Différences entre les pages « Bon état écologique » et « Projet planétarium »

 
 
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|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
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|Description=Cette expérience permet de faire la synthèse des expériences précédentes sur le bon état écologique des cours d’eau.
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{{Introduction
 
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|Introduction=Cette expérience fait le lien et la synthèse des expériences précédentes sur le bon état écologique des cours d’eau.
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|Introduction=Dans le cadre de nos études d'ingénieurs, nous avons du réaliser un projet dont le thème était "la propulsion élastique".  
  
−
Elle prend la forme d’un diagramme à compléter et de schémas à colorier.
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C'est ainsi qu'est né Nicol'astre<sup>TM</sup>, un projet ambitieux de planétarium miniature qui nous l'espérons vont fera approcher des étoiles.
  
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Cette fiche expérience s’intègre dans le Parcours 3 : Solutions et techniques d'étude.  Elle est réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'agence de l'eau Loire - Bretagne. La fiche mise en page est disponible en version PDF et téléchargeable [https://www.wikidebrouillard.org/images/4/43/Fiche_20_Bon_etat_ecologique_des_cours_d_eau.pdf ici].
 
 
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|Step_Title=Conception et découpe des éléments
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|Step_Content=La conception se décompose en 2 partie : le mécanisme et les plateaux. Nous avons commencé par les plateaux et avons privilégié le bois comme matériau principal pour cette partie. Nos plateaux sont en OSB et plusieurs technique de découpe on été utilisé pour les faire le plus rond possible (défonceuse, scie sauteuse, scie à chantourner, ...).
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 +
|Step_Title=L'impression 3D
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|Step_Content=Pour le mécanisme, nous tenions à avoir des pièces sur-mesure. Ainsi, nous avons opté pour l'impression. nous avons modélisé tout notre mécanisme, pièce par pièce, sur le logiciel <u>fusion 360,</u> et nous les avons ensuite importé sur <u>Ultimaker Cura</u> pour les imprimé en PLA. L'ensemble du mécanisme a pris 16h à être imprimé !
 +
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Impression des différents documents
+
|Step_Title=La propulsion élastique
−
|Step_Content=La première étape consiste à préparer les supports d’animation :
+
|Step_Content=Pour notre système de propulsion, nous avons opté pour un ressort de perceuse à colonne. Le ressort est de dimension 980mm 40x-x0,7mm et viens complété le système imprimé en 3D ci-dessous.
−
 
+
|Step_Picture_00=Projet_plan_tarium_ressort.PNG
−
*Commencer par télécharger le fichier en cliquant sur ce [https://www.wikidebrouillard.org/images/a/a9/Fiche_20_Bon_etat_ecologique_-Schemas_1_et_2.pdf lien] ;
+
|Step_Picture_01=Projet_plan_tarium_VID_170180223_223456_504.mp4
−
*L'imprimer ;
+
|Step_Picture_02=Projet_plan_tarium_VID_170180107_013916_870.mp4
−
*Découper les définitions et les titres (suivre les pointillés) ;
+
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−
*Plastifier éventuellement les définitions et les titres.
+
|Step_Picture_04=Projet_plan_tarium_VID_190230518_143823_146.mp4
−
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−
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−
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−
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}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Complétion du diagramme 1/2
+
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−
|Step_Content=Sous forme de discussion, commencer par :
+
|Step_Picture_00=Projet_plan_tarium_20230428_005806.jpg
−
 
+
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−
*Associer les quatre définitions à leurs titres. Pour cela, faire le lien avec les autres expériences réalisées précédemment ;
+
|Step_Picture_02=Projet_plan_tarium_assemblage_1.jpg
−
*Positionner le titre et sa définition sur le diagramme « Schéma représentant les quatre catégories de critères permettant de définir et d’évaluer l’état des cours d’eau ».
+
|Step_Picture_03=Projet_plan_tarium_assemblage_2.jpg
−
|Step_Picture_00=Bon__tat__cologique_Sans_nom_1.jpg
+
|Step_Picture_04=Projet_plan_tarium_assemblage_5.jpg
−
|Step_Picture_01=Bon__tat__cologique_Sans_nom_2.jpg
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{{Tuto Step
 
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−
|Step_Title=Complétion du diagramme 2/2
+
|Step_Title=Projet fini
−
|Step_Content=Voici le diagramme complété.
+
|Step_Content='Voir photo'
−
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}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Utiliser le schéma de décision de la note
+
|Step_Title=Les Comptes / Bilan Carbone
−
|Step_Content=Utiliser la page une du document « Schéma décrivant la façon dont la classe de qualité est déterminée pour les cours d’eau » afin de comprendre de quelle façon fonctionne la note donnée aux écosystèmes.
+
|Step_Content=Pour les comptes, nous avons fait une approximation de ce que nous aurait coûté le '''Nicol'astre'''. Mais, comme nous n'avons utilisé que des ressources dont nous disposions déjà, hormis le ressort, le coût total est uniquement de 56€ !
−
 
+
|Step_Picture_00=Projet_plan_tarium_image.png
−
 
+
|Step_Picture_01=Projet_plan_tarium_stonkj_.jpg
−
- Commencer par repérer qu’il suffit d’une note dégradée à un sous-critère pour que la note globale soit dégradée ;
 
−
 
 
−
- Sur la page 2, déterminer la classe globale du cours d’eau ;
 
−
 
 
−
- Sur la page 3, déterminer les sous-classes puis la classe globale du cours d’eau.
 
−
|Step_Picture_00=Bon__tat__cologique_Sans_nom_3.jpg
 
−
|Step_Picture_01=Bon__tat__cologique_Sans_nom_4.jpg
 
−
|Step_Picture_02=Bon__tat__cologique_Sans_nom_5.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
−
|Observations=L’assemblage des différentes définitions permet de comprendre la notion de bon état écologique.
+
|Observations=Nous observons un mécanisme complexe formant un planétarium. Sur cet objet nous observons 3 planètes miniaturisées et alignées : Mercure, Vénus et la Terre (avec son satellite : la Lune) qui gravitent autour de notre étoile, le Soleil . Plus concrètement, il s'agit d'un axe posé sur une structure avec des plateaux ronds de différentes tailles qui tournent autour de cet axe de différentes hauteurs.
−
|Avertissement=Il faut avoir fait les différentes expériences préalables afin de bien appréhender cette notion.
+
|Avertissement=Plusieurs raisons pourraient faire rater notre expérience:
−
|Explanations=Le bon état écologique se définit à l’aide des différents sous-critères :
 
  
−
- Critères biologiques (présence/absence d’organismes végétaux et animaux considérés comme bioindicateurs) ;
+
-le poids des plateaux (=si trop lourd, pas de rotation)
  
−
- Critères hydromorphologiques (naturalité/artificialisation du milieu et des processus qui y sont à l’œuvre) ;
+
-manque de force de notre système à propulsion élastique (=ne fait pas assez tourner notre rotor)
  
−
- Critères physico-chimiques (toxicologie…) ;
+
-manque de résistance des matériaux de notre système
 +
|Explanations=L'objectif de notre système était de faire tourner le planétarium à l'aide d'un mécanisme à propulsion à élastique. Pour ce faire, nous avons récupérer le mécanisme d'une horloge que nous avons, par la suite, réadapté, et auquel nous avons intégré un ressort en spirale.
 +
|Deepen=Pour ce qui est des plateaux, ces derniers sont mis en rotation grâce à un système d'engrenages planétaires à deux étages. Le premier plateau tourne à 6 tours/min, le deuxième à 3 tours/min et le troisième tourne à 2.5 tours/min.
 +
|Applications=Rappeler le fonctionnement du système solaire
  
−
- Indices de qualité tels que l’indice biologique ou les indices basés sur les macro-invertébrés.
+
Servir de maquette de représentation et de fonctionnement de notre système solaire pour l'enseigner aux plus jeunes
  
 +
Pour les passionnés d'astronomie.
 +
|Related=Pas les autres projets, car nous avons le meilleur projet ;)
 +
|Objectives=Mettre en pratique la découpe des matériaux
  
−
Pour chaque masse d’eau, l’état écologique est qualifié selon cinq classes : très bon, bon, moyen, médiocre et mauvais.
+
Construire une chaine d'engrenage avec une dizaine d'éléments différents
  
−
Dans tous les cas, il est caractérisé par l’écart aux conditions de référence. Ce référent correspond à la classe « état très bon » attribué lorsque les conditions sont représentatives d’une eau de surface pas ou très peu influencée par l’activité humaine.
+
Calcul de rapports de vitesses
  
 +
Utilisation d'une imprimante 3D
  
−
Les signes d’impact des activités humaines sont visibles dans les différents sous-critères :
+
<br />
 +
|Animation=L'objet illustre parfaitement la rotation des planètes par rapport à une étoile
  
−
- Absence de certaines espèces emblématiques ;
+
Les astres sont interchangeables
  
−
- Modification de la morphologie des cours d’eau ;
+
On peut faire varier la vitesse de rotation
  
−
- Présence de pollution dans les eaux ;
+
<br />
−
 
+
|Notes=https://nimax-img.de/Produktdownloads/14156_2_Anleitung-EN.pdf
−
- Indices biologiques avec des notes dégradées ;
 
−
 
 
−
- …
 
−
|Deepen=La notion de bon état écologique est apparue dans les années 1990 lors du Sommet de la Terre.
 
  
−
> En Europe, elle est reprise dans une directive en l’an 2000 qui impose des objectifs de qualité pour les eaux de surface et souterraines.
+
https://en.wikipedia.org/wiki/Epicyclic_gearing
  
−
> En France, elle est notamment reprise par les lois Grenelle dans la Trame verte et bleue française.
+
https://www.youtube.com/watch?v=FElXXzynPnI
−
|Related=Afin d'illustrer concrètement cette activité, il est aussi possible de faire les expériences suivantes :
 
  
−
- [[Indices biologiques de qualité de l'eau]], afin de comprendre comment est construit l'un des critères du bon état écologiques des cours d'eau ;
+
https://www.youtube.com/watch?v=TzJkD87eQNI
  
−
- [[Détermination des invertébrés d'eau douce]], afin d'apprendre à connaître ces êtres-vivant qui sont utilisés pour construire l'un des indices biologiques de qualité de l'eau
+
https://www.youtube.com/watch?v=MJAFGo5SQRE
  
−
- Pour aller plus loin, [[La diversité spécifique, l'assurance de la fonctionnalité]], pour comprendre une partie du fonctionnement des écosystèmes.
+
https://www.youtube.com/watch?v=FElXXzynPnI
−
|Notes=[https://fr.wikipedia.org/wiki/Directive-cadre_sur_l%27eau '''Wikipédia :''' «directive-cadre sur l’eau»]
 
  
−
[https://www.eaufrance.fr/regles-devaluation-de-letat-des-eaux '''Eau France :''' règles d’évaluation de l’état des eaux]
+
https://www.youtube.com/watch?v=TzJkD87eQNI
−
 
 
−
[https://sdage-sage.eau-loire-bretagne.fr/home/des-eaux-en-bon-etat/quest-ce-que-le-bon-etat.html '''Sdage et Sage en Loire-Bretagne :''' qu’est-ce que le bon état des eaux ?]
 
−
 
 
−
[http://www.gesteau.fr/sites/default/files/cr_reunion/LB2016-07.pdf '''Gesteau :''' l’état écologique des cours d’eau]
 
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Version du 2 mai 2023 à 13:00

Planétarium à propulsion élastique

Auteur avatarLes Bibidous | Dernière modification 2/05/2023 par Les Bibidous

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Difficulté
Expert
Durée
9 jour(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Mathématique, Mécanique, Physique
Planétarium à propulsion élastique
Difficulté
Expert
Durée
9 jour(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Mathématique, Mécanique, Physique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Dans le cadre de nos études d'ingénieurs, nous avons du réaliser un projet dont le thème était "la propulsion élastique".

C'est ainsi qu'est né Nicol'astreTM, un projet ambitieux de planétarium miniature qui nous l'espérons vont fera approcher des étoiles.


Bois
Item-Bois Plank 1.jpg
Planche en bois. Image de wikipedia Cleonard1973 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
Amidon. (Peut se trouver sous la forme de fécule, comme la Maïzena ou la fécule de pomme de terre)
[[File:]]
Fécule de maïs
Scie
Item-Scie S gkamraten.jpg
Une scie est un outil à une lame dentée en acier trempé, destinée à couper des matériaux tels que le bois, la pierre, les métaux... Elle est actionnée par divers moyens tels que la force musculaire, l'électricité ou l'eau.
Tournevis Cruciforme
Item-Tournevis Cruciforme 4192oKJcHoL.jpg
Perel hset20 Tournevis (Lot de 6)
Imprimante 3D
Item-Imprimante 3D compressed 3d printer.jpg
L'impression 3D ou impression tridimensionnelle est l’appellation « grand public » des procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière.
Vis
Item-Vis 180px-Vis.jpg
Vis en métal à trouver en magasin de bricolage

Une vis est une machine simple apte à transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation dirigé suivant l'axe de rotation, ou vice-versa.

Les divers types de vis se caractérisent par l'utilisation de surfaces hélicoïdales. On peut distinguer : 

   la vis de fixation utilisée de façon statique pour diverses sortes de liaison ;
   la vis d'Archimède utilisée pour la manutention de matériaux granulés ou pulvérulents, ainsi que pour le pompage des fluides, (exemple : vis à grain) ;
   la vis de transformation de mouvement utilisée de façon dynamique pour transformer, dans un sens ou dans l'autre, un mouvement de rotation en mouvement de translation ou un couple en effort axial ;
   la vis sans fin qui, associée à des roues dentées, permet de réaliser des engrenages ;
   la vis micrométrique, permettant de mesurer avec précision ;
   le mécanisme de vis-écrou ;
le mécanisme de vis à billes.
Fer à souder
Item-Fer à souder ferasouder.jpg
Un fer à souder, ou plus précisément un fer à braser, est un outil chauffant permettant de réaliser une opération de brasage. L'usage courant du fer à souder se fait dans le domaine du montage de composants électroniques.
Bloc de Plastique PLA
[[File:]]
Plastique utilisé notamment pour l'impression 3D

Étape 1 - Le prototype

Afin de se donner une idée de ce que l'on aurait à concevoir, nous avons imprimé un modèle de planétarium basé sur notre première idée de mécanisme. Malheureusement, nous avons vite abandonné cette idée car la structure était trop complexe et trop lourde pour que notre propulsion élastique puisse faire tourner le tout.

Projet plan tarium proto 1.jpg
Projet plan tarium proto 3.jpg
Projet plan tarium proto 2.jpg
Projet plan tarium proto 5.jpg
Projet plan tarium proto 4.jpg

Étape 2 - Elaboration du modèle final

Afin d'être sûr du modèle final, nous nous sommes réunis pour, dessiner, schématiser et découper les bases de ce que serait notre modèle final. Nous avons pu ainsi déterminer quels étaient les éléments manquants ou en trop, ainsi que toutes les dimensions du modèle final.

Projet plan tarium co working.jpg

Projet plan tarium croquis 1.jpg
Projet plan tarium patron .jpg
Projet plan tarium croquis 3.jpg
Projet plan tarium image 2023-05-01 132616281.png

Étape 3 - Conception et découpe des éléments

La conception se décompose en 2 partie : le mécanisme et les plateaux. Nous avons commencé par les plateaux et avons privilégié le bois comme matériau principal pour cette partie. Nos plateaux sont en OSB et plusieurs technique de découpe on été utilisé pour les faire le plus rond possible (défonceuse, scie sauteuse, scie à chantourner, ...).

Projet plan tarium 20230423 155317 1 .jpg
Projet plan tarium 20230423 155405.jpg

Étape 4 - L'impression 3D

Pour le mécanisme, nous tenions à avoir des pièces sur-mesure. Ainsi, nous avons opté pour l'impression. nous avons modélisé tout notre mécanisme, pièce par pièce, sur le logiciel fusion 360, et nous les avons ensuite importé sur Ultimaker Cura pour les imprimé en PLA. L'ensemble du mécanisme a pris 16h à être imprimé !

Projet plan tarium image 2023-04-28 155521128.png
Projet plan tarium image 2023-04-28 155852799.png


Étape 5 - La propulsion élastique

Pour notre système de propulsion, nous avons opté pour un ressort de perceuse à colonne. Le ressort est de dimension 980mm 40x-x0,7mm et viens complété le système imprimé en 3D ci-dessous.

Projet plan tarium ressort.PNG
Projet plan tarium ressort 2.jpg

Étape 6 - Assemblage

Projet plan tarium 20230428 005806.jpg
Projet plan tarium assemblage 1.jpg
Projet plan tarium assemblage 2.jpg
Projet plan tarium assemblage 5.jpg
Projet plan tarium assemblage 4.jpg

Étape 7 - Projet fini

'Voir photo'

Étape 8 - Les Comptes / Bilan Carbone

Pour les comptes, nous avons fait une approximation de ce que nous aurait coûté le Nicol'astre. Mais, comme nous n'avons utilisé que des ressources dont nous disposions déjà, hormis le ressort, le coût total est uniquement de 56€ !

Projet plan tarium image.png
Projet plan tarium stonkj .jpg



Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Nous observons un mécanisme complexe formant un planétarium. Sur cet objet nous observons 3 planètes miniaturisées et alignées : Mercure, Vénus et la Terre (avec son satellite : la Lune) qui gravitent autour de notre étoile, le Soleil . Plus concrètement, il s'agit d'un axe posé sur une structure avec des plateaux ronds de différentes tailles qui tournent autour de cet axe de différentes hauteurs.

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

Plusieurs raisons pourraient faire rater notre expérience:

-le poids des plateaux (=si trop lourd, pas de rotation)

-manque de force de notre système à propulsion élastique (=ne fait pas assez tourner notre rotor)

-manque de résistance des matériaux de notre système

Explications

L'objectif de notre système était de faire tourner le planétarium à l'aide d'un mécanisme à propulsion à élastique. Pour ce faire, nous avons récupérer le mécanisme d'une horloge que nous avons, par la suite, réadapté, et auquel nous avons intégré un ressort en spirale.

Plus d'explications

Pour ce qui est des plateaux, ces derniers sont mis en rotation grâce à un système d'engrenages planétaires à deux étages. Le premier plateau tourne à 6 tours/min, le deuxième à 3 tours/min et le troisième tourne à 2.5 tours/min.

Applications : dans la vie de tous les jours

Rappeler le fonctionnement du système solaire

Servir de maquette de représentation et de fonctionnement de notre système solaire pour l'enseigner aux plus jeunes

Pour les passionnés d'astronomie.

Vous aimerez aussi

Pas les autres projets, car nous avons le meilleur projet ;)

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Mettre en pratique la découpe des matériaux

Construire une chaine d'engrenage avec une dizaine d'éléments différents

Calcul de rapports de vitesses

Utilisation d'une imprimante 3D


Pistes pour animer l'expérience

L'objet illustre parfaitement la rotation des planètes par rapport à une étoile

Les astres sont interchangeables

On peut faire varier la vitesse de rotation


Sources et ressources

https://nimax-img.de/Produktdownloads/14156_2_Anleitung-EN.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Epicyclic_gearing

https://www.youtube.com/watch?v=FElXXzynPnI

https://www.youtube.com/watch?v=TzJkD87eQNI

https://www.youtube.com/watch?v=MJAFGo5SQRE

https://www.youtube.com/watch?v=FElXXzynPnI

https://www.youtube.com/watch?v=TzJkD87eQNI

Dernière modification 2/05/2023 par user:Les Bibidous.

Commentaires

Draft

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