Fabriquez une voiture à énergie éolienne en utilisant un sac de marque Ziploc® comme voile. Vous découvrirez l’ingénierie de base des véhicules et l’impact des différents composants sur la fonctionnalité globale d’un véhicule. Expérimentez pour voir comment la distance, la vitesse et le temps sont liés. Jusqu’où pouvez-vous faire rouler votre voiture? À quelle vitesse s’y est-elle rendue? Combien de temps cela a-t-il pris?
En savoir plus :
En matière d’ingénierie et de conception, il y a souvent plus d’une solution à un problème. Dans ce projet, le défi consiste à fabriquer une voiture à énergie éolienne qui va aussi loin et aussi vite que possible. Vous pouvez expérimenter trois éléments du design de la voiture : le châssis, la voile et les roues. Nous vous avons fourni un modèle de voiture, mais ça ne vous empêche pas d’essayer de sortir des sentiers battus. Pouvez-vous donner au châssis une forme ou une taille différente? Pouvez-vous fabriquer une voiture avec seulement trois roues?
Vous ferez plusieurs essais pour comparer chacun des modèles. Vous pouvez même utiliser le journal d’expériences imprimable pour consigner des données sur la distance, le temps et la vitesse. Mettez vos amis et amies au défi de fabriquer leurs propres voitures à énergie éolienne et faites la course pour savoir quel modèle fonctionne le mieux!
Liens avec les normes scientifiques de nouvelle génération (NSNG) |
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Design technique MS-ETS1-2 Analysez les données des essais pour déterminer les similitudes et les différences entre plusieurs designs afin d’identifier les meilleures caractéristiques de chacun qui peuvent être combinées dans une nouvelle solution pour mieux répondre aux critères de réussite. |
Concevez et fabriquez une voiture à énergie éolienne. Procédez à des essais pour mesurer la distance et la vitesse. Modifiez le design et procédez à de multiples essais pour en observer l’impact. Évaluez les résultats pour déterminer si chaque design a bien fonctionné. |
MATÉRIEL
- Marqueur permanent (à pointe douce)
- 2 pailles
- 13 bâtonnets de bricolage
- 2 bâtonnets de sucette
- Ciseaux
- Papier ou carnet de notes
- Crayon
- Colle non toxique
- Ruban adhésif ou ruban de peintre
- Ficelle
- 4 bobines en plastique
- 4 petits élastiques
- Ventilateur
- Chronomètre
ÉTAPES
- 1 Rassemblez votre matériel.
- 2 [Facultatif] Un modèle de voiture à énergie éolienne de base comporte des roues, un châssis et une voile. Réfléchissez à l’aspect que vous voulez donner à votre voiture à énergie éolienne et esquissez un plan. Si vous voulez d’abord utiliser notre design, passez à l’étape 3. Notre design n’est qu’un exemple, mais il existe beaucoup de façons différentes de créer une excellente voiture à énergie éolienne avec d’autres types de matériaux ou méthodes de construction.
- 3 Le sac de marque Ziploc® servira de voile. Décorez-le avec des marqueurs permanents à pointe douce. En décorant, n’oubliez pas que le sceau vert des sacs sera le bas de la voile.
- 4 Fabriquez un support pour la voile avec deux pailles. Coupez une paille pour l’insérer horizontalement dans le sac. Prenez une deuxième paille et croisez-la sur la première pour former un T. Attachez-les ensemble avec de la ficelle ou du ruban adhésif. Placez les pailles croisées à l’intérieur du sac décoré. La paille la plus longue doit dépasser de l’ouverture du sac.
- 5 Construisez le châssis de votre voiture de manière à ce qu’il soit léger, mais robuste. Alignez deux bâtonnets de bricolage horizontalement. Utilisez ensuite de la colle non toxique pour ajouter dix bâtonnets de bricolage verticalement sur le dessus : cinq à partir de la gauche et cinq à partir de la droite. Veillez à laisser un espace au centre pour la voile. Laissez sécher.
- 6 Fabriquez les roues et les essieux de votre voiture. Coupez les deux bâtonnets de sucette en deux pour obtenir quatre morceaux de 5 cm de long chacun. Ces bâtonnets seront vos essieux. Placez un élastique autour d’une extrémité de chaque bâtonnet de sucette, à environ 6 mm du bout. Passez l’autre extrémité du bâtonnet dans une bobine de plastique. L’élastique empêchera la bobine de plastique de tomber. Ces bobines en plastique seront vos roues.
- 7 Fixez les essieux au châssis en bâtonnets de bricolage. Retournez le châssis pour que les deux bâtonnets horizontaux soient visibles. Fixez les essieux avec du ruban adhésif sur chacun de ces bâtons, de sorte que les quatre roues soient alignées au bord du châssis et entre elles. Retournez la voiture et poussez-la pour vous assurer qu’elle roule bien droit.
- 8 Fixez la voile au châssis. Tenez la voile de façon à ce qu’elle soit parallèle aux essieux de la voiture et que la paille passe à travers l’ouverture du châssis. Depuis le dessous du châssis, fixez la paille à un autre bâtonnet de bricolage. Ce bâtonnet de bricolage doit être parallèle aux essieux. Fixez le bâtonnet au châssis avec du ruban adhésif. Vous avez fabriqué une voiture à énergie éolienne!
- 9 Faites l’essai! Utilisez du ruban adhésif pour tracer une ligne de départ devant un ventilateur. Placez la voiture sur cette ligne. Mettez le ventilateur en marche et démarrez une minuterie avec un chronomètre. Une fois que la voiture à énergie éolienne s’est immobilisée, arrêtez le chronomètre et notez le temps. Utilisez une règle pour mesurer la distance parcourue par la voiture. Utilisez le journal des expériences pour consigner le temps et la distance. Pour calculer la vitesse de la voiture, il faut diviser la distance par le temps. Effectuez trois autres essais, puis calculez la distance, le temps et la vitesse moyens de la voiture.
- 10 Après avoir enregistré les premiers résultats, essayez de bricoler différentes parties de la voiture à énergie éolienne. Que pouvez-vous changer pour qu’elle aille plus vite ou plus loin? Faites un autre essai avec le nouveau design et consignez les résultats. En testant et en consignant les résultats de chaque changement, vous pouvez mesurer l’impact de ce changement. Continuez à expérimenter jusqu’à ce que vous obteniez un design final qui vous satisfasse! [Idées : Fabriquez le châssis avec du carton au lieu de bâtonnets de bricolage. Créez une structure de soutien pour la voile avec des chevilles ou des bâtonnets au lieu de pailles. Remplacez les bobines en plastique par des roues en bouchons de bouteilles en plastique. Une fois que vous aurez commencé votre réflexion, vous découvrirez qu’il existe de nombreuses façons de faire preuve de créativité avec différents objets trouvés dans la maison.]
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