Projet SI des Planeurs
Difficulté
Technique
Durée
3 heure(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique, Physique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Récupération d'une aile en polystyrène
- 3 Étape 2 - Imprimante 3D
- 4 Étape 3 - Fixation de l'hélice et du stylo à l'aile
- 5 Étape 4 - Conception du reste de la structure de l'avion
- 6 Étape 5 - Profiter de son œuvre d'art !
- 7 Comment ça marche ?
- 8 Éléments pédagogiques
- 9 Commentaires
Introduction
Voici le planeur : l'avion version miniature qui vous emmènera jusqu'à vos rêves !
- Matériel et outils
Elastique 
Un élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire.
Fil de fer 
Le terme fil de fer désigne rigoureusement, un fil métallique réalisé en fer.
Par extension et abus de langage, tout fil métallique, fil électrique, etc.
Papier 
Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres.
L’histoire du papier remonte à l’Antiquité. Le papier porteur d’un message le plus ancien connu à ce jour date de l’an 8 av. J.-C. et a été trouvé en Chine.
Carton 
Le terme carton désigne certains types de papiers généralement caractérisés par une rigidité, une épaisseur et/ou un grammage relativement élevés ; cependant, la distinction peut être faite en fonction des caractéristiques et de l’emploi. Par exemple, certains matériaux cannelés légers sont considérés comme des cartons alors que les feuilles de papier buvard ou certains supports artistiques à fort grammage sont considérés comme des papiers.
Scotch 
Scotch transparent
Bloc de Plastique PLA
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Plastique utilisé notamment pour l'impression 3D
Bouchon plastique 
permet de fermer une bouteille hermétiquement ou de faire beaucoup d’expériences
Polystyrène A fatal error occurred in the #info parser function
Étape 1 - Récupération d'une aile en polystyrène
Cette étape consiste à se procurer une aile d'un avion en polystyrène tout fait. Il est préférable que cette aile puisse se détacher facilement du reste de manière à ne pas l'abîmer.
Étape 2 - Imprimante 3D
Pour faire voler notre avion, nous avons besoin d'une hélice. Il faut donc la réaliser à l'imprimante 3D pour obtenir une pièce propre et aérodynamique. Il suffit ensuite de prendre le tube de stylo vide, d'y glisser l'élastique tendu ainsi que le fil de fer courbé aux extrémités et de fixer l'hélice au bout du tube.
Lien pour l'hélice : https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/micro-warbird-400mm-propeller
Étape 3 - Fixation de l'hélice et du stylo à l'aile
Dans cette étape, l'objectif est de fixer l'hélice et le stylo à l'aile. Pour ce faire, il convient d'utiliser un support à concevoir également par une impression 3D. Ce support permet de relier l'ensemble. Pour assurer le bon maintien du tout, on ajoute un élastique qui lie les deux extrémités du support en passant de l'autre côté de l'aile.
Lien support : https://www.thingiverse.com/thing:6003968
Étape 4 - Conception du reste de la structure de l'avion
A présent, il ne reste plus qu'à concevoir la partie arrière de l'avion. Pour cela, du papier, du carton et du scotch seront utiles. Il faut alors créer un parallélépipède rectangle en carton et y fixer l'aile arrière au bout qui, elle, sera faite en papier. Toutes les liaisons entre les pièces sont assurées par du scotch.
Étape 5 - Profiter de son œuvre d'art !
Bravo ! Vous venez de concevoir votre propre avion miniature à l'aide de seulement quelques bricoles. Maintenant, profitez et amusez vous bien !
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Il s'agit d'un avion miniature qu'il suffit de lancer en actionnant le moteur à élastique pour qu'il puisse planer pendant quelques dizaines de secondes !
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Assurez-vous d'utiliser des matériaux légers comme ici (polystyrène, plastique, petits élastiques...) et d'éviter le bois, par exemple. En revanche, il convient également de sélectionner des pièces assez robustes de manière à ce que l'avion ne se brise pas en vol sous l'effet de rafales de vent (si vous le lancez en extérieur) ou bien même de son propre poids.
Explications
Point scientifique
Comment un avion vole-t-il ? Il y a besoin de trois choses : d'air, de beaucoup de vitesse et de deux ailes. L'air qui s'engouffre très vite dans les ailes fait décoller et planer l'avion. Si l'on accélère de l'air au-dessus de l'aile, on crée une dépression. Dans ce cas, l'aile est aspirée ce qui fait monter l'avion.
Applications : dans la vie de tous les jours
Amusement
Si vous souhaitez envoyer un SMS à votre voisin qui habite dans l'immeuble d'à côté mais qu'il n'y a plus de réseau, il vous suffit d'accrocher votre message à l'avion et de le lancer en direction de la fenêtre de votre voisin... rien de plus simple !
Éléments pédagogiques
Pistes pour animer l'expérience
Cet avion miniature peur être utilisé à des fins pédagogiques, par exemple pour enseigner et mieux expliquer à des lycéens les raisons physiques pour lesquelles un avion peut voler. Dans ce cas, les concepts de dépression et de portance paraissent bien plus concrets !
Dernière modification 2/05/2023 par user:Nicolas.
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