II.2.6 - Quelle est l’efficacité énergétique de nos moyens de transport ?

Niveaux conseillés

CM2, 6e

Résumé

Après avoir fait des calculs de conversion d’unités d’énergie, les élèves comparent la consommation d’énergie de différents moyens de transport pour déplacer 300 personnes sur 10 kilomètres.

Notions

• Tous les moyens de transport n’ont pas la même efficacité énergétique : avec la même dépense d’énergie, certains permettent de parcourir une plus grande distance que d’autres.
• Les transports en commun sont en général plus efficaces que la voiture.

Modalité d'investigation

Résolution de problème

Matériel

• Calculatrice
• Photocopie de la fiche 29 (Consommation énergétique de différents moyens de transport)

Lexique

Conversion, consommation d’énergie

Durée

1 h

Avant-propos

Si cette séance est réalisée au collège, il peut être intéressant de la préparer avec l’enseignant de mathématiques afin de faire un rappel sur la proportionnalité et les règles de conversion.

Résolution de problème (par binômes)

L’enseignant distribue aux élèves la fiche 29 (Consommation énergétique de différents moyens de transport) et explique l’objectif de l’exercice : les élèves vont devoir comparer la consommation d’énergie de plusieurs moyens de transport.
Après avoir vérifié que toutes les informations présentes dans le tableau sont bien comprises, l’enseignant demande collectivement pourquoi on ne peut pas comparer les différents véhicules à partir des données de la première ligne. Les élèves remarquent que la comparaison est impossible car les unités sont différentes (litres d’essence / 100 km ; kWh / km ; kcal / km). Il est donc nécessaire, dans un premier temps, de convertir toutes les énergies dans la même unité et, dans un deuxième temps, de calculer la consommation d’énergie du bus, du vélo, du tram et d’une voiture pour transporter 300 personnes sur 1 kilomètre.
Remarque : les exercices de conversion sont souvent difficiles pour les élèves. Il est nécessaire de réaliser l’opération collectivement pour 1 moyen de transport (par exemple, le vélo ou le bus).


Classe de 6e EIST de Sophie Gouet (Paris)

Une fois que l’enseignant s’est assuré que la gymnastique a été bien comprise, il peut laisser les élèves travailler en binômes.

Mise en commun

Les élèves obtiennent les consommations suivantes :

  Bus Voiture Tram Vélo
Consommation
d’énergie
45 litres
d’essence
/100 km
7 litres d’essence /100 km 6 kWh/km 20 kcal /km
Nombre de personnes
transportées
80 1 5 300 1
Consommation
d’énergie pour 1 km
(kWh)
1.8 0.28 0.28 6 0.02
Nombre de véhicules
nécessaires pour
transporter
300 personnes
4 300 60 1 300
Consommation
d’énergie en kWh
pour transporter
300 personnes sur 1 km
7.2 84 16.8 6 6.7

On peut alors discuter de l’efficacité énergétique des différents moyens de transport (et insister sur le nombre de personnes transportées dans chaque cas) et de l’intérêt des modes actifs (l’utilisateur n’a pas de contrainte d’horaire, de stationnement… et il pratique une activité physique bonne pour sa santé).

Note pédagogique
Il peut paraître étrange de comparer l’efficacité de moyens de transport sur une distance de 1 km… alors que, sur cette distance, l’idéal est de se déplacer à pied ou à vélo. Ce choix a été fait pour limiter les calculs de conversion, déjà assez nombreux.
On peut, bien sûr, tout ramener à un trajet de 10 km, plus réaliste s’agissant des transports urbains au quotidien.

Conclusion

La classe élabore une conclusion collective, par exemple : Tous les moyens de transport n’ont pas la même efficacité énergétique. Les transports doux (vélo) consomment très peu d’énergie et sont adaptés à des courts trajets. Les transports en commun sont plus efficaces que la voiture.

Prolongement multimédia

Une animation permet de simuler les émissions de CO2 de différents moyens de transport pour des effectifs de 1, 5 ou 300 voyageurs, et de s'interroger sur leur efficacité énergétique. Cliquer ci-dessous pour la lancer.

Transports et émissions de CO2

 

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