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Le vol

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Physics

Les jeunes construisent un planeur en papier et le testent pour déterminer les forces de vol.

Ce dont tu as besoin

  • 2 demi-feuilles de papier à imprimer
  • 1 triangle de carton (d’environ 15 cm x 15 cm)
  • 1 trombone de papier
  • 1 élastique
  • 1 paille
  • 2 bouts de ruban de 10 cm (optionel)
  • Des autocollants brillants ou des trombones supplémentaires, pour ajouter du poids (4-6 par élève)
  • Ruban adhésif

Guide:

Présentation:

Notes de sécurité

Assurez-vous de connaître les précautions prises par Parlons sciences en ce qui concerne la sécurité de la sensibilisation virtuelle auprès des jeunes.

Marche à suivre

Introduction

  • Présentez les quatre principales forces du vol à l'aide de la présentation sur le vol.
  • Donnez à chaque élève deux demi-pièces de papier. Les élèves doivent observer que les deux sont de la même taille et de la même forme.
  • Dites aux élèves de froisser une feuille de papier pour en faire une boule. Demandez-leur "laquelle tombera sur le sol en premier ?".
  • Demandez-leur de laisser tomber la feuille de papier plate et la feuille de papier froissée de la même hauteur, en même temps.
  • Que s'est-il passé ?
  • Discutez du principe de Bernoulli :
    • Plus la vitesse d'un fluide ou d'un gaz augmente, plus la pression diminue.
  • Discutez brièvement de la forme de l'aile d'un avion en utilisant le terme de profil aérodynamique. 

Pour construire l'avion :

  1. Repliez les 3 cm supérieurs de la paille et insérez l'élastique dans le pli.
  2. Plie la paille sur l'élastique et fixe l'extrémité avec du ruban adhésif (cela crée le lanceur de l'avion). 
  3. Placez le trombone sur un coin du triangle en papier (ce coin sera celui qui sera aligné avec le lanceur, là où se trouve l'élastique).
  4. Demandez-leur de scotcher le triangle au lanceur en utilisant au moins 3 bandes de ruban adhésif pour le fixer fermement, en laissant dépasser un peu de la paille. 
  5. Accrochez l'élastique autour du bout de votre pouce ou de votre doigt et tirez en arrière sur l'extrémité opposée du planeur/avion.
  6. Relâchez la paille et l'avion s'envolera vers l'avant.

Activité

  • Commencez par lancer les avions dans les airs. 
  • Après quelques minutes, demandez aux élèves d'ajouter des autocollants ou des trombones à leur avion pour en augmenter le poids. Que se passe-t-il ?
  • Ensuite, ils peuvent ajouter des rubans à leur avion. Que se passe-t-il ?
  • Demandez aux élèves de lancer leur avion sous différents angles (angle d'attaque).

Résumé

  • Discutez de leurs observations. Qu'est-ce qui a permis à leur avion de mieux voler ? Qu'est-ce qui l'a fait voler moins bien ?
  • Passez en revue les quatre forces du vol.
  • Discutez des carrières possibles liées à l'atelier et de ce dont les élèves auront besoin (formation, expérience, etc.) pour y accéder. 

Découverte

Il existe quatre forces principales de vol et voici quelques façons de les tester :

  • La poussée : tu peux modifier la quantité de poussée que tu donnes à ton planeur en changeant la distance à laquelle tu tires sur l'élastique (ou la force avec laquelle tu le lances). Penses-tu que ton planeur ira plus loin ou moins loin si tu lui donnes plus de poussée ?
  • La traînée : la traînée est causée par l'air et les particules de l'air (comme la poussière) et peut ralentir ton planeur ou le faire aller moins loin. Pensez-vous que votre planeur ira plus loin ou moins loin si vous le faites voler à l'intérieur ou à l'extérieur, face au vent, un jour de grand vent ?
    • La feuille de papier froissée tombera plus vite vers le sol qu'une feuille de papier normale, car la surface sur laquelle l'air se heurte est moins importante et la traînée est donc moindre. 
    • Dans le cas des avions, le nez de l'appareil est souvent en forme de cône pour réduire la surface de contact avec l'air.
  • Le poids : Ton planeur volera-t-il mieux s'il est plus lourd ? Tu peux tester cela en ajoutant des autocollants ou un trombone supplémentaire ou d'autres matériaux que tu peux avoir à la maison.
  • La portance : la façon dont un planeur s'élève dans l'air dépend de l'angle auquel il se trouve. Tu peux tester cela en lançant ton planeur sur un angle vers le plafond ou vers le sol ou en essayant d'autres angles. Quel angle maintient ton planeur en l'air le plus longtemps ?

Le principe de Bernoulli stipule que plus un gaz (ou un fluide) se déplace rapidement sur une surface (comme une aile), moins il a le temps de pousser ou de faire pression sur la surface. La forme de l'aile d'un avion s'appelle un profil aérodynamique. Elle est arrondie et légèrement inclinée, ce qui permet à l'air de circuler plus rapidement sur l'aile.

Guide:

Présentation:

Que se passe-t-il ?

Il existe quatre forces principales de vol et voici quelques façons de les tester :

  • La poussée : tu peux modifier la quantité de poussée que tu donnes à ton planeur en changeant la distance à laquelle tu tires sur l'élastique (ou la force avec laquelle tu le lances). Penses-tu que ton planeur ira plus loin ou moins loin si tu lui donnes plus de poussée ?
  • La traînée : la traînée est causée par l'air et les particules de l'air (comme la poussière) et peut ralentir ton planeur ou le faire aller moins loin. Pensez-vous que votre planeur ira plus loin ou moins loin si vous le faites voler à l'intérieur ou à l'extérieur, face au vent, un jour de grand vent ?
    • La feuille de papier froissée tombera plus vite vers le sol qu'une feuille de papier normale, car la surface sur laquelle l'air se heurte est moins importante et la traînée est donc moindre. 
    • Dans le cas des avions, le nez de l'appareil est souvent en forme de cône pour réduire la surface de contact avec l'air.
  • Le poids : Ton planeur volera-t-il mieux s'il est plus lourd ? Tu peux tester cela en ajoutant des autocollants ou un trombone supplémentaire ou d'autres matériaux que tu peux avoir à la maison.
  • La portance : la façon dont un planeur s'élève dans l'air dépend de l'angle auquel il se trouve. Tu peux tester cela en lançant ton planeur sur un angle vers le plafond ou vers le sol ou en essayant d'autres angles. Quel angle maintient ton planeur en l'air le plus longtemps ?

Le principe de Bernoulli stipule que plus un gaz (ou un fluide) se déplace rapidement sur une surface (comme une aile), moins il a le temps de pousser ou de faire pression sur la surface. La forme de l'aile d'un avion s'appelle un profil aérodynamique. Elle est arrondie et légèrement inclinée, ce qui permet à l'air de circuler plus rapidement sur l'aile.

Ressources

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