Différences entre les pages « Friction' Test » et « Les Plans Chat Pains »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
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|Main_Picture=Les_Plans_Chat_Pains_etsi.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=L'objet est constitué d'un cylindre contenant un ressort permettant de propulser une bille.  Avec des équations  et une analyse du mouvement de la bille, la densité de l'air pourra ainsi être retrouvé.
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|Description=Page expliquant notre projet SI 2022
|Disciplines scientifiques=Mathematics, Mechanics, Physics
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Réalisé par: DARTHENAY Elisa, HIJAZI Inès, SPANNEUT Alexia, CHAPELLE Marine, MORAND Léa
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|Disciplines scientifiques=Computing, Mechanics
 
|Difficulty=Technical
 
|Difficulty=Technical
|Duration=5
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|Duration=2
|Duration-type=minute(s)
+
|Duration-type=month(s)
|Tags=cylindres, bille, catapulte, frottements
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|Tags=Kinétique, étagère, planche à découper, EPF, Bois, Pliable, rangements
 
}}
 
}}
 
{{Introduction
 
{{Introduction
|Introduction=De nos jours, connaitre la viscosité d'un fluide peut être utile dans de nombreux domaines scientifiques, notamment en mécanique des fluides lors du lancement d'un objet aérodynamique, ou même en météorologie lors de l'étude d'un climat. Cette viscosité est directement liée à une force de frottement fluide opposée  au mouvement de l'objet, diminuant l'accélération de ce dernier et ayant tendance à modifier drastiquement sa trajectoire. Sans connaissance de la valeur de la viscosité du fluide, une incertitude importante sur la trajectoire de l'objet est présente et un besoin est ainsi crée. Notre objet a ainsi pour but de répondre à ce besoin.
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|Introduction=Dans le cadre de notre projet SI de 1ere année à l'EPF, nous devions développer un objet kinétique, qui soit utile, original, réalisable et fun.
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{{Materials
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|ItemList={{ItemList}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Recherche de l'idée
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|Step_Content=Pour répondre à la problématique posée par notre professeur, nous avons choisi de construire une planche à découper pouvant se déplier en étagère, ce qui permettrai d'optimiser l'espace et qui soit utile à tous types d'utilisateurs.  
  
Notre système bille ressort permet , simplement à partir d'une mesure d'un allongement d'un ressort et d'une durée de chute, de retrouver la valeur du coefficient de frottement fluide.
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Dans le but, de le réaliser, de façon la plus diversifiée possible, nous avons utilisé l'impression 3D ainsi que du travail manuel dans l'atelier de l'EPF.
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|Step_Picture_00=Les_Plans_Chat_Pains_Capture_d_cran_2022-04-06_165002.png
 
}}
 
}}
{{Materials
+
{{Tuto Step
|ItemList={{ItemList
+
|Step_Title=Cahier des charges
|Item=Cylindre en plastique
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|Item=Bille
 
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|Item=Cylindre en plastique
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mesure de la raideur du ressort
+
|Step_Title=Choix et préparation des matériaux
|Step_Content='''Matériel supplémentaire nécessaire spécifiquement à l'étape'''
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|Step_Content=Le matériau principal utilisé est le bois, car il est esthétique, écologique et plus simple à travailler. Nous avons acheté des profilés plats, qui permettront à notre système de pouvoir être mit en rotation, et des profilés carrés, qui serviront à améliorer la solidité du raccord.
  
* Potence ou système permettant de suspendre verticalement un objet
+
Les planches de bois ont été découpées en 14x30cm à l'aide d'une scie circulaire , puis poncées de manière électrique et manuelle. 
  
* Fil pour attacher
+
Différents achats ont été effectués: 
* Balance
 
  
Choisir un ressort d'une longueur à vide entre 15 et 20 cm.
+
- Corn alu bril 19.5x19.5x1.5x1 
  
Choisir un objet de forme quelconque ayant une masse de l'ordre de grandeur de 100 g.
+
-Plat alu bril anodise 15x2x1 
  
Peser cet objet au gramme près . Attacher le ressort verticalement à une potence à une des des extrémités du ressort. Attacher à l'autre extrémité du ressort l'objet pesé. Mesurer la longueur du ressort à l'équilibre ( c'est à dire la distance entre les deux extrémités du ressort à l'arrêt lorsqu'une masse y est est attachée ).
+
-Patins  
  
Enfin , appliquer la formule : raideur = masse de l'objet m * intensité pesanteur g / ( longueur à l'équilibre - longueur à vide )
+
-Tasseaux de bois   
  
Vous avez ansi la raideur du ressort que l'on nommera k.
+
Nous avons aussi décidé de rajouter en plus un range œufs fait en impression 3D pour pouvoir stocker des aliments de cette forme.<br />
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|Step_Picture_00=Les_Plans_Chat_Pains_IMG_3517.jpg
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}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Montage du ressort
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|Step_Title=Modélisation et impression 3D
|Step_Content=Trouver 2 cylindres en plastiques de manière à ce que les deux coulissent entre eux. Trouver une bille de sorte à ce que le diamètre de la bille soit de 2 mm de moins long que celui cylindre. Enroulez le ressort autour du cylindre le plus mince. Installer une butée à l'extrémité du cylindre le plus large de telle façon que le cylindre ne puisse pas sortir totalement du système.
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|Step_Content=Le range-œufs a d'abord été modelisé sur Cura Ultimaker. Après avoir réglé quelques paramètres, nous avons lancé l'impression qui a duré 14 heures.
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|Step_Picture_00=Les_Plans_Chat_Pains_Capture_d_cran_2022-04-30_143849.png
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}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Création Support Catapulte
+
|Step_Title=Construction de l'étagère
|Step_Content=Fixer le cylindre de la catapulte contre un support en bois de façon à ce que l'angle entre l'horizontale et le cylindre fasse 90°.
+
|Step_Content=Après avoir préparé chaque matériau, nous avons assemblé le tout.  
  
Graduer la partie verticale de la planche le long de l'axe du cylindre de façons à ce que la hauteur maximale atteinte par la bille soit repérable.
+
Nous avons vissé les tiges en aluminium sur les tasseaux de bois. Des patins ont été ajoutés au dernier tasseau de bois pour éviter sa dégradation.
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|Step_Picture_00=Les_Plans_Chat_Pains_siii.jpg
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|Step_Picture_03=Les_Plans_Chat_Pains_siiiiiiiii.jpg
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|Step_Picture_05=Les_Plans_Chat_Pains_etsii.jpg
 
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}}
{{Tuto Step
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{{Notes
|Step_Title=Experience
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|Observations=L'objet est fonctionnel, il se déplie en planche à découper, se replie en étagère facilement et peut servir de rangements pour des objets de différentes tailles.
|Step_Content=Placer sa bille sur la plateforme dans le trou du cylindre.
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|Avertissement=Mettre des objets trop lourds ou de trop grande taille fera probablement rater l'expérience. De plus, les planches sur lesquelles l'utilisateur coupera ses aliments s'abîmeront sous l'effet de l'ustensile tranchant.
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|Applications=Cet objet optimise la place et serait idéal pour un étudiant qui n'a pas beaucoup de rangements. De plus, grâce à l'aspect esthétique de l'objet, la neutralité des couleurs et sa forme, il plaît à l'œil et se fond dans tous type de décor.
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Selon le besoin, étant déplié, l'objet peut aussi servir de plateau.
  
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De plus, en cas de déménagement, l'utilisateur peut plier l'objet afin d'optimiser de la place dans les cartons, sans avoir à le démonter !
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|Notes=Logiciel Cura Ultimaker
{{Notes
 
|Observations=Durant la première phase du mouvement, on observe une bille subissant un accélération due à la force de rappel du ressort. En effet, suite à sa compression , le ressort va vouloir revenir vers sa position d'équilibre et donc s'étirer. De l'instant à partir duquel le levier est lâché à l'utilisateur jusqu'a l'instant pour lequel le ressort va passer par sa position d'équilibre, la plate-forme va être accélérée et ainsi de meme pour la bille. A partir de l'instant ou le ressort va passer par la position d'équilibre , la plateforme attachée au ressort va décellerer à cause de la force de rappel. Alors, la bille qui n'est pas directement attachée au ressort va décoller de la plateforme grace  la vitesse accumulée lors de l'accélération. La bille entre alors dans seconde phase de mouvement: une chute libre avec vitesse initiale verticale.La bille va lors être soumis uniquement à son poids et à une force de frottement fluide. La bille va alors monter jusqu'à sa flèche puis chuter jusqu'au sol.
 
|Avertissement=Une mauvaise mesure de la raideur du ressort due à une mauvaise lecture des graduations sur sa règle.
 
  
Un angle de propulsion différent de plus de 2 degrés que 90 ° poserait un problème par rapport à la modélisation de la trajectoire qui a été établie avec une vitesse initiale verticale.
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Outils classiques de bricolage
  
Une présence trop importante de frottements entre le ressort et le cylindre pourrait nuire à l'experience car les frottements solides ne sont pas pris en compte.
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<br />
|Explanations=L
 
|Applications=Le coefficient de frottement fluide est très important dans le domaine de l'ingénierie mécanique.  Ce coefficient exprimé la viscosité d'un fluide. Il st définit comme la mesure de la résistance d'un fluide en cours de déformation dues aux forces intermoléculaires.  Il peut être utilisé pour faire des modèles de systèmes afin de se rapprocher au maximum du phénomène physique réel, et  prédire les trajectoire des systèmes élaborés.
 
|Related=[[Catapulte à air comprimé]]
 
|Objectives=Comprendre l'importance  des frottements lors de la modélisation d'une mouvement et l'influence que ceux ci peuvent avoir sur une trajectoire.
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Status
 
{{Tuto Status
|Complete=Draft
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|Complete=Published
 
}}
 
}}

Version du 1 mai 2022 à 16:25

Auteur avatarHijazi | Dernière modification 2/05/2022 par Les Plans Chat Pain

Les Plans Chat Pains etsi.jpg
Page expliquant notre projet SI 2022 Réalisé par: DARTHENAY Elisa, HIJAZI Inès, SPANNEUT Alexia, CHAPELLE Marine, MORAND Léa
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Dans le cadre de notre projet SI de 1ere année à l'EPF, nous devions développer un objet kinétique, qui soit utile, original, réalisable et fun.

Étape 1 - Recherche de l'idée

Pour répondre à la problématique posée par notre professeur, nous avons choisi de construire une planche à découper pouvant se déplier en étagère, ce qui permettrai d'optimiser l'espace et qui soit utile à tous types d'utilisateurs.

Dans le but, de le réaliser, de façon la plus diversifiée possible, nous avons utilisé l'impression 3D ainsi que du travail manuel dans l'atelier de l'EPF.




Étape 2 - Cahier des charges


Étape 3 - Choix et préparation des matériaux

Le matériau principal utilisé est le bois, car il est esthétique, écologique et plus simple à travailler. Nous avons acheté des profilés plats, qui permettront à notre système de pouvoir être mit en rotation, et des profilés carrés, qui serviront à améliorer la solidité du raccord.

Les planches de bois ont été découpées en 14x30cm à l'aide d'une scie circulaire , puis poncées de manière électrique et manuelle.

Différents achats ont été effectués:

- Corn alu bril 19.5x19.5x1.5x1

-Plat alu bril anodise 15x2x1

-Patins

-Tasseaux de bois

Nous avons aussi décidé de rajouter en plus un range œufs fait en impression 3D pour pouvoir stocker des aliments de cette forme.


Étape 4 - Modélisation et impression 3D

Le range-œufs a d'abord été modelisé sur Cura Ultimaker. Après avoir réglé quelques paramètres, nous avons lancé l'impression qui a duré 14 heures.


Étape 5 - Construction de l'étagère

Après avoir préparé chaque matériau, nous avons assemblé le tout.

Nous avons vissé les tiges en aluminium sur les tasseaux de bois. Des patins ont été ajoutés au dernier tasseau de bois pour éviter sa dégradation.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

L'objet est fonctionnel, il se déplie en planche à découper, se replie en étagère facilement et peut servir de rangements pour des objets de différentes tailles.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Mettre des objets trop lourds ou de trop grande taille fera probablement rater l'expérience. De plus, les planches sur lesquelles l'utilisateur coupera ses aliments s'abîmeront sous l'effet de l'ustensile tranchant.


Applications : dans la vie de tous les jours

Cet objet optimise la place et serait idéal pour un étudiant qui n'a pas beaucoup de rangements. De plus, grâce à l'aspect esthétique de l'objet, la neutralité des couleurs et sa forme, il plaît à l'œil et se fond dans tous type de décor.

Selon le besoin, étant déplié, l'objet peut aussi servir de plateau.

De plus, en cas de déménagement, l'utilisateur peut plier l'objet afin d'optimiser de la place dans les cartons, sans avoir à le démonter !

Éléments pédagogiques


Sources et ressources

Logiciel Cura Ultimaker

Outils classiques de bricolage


Dernière modification 2/05/2022 par user:Les Plans Chat Pain.

Commentaires

Published