Le coût réel des ampoules [TP]
Nous avons appris à utiliser le tableur et nous sommes conscient de son utilité pour les calculs répétitifs et les graphiques. Il s'agit maintenant de mettre en pratique nos connaissances théoriques.
Compétences du socle commun :
- D 2.4 : Outils numériques pour échanger et communiquer
J’ai acquis la compétence si :
- Je suis capable de trouver et utiliser correctement les formules
- Je suis capable de mettre en forme ma feuille de calcul
- Je suis capable de réaliser le graphique présentant les résultats
Dans cette activité, nous allons calculer le coût réel des 4 ampoules vus précédemment sur une période variable et les comparer grâce à un graphique pour visualiser les économies réalisées.
Comparaison bénéfice - économie
Une entreprise qui se crée doit :
- Acheter un local et des machines avant de démarrer son activité (coût important de l'investissement mais unique)
- Acheter les matériaux et payer les ouvriers pour fabriquer les produits (coût de fonctionnement variable et répétitif)
- Gagner de l'argent lorsque les produits commencent enfin à être fabriqués (recette qui génèrent un bénéfice si elles sont supérieures aux dépenses, déficit sinon)
Pour un particulier, il n'y a pas de recette après avoir investi dans un produit mais que des frais de fonctionnement plus ou moins importants suivant les caractéristiques du produit choisi. Le bénéfice correspond donc aux économies réalisées en comparant 2 produits.
Présentation de l'activité
Nous ferons les calculs de coût pour une période de 10 ans. La durée pourra être modifiée plus tard sans avoir à refaire les calculs grâce au tableur que nous allons utiliser.
Investissement
Nous connaissons le prix d'achat d'une ampoule et sa durée de vie. Il nous reste à trouver le nombre d'ampoules que nous aurons besoin sur la durée du calcul. Faire attention : * Différence : Durée de vie <> Durée de fonctionnement * Conversion : Durée en heure → Durée en année
Fonctionnement
Le prix de l'électricité, la puissance électrique de l'ampoule et la durée d'éclairage conditionnent le montant de la facture électrique.
Attention aux conversion Wh/kWh.
Travail à faire
Dans un premier temps, cherchez puis notez sur votre feuille de cours, les calculs à faire comme vous l'avez appris depuis l'école primaire (opérations à effectuer en utilisant des mots et pas des chiffres) :
- Durée totale durant laquelle fonctionne l'éclairage ?
- Nombre d'ampoules nécessaire pour cette durée?
- Quantité totale d'énergie électrique utilisée ?
Dans un deuxième temps travail sur l'ordinateur pour faire effectuer les calculs définis. Rappels sur le tableur - Utilisation de base
- Le résultat devra être une feuille de calcul qui correspond au modèle figurant à la fin de cet article.
- Pour gagner du temps et décomposer tous les calculs, les étiquettes ont été pré saisies dans le fichier suivant. Cliquer dessus pour le télécharger et l'ouvrir, l'enregistrer de suite dans votre espace personnel en le nommant nom1-nom2-Ampoules.ods (nom1 et nom2 sont le nom de famille des élèves).
Remarque sur le contenue de la feuille initiale
- La largeur des colonnes ne va pas, elle devra être adaptée au contenu.
- 4 types d'ampoules sont à comparer, mais le tableau n'est préparé que pour le 1er type type. La colonne sera dupliqués plus tard (après la mise en forme) sur les colonnes suivantes (avantage du tableur sur la calculatrice).
- Les unités sont indiquées, entre parenthèse, à la suite des étiquettes (une valeur servant à un calcul ne peut être qu'un nombre).
Modifications à effectuer
- Ajuster la largeur des colonnes, définir les couleurs de cellules (grisée et bleuté), définir les bordures, mettre en forme les étiquettes
- Ajouter les valeurs et formules manquantes et les mettre en forme. Pour utiliser les données communes (en B11, B15 et B16), on placera un $ avant la colonne et la ligne de la donnée commune (ex. $B$5 ou $B$6).
- Sélectionner la colonne des valeurs (B2:B16) et la copier pour les autres ampoules
- Corriger les données des autres ampoules (la mise en forme et les calculs sont déjà définis)
- Fusionner les 4 cellules d'une même ligne pour les valeurs commune (sélectionner les cellules puis “Format - Fusionne et défusionne - Vider le contenu”. Les 4 cellules de la ligne n'en forment plus qu'une qui se modifie à partir de la colonne B ($B utilisé dans la formule).
- Faire valider votre travail par le professeur.
Données communes aux 4 ampoules
- La durée d'utilisation moyenne d'une ampoule sur 1 an. (Elle dépend du type de pièce éclairée, de l'éclairement naturel et des habitudes des utilisateurs) Elle est estimée à 1100 h.
- Le prix du kWheure électrique moyen (dépend du fournisseur et du tarif) estimé à 0.1740 € (Tarif bleu réglementé au 01/10/2022).
- La durée du calcul (choix initial d'un calcul sur 10 ans).
Données spécifiques pour chaque ampoule
| Tungstène | Halogène | Fluorescente | LED | |
|---|---|---|---|---|
| Puissance | 40 Wh | 34 Wh | 8 Wh | 5 Wh |
| Éclairement | 1520 lux | 1700 lux | 1980 lux | 1830 lux |
| Durée de vie | 1000 h | 2000 h | 8000 h | 25000 h |
| Coût | 0.6 € | 2 € | 7 € | 15 € |
Réalisation du graphique
- Sélectionner les données et mettre en forme le graphique
- Vérifier que votre feuille de calcul tienne sur une page de format A4 (prévisualisation). Corriger si besoin.
- Faire valider votre travail par le professeur, l'enregistrer et l'imprimer.
Modèle et simulations de calcul
l'exemple servant d'illustration ne correspond pas aux données de notre problème.
Au début des ampoules à économie d'énergie (prix élevé) et avec un prix de l'électricité bas. Comparaison sur 3 ans.
Je peux maintenant faire varier la durée d'étude ou un des autres paramètres comme le prix de l'électricité et visualiser immédiatement les résultats de tout les calculs.
Déterminer à partir de combien d'année d'utilisation, l'ampoule LED devient rentable ?