Plonger avec une lampe en milieu subaquatique

Dans ce cours, les profs de techno Annabelle et Lahcène propose de voir comment choisir une solution technique et un matériau pour remplir une fonction.

Vue de l'espace, la planète Terre apparaît toute bleue. De là-haut, on observe des continents et des océans. Les océans dominent et, avec les mers, les lacs et les fleuves, ils ne représentent pas moins de 75 % de la surface totale du globe. Ils abritent un écosystème très riche que l’on peut explorer. Depuis toujours les humains ont voulu explorer leur planète pour mieux comprendre leur environnement et apprendre à le respecter. Alors, ils ont trouvé des solutions pour aller dans les mers avec la plongée subaquatique et sous terre avec la spéléologie. 

Retrouvez le support de cours en PDF.

Quelles sont les caractéristiques d’un milieu subaquatique ?

La plongée subaquatique, permet d’observer une grande diversité de faune et de flore , et elle permet de mieux comprendre le milieu marin ! La lumière en provenance du Soleil est atténuée par l'atmosphère avant d'atteindre la surface de l'eau. Sous l'eau, on constate que l'atténuation est considérable, les infrarouges sont absorbés dans le premier mètre et peu de lumière atteint les 100 mètres. Au delà de 1 000 mètres, c'est la nuit noire.  Et le plongeur subit le poids de l’eau sur la surface de son corps selon un effet que l’on appelle la pression de l’eau. Sous l’effet de la pression l’eau cherche à s’infiltrer dans tous les appareils du plongeur. A cause du manque de lumière, le plongeur a besoin d’une lampe pour s’éclairer.

Comment faire pour s’éclairer et se signaler en milieu aquatique ?

La fonction d’un objet se décompose en fonctions techniques.

→ La lampe doit :

• éclairer,
• être étanche afin de résister à la profondeur d'immersion, 
• avoir une forme ergonomique et un système de fixation afin d'être préhensible par un main et pouvoir être fixer au poignet
• commander l'éclairage pour pouvoir choisir un mode sécurisé (allumée, éteinte, clignotante),
• stocker l'énergie et se recharger en énergie afin d'être autonome.
• Les solutions techniques réalisent les fonctions techniques.

Les solutions techniques mobilisent des matériaux choisis en fonctions des contraintes.

Les caractéristiques des matériaux utilisés pour la lampe sont la masse volumique, la rigidité, l’élasticité et la dureté, le magnétisme.

• La masse volumique est la quantité de matière par unité de volume.
• La rigidité est la capacité d’un matériau à peu se déformer lorsqu’on applique des efforts.
• Un matériau façonnable peut être modelé, modifié de différentes manières sans être cassé.
• La dureté est la résistance d'un matériau à être marqué, rayé ou pénétré par un autre plus dur.
• Le magnétisme est la caractéristique d'un matériau qui accepte une aimantation transitoire ou permanente.

Le choix des matériaux se fait à partir de leurs caractéristiques permettant de répondre aux contraintes appliquées aux fonctions techniques.

Un  objet technique pour fonctionner a besoin d’une source d’énergie qui sera transformée par les composants de l’objet. Cette transformation est représentée par la chaîne d’énergie.