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Je retiens

Fonctions, principe, famille et lignée

🔍 Objets & usages 📘 OST1b📘 OST1c Cycle 4

Les objets et systèmes techniques : leurs usages et leurs indications à découvrir et analyser

L'évolution des OST · Cycle 4 · Connaissances OST1b et OST1c

Fiche « Je retiens » — Technologie 5ᵉ, séquence 1 · BO n° 9 du 29 février 2024

Les objets et systèmes techniques (OST) que nous utilisons chaque jour répondent à des besoins précis, et ils n'apparaissent jamais d'un coup : ils sont le résultat d'évolutions. Pour comprendre un objet, on regarde comment il fonctionne (ses fonctions techniques et ses principes techniques), puis d'où il vient (sa famille et sa lignée).

1 À quoi sert l'objet ? La fonction d'usage

La fonction d'usage répond à la question « À quoi sert l'objet ? ». C'est le service rendu à l'utilisateur, le même pour tout le monde. Elle s'écrit avec un verbe à l'infinitif.

  • 🔦 Lampe de poche : éclairer dans le noir.
  • 🚲 Vélo : se déplacer grâce à l'énergie musculaire.
  • 🖊️ Stylo : écrire sur une feuille.
  • 🛶 Yole de Guadeloupe : naviguer et pêcher près des côtes.
🙋 Besoin voir la nuit 🎯 Fonctiond'usage éclairer 🔦 Objet technique la lampe de poche On part du besoin ; l'objet n'est qu'une réponse parmid'autres.

2 Comment il s'y prend ? Fonctions, solutions et principe techniques

📌 Définition à connaître — OST1b

La fonction technique est une action qui réalise tout ou partie de la fonction d'usage de l'OST. Elle s'exprime toujours par un verbe à l'infinitif suivi par un complément. Pour chaque fonction technique, on trouve des solutions techniques. On répond à la question : « Comment assurer la fonction d'usage ? ».

Le principe technique explique de quelle manière fonctionne un OST. On se demande quel phénomène scientifique ou quelle technique est utilisé.

Une lampe de poche ouverte : on voit les deux piles, l'interrupteur, les fils et l'ampoule LED derrière le réflecteur
Dans la lampe de poche, une des fonctions techniques est produire de la lumière. La solution technique, c'est l'ampoule LED ; le principe technique, c'est la transformation de l'énergie électrique en énergie lumineuse.

L'exemple du vélo, du plus général au plus précis

🎯 Fonctiond'usage à quoi ça sert ? 🔧 Fonctiontechnique comment faire ? ⚙️ Solutiontechnique avec quelles pièces ? 🔬 Principetechnique quel phénomène ?
Un vélo vu de côté, avec le frein avant et la transmission (plateau, chaîne, pignons) mis en lumière
Le vélo sert à se déplacer grâce à l'énergie musculaire : sa fonction d'usage.
Fonction technique Solution technique ce qu'il faut faire avec quoi on le fait FT 1 : Freiner le vélo ST 1 : patins, câble, gaine FT 2 : Déplacer le vélo ST 2 : plateau, chaîne, pignons FT 3 : Diriger le vélo ST 3 : guidon, potence, fourche PT 1 : frottement du patin sur la roue. PT 2 : énergiemusculaire → énergie mécanique.

🔬 Les principes techniques du vélo

  • PT 1 : frottement du patin sur la roue pour freiner le vélo.
  • PT 2 : transformation de l'énergie musculaire en énergie mécanique pour déplacer le vélo.

🖊️ Et le stylo de la séquence ?

Fonction techniqueSolution techniquePrincipe technique
Stocker l'encretube réservoir (bille), cartouche (plume)l'encre reste liquide dans un tube fermé
Déposer l'encre sur le papierbille qui roule / plume fendueroulement de la bille ; capillarité dans la fente de la plume
Protéger la pointecapuchon, mécanisme rétractableobstacle mécanique qui évite chocs et séchage
🔧 Actions internes ? ⚙️ Composants ? 🔬 Phénomène utilisé ? 🔍 J'observe l'objet Trois questions pour trouver les fonctions techniques, lessolutions et les principes.

🧠 Synthèse OST1b

Pour assurer la fonction d'usage d'un objet, il existe différentes fonctions techniques qui réalisent chacune une action. À chaque fonction technique est associée une ou plusieurs pièces qui sont appelées les solutions techniques. Il peut exister différentes solutions techniques pour une même fonction technique. Les principes techniques expliquent comment les fonctions techniques sont accomplies, par quel phénomène physique ou quelle technique.

3 Même besoin, même fonction d'usage : la famille

📌 Définition à connaître — OST1c

Une famille regroupe tous les objets et systèmes techniques qui répondent à un même besoin avec la même fonction d'usage. La fonction d'usage répond à la question « À quoi sert l'objet ? »

La famille des moyens de transport : dans les airs une montgolfière, un petit avion et un avion de ligne ; sur l'eau un voilier, un ferry et un catamaran ; sur la route un vélo, une voiture ancienne et un bus électrique
La famille des moyens de transport. Fonction d'usage (à quoi ça sert ?) : transporter des personnes et des marchandises d'un point à un autre. Dans les airs, sur l'eau, sur la route : des principes très différents, mais une seule famille.

🏝️ Chez nous

Le coui (calebasse taillée), le bol en verre et le bol en plastique : trois objets, trois matériaux, trois époques… et une seule famille, car ils servent tous à contenir la nourriture.

4 Même principe technique, dans le temps : la lignée

📌 Définition à connaître — OST1c

Une lignée montre dans un ordre chronologique, du plus ancien au plus récent, les objets d'une même famille qui fonctionnent avec le même principe technique.

Chaque objet de la lignée apporte des améliorations par rapport à ses prédécesseurs, en termes de performance, de fonctionnalités, de coût, etc.

Cinq téléphones portables alignés du plus ancien au plus récent : gros modèle à antenne, téléphone à clapet, premier smartphone tactile, smartphone moderne, smartphone pliable
La lignée des téléphones portables comprend les modèles à clapet, les smartphones à écran tactile et les smartphones pliables : même famille, même principe (les ondes radio), et à chaque étape plus de fonctions dans moins d'épaisseur.

La famille des téléviseurs : trois lignées

Fonction d'usage : permettre de visualiser des vidéos de chez soi.

📺 Premier tube 1926 📺 Tube couleur Années 60 📺 Télécommande Années 80 🖥️ Écran plat Années 2000 🖥️ Écran connecté Années 2010 ✨ Hologramme Futur ? Lignée des tubes cathodiques Lignée des écrans plats Hologrammes
Une nouvelle lignée commence quand le principe technique change : tube cathodique → cristaux liquides → hologramme. Le besoin, lui, n'a pas bougé.
Famille 🙋 Même besoin🎯 Même fonction d'usage🔬 Principes différents🚗 ✈️ ⛵ Les transports Lignée 🎯 Même fonction d'usage🔬 Même principe technique📅 Du plus ancien au récent📺 Les tubes cathodiques ≠ Une famille contient plusieurs lignées ; une lignée necontient qu'un principe.

🧠 Synthèse OST1c

Les objets et systèmes techniques évoluent sans cesse pour répondre à nos besoins. Ils font partie de familles d'objets qui représentent les OST qui répondent au même besoin avec la même fonction d'usage (à quoi ça sert ?). Dans les familles, les OST sont regroupés en lignées qui montrent dans un ordre chronologique, du plus ancien au plus récent, les objets d'une même famille qui fonctionnent sur le même principe technique.

5 Pourquoi les objets évoluent-ils ?

⚡ Mieux faire 💶 Coûter moins 📏 Être plus petit 🧩 Plus de fonctions 🚀 Un objet évolue pour… Performance, coût, taille, fonctionnalités : à chaque nouvelobjet, au moins un de ces progrès.

Le piège à éviter : mélanger famille et lignée. La famille, c'est le besoin ; la lignée, c'est le principe technique suivi dans le temps.

🔗 Pour aller plus loin

⬇️ Télécharger la fiche (PDF)

D'après les fiches de connaissances OST1b et OST1c de l'académie de Bordeaux — Technologie cycle 4, BO n° 9 du 29 février 2024. Mise en page, schémas et exemples : Colbi Techno (www.colbitechno.com).

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