Transmission de puissance mécanique : quiz de 1re SI
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Une transmission fait passer ou convertit un mouvement d'une pièce à une autre, et adapte le couple et la vitesse entre le moteur et l'organe entraîné.
Le rapport de transmission est le quotient de la vitesse de sortie par la vitesse d'entrée : R=ωentreˊeωsortie.
Pour une transmission de puissance, on cherche à limiter les pertes : c'est ce que mesure le rendement.
Pour une courroie, la puissance maximale transmissible augmente avec la tension admissible : Pmax=2T0V.
Un variateur (CVT) fait varier le rapport de façon continue, là où une boîte de vitesses procède par paliers.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur la transmission de puissance mécanique, telle qu'on la rencontre en Première de Sciences de l'ingénieur. Il s'appuie sur ce que tu as vu avant : la modélisation des liaisons, la statique et la cinématique du solide. Tu y croiseras le rôle d'une transmission, le rapport de transmission, la place du moteur dans la chaîne d'énergie, la courroie, le variateur de vitesse et les transmissions pneumatiques.
Quiz
16 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Une transmission est un dispositif mécanique qui transmet un mouvement entre deux pièces, ou le convertit.2 Elle ne produit aucune énergie : ce rôle revient au moteur, qui convertit une énergie d'entrée en énergie mécanique.3 Freiner n'est qu'une fonction possible parmi d'autres, pas la définition.
La transmission est un élément de la chaîne d'énergie dont la fonction est d'ajuster couple et vitesse entre le moteur et l'organe qu'il entraîne.2 Le bâti ou le sol ne font pas partie de cette adaptation : ils ne reçoivent ni ne délivrent de mouvement utile.
Le rapport de transmission compare la vitesse en sortie à la vitesse en entrée : on divise la première par la seconde.23 La deuxième proposition est l'erreur tentante : elle inverse la fraction et donnerait 0,5 là où il faut 2. Une différence ou un produit de vitesses n'est pas un rapport.
On applique R=ωentreˊeωsortie, soit R=20050=0,25.3 Si tu as trouvé 4, tu as retourné la fraction. Un rapport inférieur à 1 signifie que la sortie tourne plus lentement que l'entrée.
Comme R=ωentreˊeωsortie,3 la condition R>1 équivaut à ωsortie>ωentreˊe. L'erreur tentante consiste à croire qu'un grand rapport veut dire « démultiplié » au sens de ralenti : ici, c'est la sortie qui est la plus rapide.
De R=ωentreˊeωsortie,3 on tire ωsortie=R×ωentreˊe=2,5×48=120rad/s. Diviser 48 par 2,5 donnerait environ 19,2 : c'est l'erreur de celui qui applique le rapport dans le mauvais sens.
Le plus souvent, la vitesse de sortie est proportionnelle à celle d'entrée, et le coefficient ne varie pas quand le mécanisme change de position.2 C'est pourquoi un seul nombre, le rapport de transmission, suffit à décrire le mécanisme. Le mot « plupart » compte : certains mécanismes font exception, ce qui rend la troisième réponse trop générale.
Le moteur reçoit une énergie sous une forme quelconque (électrique, chimique, hydraulique…) et la transforme en rotation mécanique.3 Transmettre la puissance est le travail de la transmission, placée entre le moteur et l'actionneur.3 Ne confonds pas les deux étapes de la chaîne.
Le moteur est caractérisé par sa puissance, a généralement un seul sens de marche et possède une vitesse de rotation optimale.3 La dernière affirmation est fausse : c'est justement parce que le moteur a un régime optimal qu'on intercale une transmission qui adapte sa vitesse à celle dont l'actionneur a besoin.
Un variateur mécanique modifie sans palier le rapport de démultiplication entre l'arbre moteur et l'arbre mené, et se place là où l'on utiliserait une boîte de vitesses.3 Les rapports fixes, par paliers, caractérisent la boîte de vitesses : c'est l'erreur tentante, car le variateur la remplace justement par une variation continue.
Avec une transmission à variation continue, on peut caler le moteur sur le régime que l'on veut, par exemple celui qui économise le carburant ou celui qui offre le plus de puissance ou de couple.3 Le moteur reste ainsi près de son fonctionnement optimal pendant que la vitesse de l'actionneur varie.
On applique la relation Pmax=2T0V donnée pour les transmissions à courroie :3Pmax=2×300×10=6000W. Oublier le facteur 2 conduit à 3000W, soit la moitié de la valeur correcte.
La puissance maximale transmissible par la courroie augmente avec la tension initiale admissible, donc avec sa résistance élastique.3 Elle est proportionnelle à T0 dans Pmax=2T0V : c'est pourquoi les développements ont porté sur la résistance des courroies, qui sont passées du cuir au caoutchouc.3
Dans une transmission pneumatique (air comprimé ou autre gaz), le fluide est compressible et élastique ; cette élasticité permet les cycles de compression et de détente.2 Un solide indéformable ou un gaz incompressible ne pourrait pas se comprimer puis se détendre.
Quand on transmet de la puissance, on cherche en général à perdre le moins possible, et c'est le rendement qui chiffre cette qualité.2 Les ignorer serait l'erreur tentante : des pertes importantes signifient qu'une partie de la puissance du moteur n'arrive pas à l'actionneur.
Dans certaines hybrides, comme la Toyota Prius, la transmission à partage de puissance utilise un train épicycloïdal, qui fait varier la contribution des trois moteurs (un thermique et deux électriques).3 Les autres éléments proposés ne jouent pas ce rôle de partage de puissance.
Les questions qu'on se pose
Comment ne plus me tromper entre entrée et sortie dans le rapport de transmission ?
Retiens la phrase « sortie sur entrée » : on divise la vitesse du mouvement de sortie par celle du mouvement d'entrée.23 Avant de calculer, repère l'arbre moteur (entrée) et l'arbre mené (sortie), puis place la vitesse de sortie au numérateur. Un contrôle rapide : si la sortie tourne plus vite que l'entrée, le résultat doit dépasser 1.
Pourquoi a-t-on besoin d'une transmission entre le moteur et l'actionneur ?
Un moteur est défini par sa puissance ; il tourne en général dans un seul sens et possède un régime de rotation où il fonctionne au mieux,3 alors que l'actionneur a ses propres besoins. La transmission adapte le couple et la vitesse entre le moteur et l'organe entraîné.2 Quand la vitesse de l'actionneur doit varier en continu, comme sur un véhicule, un variateur permet de garder le moteur à son régime de fonctionnement optimal.3
Quelle différence y a-t-il entre un variateur et une boîte de vitesses ?
Un variateur de vitesse mécanique fait varier le rapport de façon continue et s'utilise en remplacement d'une boîte de vitesses.3 Une boîte de vitesses, elle, n'offre qu'un nombre limité de rapports : on passe de l'un à l'autre. Dans l'automobile, le variateur est connu sous le sigle anglais CVT.3