Séquence 3 — L'OST idéal : trottinette et VAE (3e · OST3)
Commencez par observer ces vidéos pour comprendre les concepts fondamentaux.
Durée estimée : 2 min 09
Deux notes qui accompagnent un objet technique : l'une sur l'énergie qu'il consomme, l'autre sur la facilité à le réparer. Ouvrir la vidéo dans un nouvel onglet si le lecteur ne s'affiche pas.
Durée estimée : 3 min 07
Vitesse, autonomie énergétique… et leurs unités : c'est ce vocabulaire qui permet de comparer deux véhicules sans se tromper. Ouvrir la vidéo dans un nouvel onglet si le lecteur ne s'affiche pas.
Consigne : Regardez attentivement les vidéos ci-dessus. Prenez des notes si nécessaire. Lorsque vous vous sentez prêt, passez à l'onglet suivant pour tester vos connaissances.
Répondez aux questions suivantes pour valider ce niveau. Vous devez obtenir toutes les bonnes réponses pour continuer.
Cliquez sur chaque élément de la chaîne ci-dessous pour découvrir son rôle et ses caractéristiques.
Lithium-ion, le plus souvent amovible, de 360 à 630 Wh, sous une tension de 36 V. Particularité : sa capacité fixe l'autonomie de départ, et sa masse (2 à 4 kg) pèse sur le poids total du vélo. Elle se dégrade avec le froid et vieillit à chaque cycle de charge : c'est la pièce la plus chère du vélo.
Deux technologies concurrentes. Le détecteur de rotation compte les tours de manivelle : l'assistance arrive avec un léger retard. Le capteur de couple mesure l'effort du cycliste sur les pédales : l'assistance est immédiate et proportionnelle à cet effort. Particularité : sans ce signal, le contrôleur n'assiste jamais, même batterie pleine.
Petit calculateur fixé près du pédalier. Il reçoit le signal du capteur de pédalage et la vitesse du vélo, puis dose le courant envoyé au moteur. Particularité : c'est lui qui coupe l'assistance au-delà de 25 km/h, et qui la rétablit dès que la vitesse redescend.
Deux emplacements possibles. Dans le moyeu de la roue (avant ou arrière) : simple, discret et peu coûteux, mais il déséquilibre le vélo et complique le démontage de la roue. Au pédalier (moteur central) : la puissance passe par la transmission, le vélo grimpe mieux et se comporte comme un vélo classique, mais la chaîne s'use plus vite.
Chaîne et pignons relient le pédalier à la roue arrière. Particularité : avec un moteur central, toute la puissance du moteur traverse cette transmission — une chaîne sèche ou détendue fait perdre de l'énergie. Un capteur de vitesse sur la roue renseigne enfin le contrôleur.
Cliquez sur « Démarrer l'animation » pour suivre le trajet de l'énergie et de l'information, de la batterie jusqu'à la route.
Deux ateliers pour aller plus loin que la chaîne : reconnaître le rôle technique de chaque constituant, puis replacer les étapes du cycle de vie d'un VAE dans l'ordre. Chaque atelier se corrige lui-même et explique la réponse.
Cliquez un constituant, puis la fonction technique qu'il assure : les paires justes restent affichées en vert.
0 paire(s) trouvée(s) sur 6 — il en reste 6.
La chaîne d'énergie d'un VAE suit le même ordre que celle de la trottinette : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, agir. Ce qui change, c'est le capteur de pédalage : il ajoute une information au contrôleur, qui n'assiste que si le cycliste pédale. C'est cette information qui distingue un VAE d'un deux-roues à accélérateur.
Cliquez les étapes dans l'ordre du cycle de vie : de l'extraction des matières premières jusqu'au recyclage.
0 maillon(s) placé(s) sur 5.
Le cycle de vie commence par l'extraction des métaux (aluminium, lithium, cuivre) et par la fabrication de la batterie : c'est l'étape qui pèse le plus lourd pour l'environnement. Viennent ensuite la fabrication du vélo, son transport, son utilisation, puis sa fin de vie : démontage, réemploi des pièces et recyclage de la batterie dans une filière spécialisée.
Consigne : Explorez tous les éléments en cliquant dessus. Une fois que vous avez découvert toutes les informations, passez au quiz pour valider ce niveau.
Testez votre compréhension approfondie du système.
Explorez les objets ci-dessous pour trouver les indices qui vous permettront de répondre à la problématique.
Problématique : Station de VAE en libre-service. Le vélo n°12 est revenu avec ce mot d'un usager : « l'assistance ne marche plus du tout, même dans la côte de la mairie ». Le technicien a chargé complètement la batterie : rien n'y fait. L'écran s'allume normalement, les niveaux d'assistance se sélectionnent, aucun code d'erreur ne s'affiche — mais aucune assistance ne se déclenche, jamais. Explorez les quatre éléments du vélo pour trouver la cause, puis choisissez les actions de votre plan de réparation.
Cliquez sur chaque objet pour découvrir des indices :
Remplissez les deux cadres ci-dessous : le premier expose ce que vous avez constaté, le second ce que vous proposez de faire.
Après avoir exploré les quatre éléments, formulez votre diagnostic : quel élément est en cause, et pourquoi l'assistance ne se déclenche-t-elle plus du tout ?
Parmi les 9 actions ci-dessous, sélectionnez les 3 qui réparent réellement la panne. Une action efficace corrige la cause que vous venez d'identifier dans votre diagnostic ; les six autres ne la corrigent pas : elles sont inutiles, hors sujet, ou aggravent le problème. Cliquez ensuite sur « Soumettre mes réponses » : chaque action reçoit sa marque — juste, inefficace ou oubliée — et son explication s'affiche, que vous l'ayez sélectionnée ou non.
L'ordre d'affichage est volontairement mélangé : un plan de réparation commence par la cause, se poursuit par le réglage, et se termine par un essai qui prouve que la réparation tient.
La batterie est chargée (environ 41 volts) et ne présente aucun défaut : la changer ne rétablit aucun signal de pédalage. C'est une dépense inutile.
Le choc a fait tourner le support : l'aimant passe à 18 mm, trop loin pour que le capteur le repère. Le réaligner rétablit les coups de pédale, donc le signal de pédalage.
Le moteur tourne normalement quand on l'alimente directement : il n'est pas en cause. C'est la pièce la plus chère du vélo.
Une transmission usée fait du bruit ou patine, elle ne coupe pas l'assistance : ce n'est pas la chaîne d'énergie ici, mais la chaîne d'information qui est interrompue.
Un réglage ne vaut que s'il est contrôlé : l'écran de diagnostic, ou un test du contrôleur, dit si le capteur repère de nouveau l'aimant avant de rendre le vélo au service.
Cela aggrave : on perd l'outil qui permet justement de contrôler le retour du signal de pédalage. L'écran n'est pas en cause.
L'assistance ne dépend pas de la vitesse mais du pédalage : rouler plus vite ne crée pas le signal manquant. C'est confondre l'effet (aller vite) et la cause (le capteur).
L'essai en conditions réelles est la preuve que la réparation tient : il vérifie la cause (le signal) et pas seulement le symptôme (l'absence d'assistance).
Cela ne répare rien. La question posée est technique : il s'agit de rétablir le signal de pédalage, pas de désigner un responsable.
0 / 3 action(s) retenue(s).
C'est ici que vous choisissez le véhicule. La commune ne cherche pas « le meilleur VAE » : elle cherche celui qui correspond à ses besoins. Exprimez le besoin, hiérarchisez les besoins de la mairie en déplaçant les tuiles, figez cette hiérarchie, comparez les huit fiches, retenez un véhicule, puis justifiez votre choix avec des valeurs chiffrées. Aucun classement n'est le bon : c'est votre argumentation qui compte.
Situation : La communauté de communes veut mettre 60 véhicules en libre-service entre la gare et le centre-ville, sur des trajets de 2 à 6 km avec quelques côtes. Huit véhicules ont été présélectionnés : sept VAE et une trottinette électrique, pour ne pas oublier qu'un autre véhicule peut répondre au même besoin. Avant de voter le budget, le conseil municipal vous demande votre analyse : mettez-vous à la place de la mairie pour dire quels besoins passent en premier, comparez les huit fiches, puis recommandez un véhicule en expliquant le compromis accepté. Le conseil ne cherche pas un corrigé : il veut comprendre vos priorités et vos raisons.
Mettez-vous à la place de la mairie et décrivez SON besoin avec vos mots : qui utilisera ces véhicules, pour quels trajets, et quelles contraintes pèsent sur la commune (budget, entretien, stationnement, sécurité, image du service) ?
La mairie a plusieurs besoins à la fois : à vous de dire lesquels passent en premier. Déplacez les tuiles pour les classer, du besoin le plus important (en haut) au moins important (en bas). Il n'y a pas de bonne réponse : deux mairies n'ont pas les mêmes priorités, et c'est votre classement qui sera discuté en classe. Justifiez-le à la fin de l'étape, puis cliquez sur « Figer ma hiérarchie » : l'étape 3 ne s'ouvrira qu'à ce moment-là.
Aucun chiffre, aucune échelle d'importance : vous choisissez un ordre, et vous pouvez le changer autant de fois que nécessaire avant de le figer. Le besoin de sécurité est un besoin comme les autres — à vous de décider où il se place, et de dire pourquoi.
Déplacez les tuiles pour les classer : la première est le besoin le plus important pour la mairie. Utilisez les boutons ▲ ▼ (au clavier aussi), ou faites glisser une tuile à la souris. Sur tablette ou au doigt, servez-vous des boutons.
Votre hiérarchie est maintenant verrouillée : c'est l'ordre dans lequel la mairie va arbitrer ses choix, et l'étape 3 vient de s'ouvrir pour comparer les véhicules. Si vous vous êtes trompé, cliquez sur « Modifier ma hiérarchie ».
Expliquez votre classement : pourquoi ce besoin passe-t-il avant les autres, et à quoi la mairie accepte-t-elle de renoncer en le plaçant là ?
Les huit véhicules sont fictifs : ils servent à apprendre à comparer. Choisissez un tri dans le menu, puis lisez les valeurs de chaque fiche. Comparez-les aux besoins que vous avez hiérarchisés et figés à l'étape 2. Cliquez enfin sur la fiche du véhicule que vous retenez. Aucun voyant vert ni rouge ne s'affiche : seule votre analyse compte, et plusieurs choix se défendent.
Moteur au moyeu arrière, freins à patins : simple et peu cher.
| Prix d'achat | 1 090 € |
|---|---|
| Autonomie | 55 km |
| Masse | 23 kg |
| Indice de réparabilité | 6 /10 |
| Empreinte carbone | 250 kg CO₂e |
| Consommation | 11 Wh/km |
Pliant à moteur avant : léger, mais patine sur sol mouillé.
| Prix d'achat | 1 390 € |
|---|---|
| Autonomie | 42 km |
| Masse | 19 kg |
| Indice de réparabilité | 5 /10 |
| Empreinte carbone | 300 kg CO₂e |
| Consommation | 12 Wh/km |
Moteur central et capteur de couple : il grimpe bien, mais cher.
| Prix d'achat | 2 150 € |
|---|---|
| Autonomie | 80 km |
| Masse | 25 kg |
| Indice de réparabilité | 7 /10 |
| Empreinte carbone | 340 kg CO₂e |
| Consommation | 10 Wh/km |
Longtail à moteur central : très autonome, mais lourd et cher.
| Prix d'achat | 2 690 € |
|---|---|
| Autonomie | 105 km |
| Masse | 29 kg |
| Indice de réparabilité | 8 /10 |
| Empreinte carbone | 390 kg CO₂e |
| Consommation | 9 Wh/km |
Trottinette 250 W bridée à 25 km/h : la moins chère, peu autonome.
| Prix d'achat | 590 € |
|---|---|
| Autonomie | 25 km |
| Masse | 14 kg |
| Indice de réparabilité | 5 /10 |
| Empreinte carbone | 150 kg CO₂e |
| Consommation | 14 Wh/km |
VAE reconditionné local : le moins cher et le plus réparable.
| Prix d'achat | 790 € |
|---|---|
| Autonomie | 45 km |
| Masse | 24 kg |
| Indice de réparabilité | 9 /10 |
| Empreinte carbone | 160 kg CO₂e |
| Consommation | 13 Wh/km |
Courroie et vitesses intégrées : peu d'entretien, cher à réparer.
| Prix d'achat | 1 890 € |
|---|---|
| Autonomie | 65 km |
| Masse | 22 kg |
| Indice de réparabilité | 7 /10 |
| Empreinte carbone | 290 kg CO₂e |
| Consommation | 11 Wh/km |
Moteur central, GPS et antivol intégrés : dépendant du fabricant.
| Prix d'achat | 2 300 € |
|---|---|
| Autonomie | 90 km |
| Masse | 26 kg |
| Indice de réparabilité | 4 /10 |
| Empreinte carbone | 370 kg CO₂e |
| Consommation | 11 Wh/km |
Modèle que tu retiens : aucun pour l'instant
Expliquez votre recommandation au conseil municipal : nommez le véhicule retenu, citez au moins deux valeurs chiffrées de sa fiche, dites quel besoin de votre hiérarchie a tranché — et à quoi vous renoncez en le choisissant.
Générez votre bilan : il reprend votre besoin, votre hiérarchie des besoins figée, le véhicule retenu avec ses valeurs et votre justification. Copiez-le ou imprimez-le pour le remettre au professeur.
Voici les points clés à retenir de cette activité. Ces fiches constituent la conclusion de votre parcours d'apprentissage.
Note de consommation : plus il est performant, moins il consomme.
Note sur 10 de facilité à réparer : plus elle est haute, plus l'objet dure.
Caractéristique qui se mesure avec une unité : km, km/h, Wh.
Documents qui donnent les caractéristiques, l'usage et la sécurité d'un OST.
Batterie → contrôleur → moteur → transmission → roue.
Moyeu : discret mais déséquilibre le vélo. Pédalier : équilibré, meilleur en côte.
Rotation : compte les tours de manivelle. Couple : mesure l'effort du cycliste.
Capacité de la batterie, masse, relief, vent, température.
Tous les essais dans les mêmes conditions, puis comparaison.
Écarter ce qui fonctionne, puis remonter la chaîne d'information.
Confronter plusieurs critères et les hiérarchiser.
Des contraintes chiffrées : budget, autonomie, réparabilité.
Extraction, fabrication, usage, fin de vie : la réparabilité pèse lourd.
💡 Astuce : Relisez régulièrement ces fiches pour consolider vos connaissances. Elles constituent la base pour les activités suivantes.
Félicitations ! Vous avez terminé tous les niveaux. Voici une activité ludique pour approfondir vos connaissances de manière amusante.
Mettez vos connaissances à l'épreuve avec ces jeux éducatifs en ligne :
Le professeur de techno s'est fait embaucher par la régie de la commune : il livre les colis du quartier avec son VAE — un vélo à assistance électrique. À toi de le conduire. Une seule réserve d'énergie, la batterie d'assistance, qui sert en même temps de réserve de vie : elle fond quand tu enclenches l'assistance électrique et quand tu cognes un obstacle, jamais quand tu pédales. Ramasse les batteries vertes pour la recharger, et les pièces détachées pour améliorer le vélo. Attention aux enfants qui lancent des ballons, aux arbres du trottoir et aux maisons.
5 tournées, de 5 à 9 colis. À chaque tournée, il y a 30 % d'enfants en plus dehors. Entre deux tournées, le professeur améliore le vélo avec la cagnotte : c'est ainsi qu'un objet technique évolue. La boucle : colis au dépôt (flèche jaune) → livraison dans la zone (flèche verte). Le pédalage ne coûte aucune énergie ; l'assistance électrique (Maj, ou le bouton ⚡) va presque deux fois plus vite mais vide la batterie. Ramasse les batteries vertes 🟩.
Le professeur investit la cagnotte : un objet technique évolue par améliorations successives, avec un budget — question de classe : laquelle de ces améliorations change aussi l'indice de réparabilité ?
Le prof de techno : « Prêt ? Le colis est au dépôt, à gauche. À toi de pédaler ! »
Commandes : flèches, ZQSD ou WASD pour pédaler ; Maj (ou le bouton ⚡ Assistance) pour l'assistance électrique ; boutons ▲◀▼▶ sur tablette. But : livrer tous les colis de la tournée avant la fin du chrono. À savoir : le pédalage est gratuit, l'assistance vide la batterie 🟩 ; les pneus anti-crevaison 🛡️ réduisent les dégâts, la batterie de secours 🔋 augmente la réserve, l'éclairage et le feu stop 📷 allongent l'alerte avant les lancers.
Le quiz officiel qui accompagne la première vidéo : vérifie en cinq minutes que les deux indices n'ont plus de secret pour toi, avec correction immédiate.
Jouer maintenant →Durée : 5 minutes
Le quiz officiel de la seconde vidéo : grandeurs mesurables, unités et critères de performance d'un objet technique.
Jouer maintenant →Durée : 5 minutes
🏆 Bravo ! Vous avez complété l'intégralité de l'activité. Continuez à explorer et à apprendre !