FICHE D'ACTIVITÉ ÉLÈVE
OST3f — La performance des OST — Classe de 3e
Support : une flotte de drones autonomes de livraison
Situation déclenchante (Vidéo)
Une entreprise de logistique urbaine envisage de déployer une flotte de drones autonomes pour livrer de petits colis en ville. Avant tout déploiement, elle doit vérifier que ses drones respectent les exigences de vitesse, d'autonomie, de charge utile et de portée fixées dans son cahier des charges.
Problématique
Compétence et connaissance visées
• Compétence : définir et mettre en œuvre un protocole pour mesurer une caractéristique, une performance d'un OST.
• Connaissance : ST3f — les critères de performance d'un OST (grandeurs mesurables : vitesse, autonomie énergétique, etc.).
Niveau 1 — Connaître
Critère d'apprentissage : je sais identifier et nommer les critères de performance d'un OST.
1.1 (QCU) Qu'est-ce que l'autonomie énergétique d'un drone ?
• a) Sa capacité à voler sans pilote
• b) La durée de vol possible avant recharge de la batterie
• c) Sa vitesse maximale en vol
• d) Son poids à vide
1.2 (QCM, plusieurs réponses possibles) Parmi ces grandeurs, lesquelles sont des critères de performance mesurables d'un drone ?
• a) la vitesse
• b) la couleur de la coque
• c) l'autonomie énergétique
• d) la marque du fabricant
1.3 (Association) Associer chaque terme à sa définition : Vitesse • Autonomie énergétique • Charge utile • Portée
• 1) Distance maximale à laquelle le drone peut s'éloigner de son point de départ
• 2) Distance parcourue par unité de temps
• 3) Poids maximal transportable par le drone
• 4) Durée de fonctionnement avant recharge
1.4 (QCU) Quelle unité permet de mesurer la vitesse d'un drone ?
• a) Wh
• b) km/h
• c) kg
• d) km²
1.5 (QCU) Quelle unité permet de mesurer l'autonomie énergétique d'un drone ?
• a) minutes (durée de vol) ou Wh (énergie disponible)
• b) km/h
• c) kg
• d) °C
Niveau 2 — Comprendre
Critère d'apprentissage : je sais expliquer et reformuler, à partir d'une ressource, les notions liées à la performance d'un OST.
2.1 D'après la vidéo ressource, pourquoi est-il nécessaire de définir un protocole avant de mesurer une performance d'un OST ?
2.2 Expliquez avec vos mots la différence entre une mesure directe et une mesure indirecte d'une performance.
2.3 Reformulez, avec vos propres mots, la définition de l'autonomie énergétique présentée dans la vidéo.
2.4 À partir de la vidéo, citez deux grandeurs mesurables évoquées pour caractériser la performance d'un OST.
2.5 À partir de la fiche technique du drone fournie en fin d'activité, relevez les informations concernant sa vitesse et son autonomie.
Niveau 3 — Appliquer
Critère d'apprentissage : je sais appliquer une méthode ou un calcul pour évaluer la performance d'un drone dans un contexte donné.
3.1 Le cahier des charges de l'entreprise exige une vitesse de croisière au moins égale à 60 km/h. Le drone AeroLog X2 respecte-t-il cette exigence ? Justifiez.
3.2 Calculez la distance maximale que peut parcourir le drone à une vitesse de croisière de 50 km/h, sachant que son autonomie est de 28 minutes.
3.3 Proposez un protocole permettant de mesurer la vitesse réelle du drone sur un parcours test.
3.4 Le drone doit livrer un colis de 1,5 kg à une distance de 6 km. Ces exigences sont-elles compatibles avec les caractéristiques du drone (charge utile 2 kg, portée 8 km) ?
3.5 Quel appareil de mesure utiliseriez-vous pour mesurer le temps de vol réel du drone jusqu'à épuisement de sa batterie ?
Niveau 4 — Analyser
Critère d'apprentissage : je sais analyser un écart, comparer des solutions et justifier un choix technique.
4.1 Lors d'un test, le drone n'a volé que 19 minutes au lieu des 28 minutes annoncées. Formuler deux hypothèses expliquant cet écart.
4.2 Comparez le drone AeroLog X2 à un second modèle, le AeroLog Mountain (vitesse 45 km/h, autonomie 35 min, charge utile 1 kg, portée 5 km, résistance au vent renforcée), et justifiez lequel choisir pour une mission de livraison en zone montagneuse.
4.3 Proposez une amélioration technique permettant d'augmenter l'autonomie énergétique du drone.
4.4 Un client se plaint que le drone met plus de temps que prévu pour livrer. Analysez les causes possibles liées à la chaîne d'énergie du drone.
4.5 En vous appuyant sur les critères de performance étudiés (vitesse, autonomie, charge utile, portée), justifiez si la flotte de drones AeroLog est adaptée à un usage de livraison en zone urbaine dense.
Document technique — fiche produit (données fictives)
Ma carte mentale
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🔗 RÉFÉRENCES ET RESSOURCES
📚 Fiches connaissances académiques :
- OST3f-les critères de performance d’un OST (grandeurs mesurables : vitesse, autonomie énergétique)
🎥 Vidéos ressources :
- OST3f-les critères de performance d’un OST (grandeurs mesurables : vitesse, autonomie énergétique)
- Document technique du drone : voir tableau dans cette fiche
- Livraison par drones au Texas (Diaporama)
