.

Remarque: Le dessin de la voiture avec la vue en coupe du moteur est une simplification pédagogique. Les roues ne sont jamais connectées sur l'axe du villebrequin comme le laisse penser cette illustration. Il faudrait ajouter, en plus de la boîte de vitesse, tout un systéme de transmission.

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<![CDATA[Vélocipéde - Grand bi - Bicyclette]]>

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

Le vélocipède (littéralement « pied rapide ») utilise un pédalier à pignon fixe sur la roue avant: un tour de pédalier équivaut à un tour de roue motrice.

Pour parcourir une plus grande distance à chaque tour de pédalier, il est nécessaire d’augmenter le diamètre de la roue avant: le grand bi est l'application extrême de ce principe.
La bicyclette utilise un système de transmission à chaîne entre deux pignons de taille différente, qui permet de parcourir plus de distance en un tour de pédalier.

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<![CDATA[Engrenages atypiques]]>

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

L'engrenage est un système de transmission du mouvement. Les deux roues dentées assurent un entraînement sans glissement. Dans ces quatre systèmes, la roue motrice (en haut) tourne à vitesse constante.

  • Premier cas : le système à "Croix de Malte" transforme la rotation continue en mouvement discontinu ; c'est un compte-tour.
  • Autres cas : la vitesse variable de la roue inférieure est déterminée par la géométrie de la roue.

 

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<![CDATA[La bicyclette]]>

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

Le vélocipède (littéralement « pied rapide ») utilise un pédalier à pignon fixe sur la roue avant: un tour de pédalier équivaut à un tour de roue motrice.

Pour parcourir une plus grande distance à chaque tour de pédalier, il est nécessaire d’augmenter le diamètre de la roue avant: le Grand bi est l'application extrême de ce principe.
La bicyclette utilise un système de transmission à chaîne entre deux pignons de taille différente, qui permet de parcourir plus de distance en un tour de pédalier.

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<![CDATA[L'histoire du vélo]]>

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

Le vélocipède (littéralement « pied rapide ») utilise un pédalier à pignon fixe sur la roue avant: un tour de pédalier équivaut à un tour de roue motrice.

Pour parcourir une plus grande distance à chaque tour de pédalier, il est nécessaire d’augmenter le diamètre de la roue avant: le grand bi est l'application extrême de ce principe.
La bicyclette utilise un système de transmission à chaîne entre deux pignons de taille différente, qui permet de parcourir plus de distance en un tour de pédalier.

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<![CDATA[Électrification]]>

Un circuit électrique c'est:

  • au minimum deux composants (aussi appelés dipôles car ils ont deux pôles) dont l'un est un générateur (aussi appelée source).
  • Des fils conducteurs qui relient les composants pour former une boucle fermée afin que le courant puisse circuler.

De nombreux moyens de transport roulent à l'énergie électrique. Tout comme n'importe quel dipôle, un moteur électrique est connecté au générateur (non représenté sur les photos) par deux fils conducteurs.

La puissance électrique disponible aux bornes d'un dipôle est le produit entre le courant (i en ampères) et la tension (v en volts).

Remarque: Les couleurs choisies ne sont pas conventionnelles. La tension et le courant peuvent être continus ou alternatifs.

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<![CDATA[Engrenages]]>

Un engrenage sert à la transmission du mouvement. Dans cet exemple ne faisant intervenir que des roues dentées, il s'agit exclusivement de transmettre des mouvements de rotation. Les vitesses de rotation sont fonction du rapport de transmission, uniquement dépendant du nombre de dents sur chaque roue.

Sachant que le nombre de dents est proportionnel au diamètre de la roue, on pourra aussi définir le rapport de transmission en fonction des diamètres.

Un engrenage assure une transmission sans glissement avec un très fort rendement. Le rapport de transmission peut être supérieur à 1 (multiplication) ou inférieur à 1 (réduction). Un réduction de la vitesse s'accompagne d'une augmentation du couple et inversement.

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<![CDATA[Total Pole Airship]]>

Dans le cadre de la 4e Année polaire internationale (2008), l’explorateur Jean-Louis Étienne, avec la participation de très nombreux partenaires et sponsors, pilote l’expédition Total Pole Airship.
Son objectif principal est de mesurer l’épaisseur de la banquise (glace de mer) pour observer les effets du réchauffement climatique et servir de point de référence pour des études futures. Il s’agit aussi de mesurer la position précise du pôle Nord magnétique et le champ magnétique sur l’océan Arctique.
Ces mesures devaient être faites entre avril et mai 2008, lorsque l’épaisseur de la glace de mer est maximale mais le dirigeable a été détruit en janvier 2008.

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<![CDATA[Moteur synchrone]]>

Un moteur électrique convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. L'innovation réside dans la production d'un champ magnétique tournant à partir d'enroulements fixes alimentés par une tension sinusoïdale triphasée. C'est Nikola Tesla qui a perfectionné ce dispositif jusqu'à inventer, en 1888, le premier moteur électrique triphasé.

De tels moteurs sont maintenant omniprésents: locomotive, lave-linge, industrie ...

Retenons enfin que ces machines sont totalement réversibles: on peut ainsi convertir l'énergie mécanique en énergie électrique. C'est ce qui se passe dans une centrale électrique. On parle alors de génératrice, ou d'alternateur.

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<![CDATA[Réseau de distribution]]>

L'eau que nous buvons est captée dans les nappes souterraines et les rivières de nos régions respectives.

La proportion entre captage souterrain et captage de surface varie selon les régions:

  • 100% à Grenoble (France) ou Vancouver (Canada)
  • 50% à Paris.

Contrairement aux eaux souterraines, les eaux de surface sont toujours traitées pour atteindre les critères de potabilisation.

L'eau est ensuite stoquée dans des réservoirs avant d'être distribuée aux consommateurs.

 

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