Différences entre les pages « LED RACER » et « Chandelle fait monter l'eau »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=Courseled.mp4
+
|Main_Picture=Chandelle_fait_monter_l_eau_Capture_d_cran_de_2020-04-17_11-44-26.png
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Courses de lumières sur guirlande de LED
+
|Description=Une expérience spectaculaire et facile à faire chez toi qui te permets de mettre en évidence la dilatation de l'air lorsqu'on le chauffe puis sa rétractation quand on le refroidit.
|Disciplines scientifiques=Arduino, Computing, Electricity
+
(Attention : Demande à un adulte de t'aider pour l’utilisation des allumettes et éloigne autour de toi les objets inflammables).
|Difficulty=Expert
+
|Disciplines scientifiques=Physics
|Duration=6
+
|Difficulty=Easy
|Duration-type=hour(s)
+
|Duration=10
 +
|Duration-type=minute(s)
 +
|Tags=Bougie, Feu, Chaleur, Dilatation, Air, Eau, Chandelle
 
}}
 
}}
 
{{Introduction
 
{{Introduction
|Introduction=Le led racer est inspiré du projet OPENLEDRACE. Une course de led sur guirlande programmable
+
|Introduction=Que se passe-t-il quand tu éteins une chandelle entourée d'eau en l'enfermant dans un verre ?
  
Il s'agit d'un boitier, mais aussi d'une diversité de manettes, qui constituent le véritable intérêt d'expérimentation du jeu !
+
La réponse, avec cette expérience sur les propriétés de l'air chaud et de l'air froid qui prolonge celle du [[ballon dans une bouteille]].
  
de 2 à 4 joueurs
+
<br />
 
}}
 
}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
|ItemList={{ItemList
|Item=Carte arduino micro-controleur
+
|Item=Assiette
}}{{ItemList
 
|Item=Ruban de Led - WS2812B
 
}}{{ItemList
 
|Item=Bouton poussoir
 
}}{{ItemList
 
|Item=Batterie 18650
 
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Câble Dupont
+
|Item=Bougie
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Interrupteur à bascule
+
|Item=Eau
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Bois
+
|Item=Verre
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Câble USB - micro-USB
+
|Item=Allumette
 
}}
 
}}
|Prerequisites={{Prerequisites
 
|Prerequisites=Initiation à la soudure
 
}}{{Prerequisites}}
 
 
|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
 
|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
|Attachment=LED_RACER_led_race_4_joueurs_ino_300leds.ino
+
|Attachment=Chandelle_fait_monter_l_eau_Wikidebrouillard-Chandelle_fait_monter_l_eau.pdf
}}
 
|ExternalAttachmentsLinks={{ExternalAttachmentsLinks
 
|ExternalAttachmentsLinks=https://create.arduino.cc/editor/zabern/eadfd3dc-693f-4161-bb39-d9aa35522e26/preview
 
}}
 
 
}}
 
}}
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Rassembler le matériel et les outils
 
|Step_Content='''Matériel (en gras, les éléments essentiels au fonctionnement du jeu)'''
 
 
 
- '''1 carte Arduino''' ( uno, ano, pro mini...)
 
 
- '''1 cable de connection USB''' (Selon le modèle arduino)
 
 
- '''Guirlande de led WS2812''' (5m)
 
 
- '''1 source d'alimentation''' (batterie, cable USB dénudé...) pour alimenter le jeu sans passer par la carte (Au risque de casser le port à force de manipulations)
 
 
- '''2, 3 ou 4  boutons d'arcade'''
 
 
- 1 interrupteur
 
 
- '''Cables (type dupont ou de récupération...)'''
 
 
- 1 Boîte pour mettre en forme notre console (récupération; bois; découpe laser...)
 
 
 
''Option :''
 
 
''- Utiliser des embouts de branchements pour les boutons.''
 
 
''(embouts DC par exemple, permettant de récupérer des cables de vieux chargeurs)''
 
 
 
'''Outils'''
 
 
 
- 1 fer à souder
 
 
- Etain
 
 
- Pistolet à colle
 
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|Step_Picture_02=LED_RACER_IMG_20210719_200646.jpg
 
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}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Découvrir le circuit, le fonctionnement et les vigilances
+
|Step_Title=Réunir le matériel
|Step_Content='''Image 1'''
+
|Step_Content=<br />
 
 
 
 
Voici le shéma du circuit, il indique sur quels sorties/branchements les différents objets doivent être branchés.  Pensez à utiliser des couleurs pour vous repérez:
 
 
 
 
 
Le rouge est le plus souvent dédié au 5V (le +)
 
 
 
Le Noir/marron/blanc au GND (Le -)
 
 
 
Les couleurs aux entrées numériques ( une information qui passe)
 
 
 
 
 
Si vous êtes assez aguéris, ce shéma peut vous suffire. Le reste du tutoriel essaye de donner un maximum de conseils :)
 
 
 
'''Image 2'''
 
 
 
 
 
Ce cable de connection  femelle vous l'obtenez avec l'achat de votre guirlande. 
 
 
 
Il peut être présent en bonus ou à découper au bout de la guirlande. (découpez bien le femelle!)
 
 
 
 
 
'''Image 3'''
 
 
 
 
 
Notre alimentation doit sortir de la boite. Je déconseille d'alimenter directement par la prise USB de l'arduino à l'usage. Risque de casser le branchement à force d'usage (sauf à coller le cable à la boite par exemple). Mais surtout, vous ne pourrez pas ajouter d'interrupteur comme sur le shéma. Je vous recommande donc :
 
 
 
 
 
- Une batterie à pile ou de type 18650 ( comme sur le shéma)
 
 
 
- Un vieux cable USB, assez long, que vous aurez dénudé (Cables rouge et noir)
 
 
 
 
 
'''Image 3'''
 
 
 
 
 
De même à l'usage, brancher les boutons directement à la carte est risqué ( mais toujours possible; pensez à coller les cables à la boite, ou faire un noeud) . Les participants tirent dessus, et risque de casser le branchement. Aussi, vous pouvez utiliser des "prises". Le branchement reste le même, et s'agissant de bouton, peut importe de quel coté vous branchez!
 
 
 
 
 
'''Image 4'''
 
 
 
  
Et Voici l'interieur de notre exemple. Donc beaucoup de cables qui se baladent. Il est important d'estimer la longueur des cables en fonction de l'emplacement de vos différents items.
+
* une ou plusieurs bougies ( bougies chauffe plat par exemple)
|Step_Picture_00=LED_RACER_Untitled_Sketch_bb.png
+
* une assiette
|Step_Picture_01=LED_RACER_IMG_20210725_105924.jpg
+
* une boîte d'allumettes ou un briquet
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+
* un ou plusieurs bocaux en verre
|Step_Picture_02=LED_RACER_IMG_20210725_105938.jpg
+
* De l'eau
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+
|Step_Picture_00=Chandelle_fait_monter_l'eau_photo_intro_version_finale.jpg
|Step_Picture_03=LED_RACER_IMG_20210725_105908.jpg
 
|Step_Picture_03_annotation={"version":"3.5.0","objects":[{"type":"image","version":"3.5.0","originX":"left","originY":"top","left":600,"top":0.25,"width":2250,"height":4000,"fill":"rgb(0,0,0)","stroke":null,"strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":0.15,"scaleY":0.15,"angle":90,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"crossOrigin":"","cropX":0,"cropY":0,"src":"https://www.wikidebrouillard.org/images/6/66/LED_RACER_IMG_20210725_105908.jpg","filters":[]},{"type":"textbox","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":300.19,"top":176,"width":198.65,"height":48.82,"fill":"#FF0000","stroke":"#FF0000","strokeWidth":1,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"text":"Prises boutons et interrupteur allumage","fontSize":20,"fontWeight":"normal","fontFamily":"sans-serif","fontStyle":"normal","lineHeight":1.16,"underline":false,"overline":false,"linethrough":false,"textAlign":"left","textBackgroundColor":"","charSpacing":0,"minWidth":20,"splitByGrapheme":false,"styles":{} }],"height":338,"width":600}
 
|Step_Picture_04=LED_RACER_IMG_20210725_110006.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Préparer ma boite
+
|Step_Title=Préparer l'expérience
|Step_Content='''Votre boite doit pouvoir s'ouvrir''' et idéalement, vous devez pouvoir continer à y accéder facilement, pour refaire une soudure par exemple (Maintenance).
+
|Step_Content=Verse un peu d'eau au fond de l'assiette (on peut mettre du colorant dans l'eau pour que l'expérience soit plus visible).
  
  
Préparer ma boite, ça veut dire avoir une petite idée, d'où chaque items va se retrouver. Alors on prend son crayon et on pose ses marques pour:
 
  
 
<br />
 
<br />
 
+
|Step_Picture_00=Chandelle_fait_monter_l'eau_assiette_avec_eau_.jpg
* Là où sort le cable femelle guirlande
+
|Step_Picture_01=Chandelle_fait_monter_l'eau_chandelle_v2_Petite_taille.mp4
* Là où sortent les cables ou prises des boutons
 
* Là où sort l'interrupteur d'allumage
 
* Là où sort le cable d'alimentation
 
 
 
 
 
Mais aussi à l'intérieur:
 
 
 
<br />
 
 
 
* Où fixer la carte arduino ( Possible avec colle ou vis ou punaises
 
* Où fixer la batterie si nécessaire
 
* Où fixer le haut-parleur
 
 
 
 
 
La boite parait convenir, on y va alors !
 
 
 
On fait les trous et les encoches.
 
 
 
 
 
'''A défaut, voici aussi un plan découpe laser  : )'''
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_IMG_20210725_105908.jpg
 
|Step_Picture_00_annotation={"version":"3.5.0","objects":[{"type":"image","version":"3.5.0","originX":"left","originY":"top","left":600,"top":0.25,"width":2250,"height":4000,"fill":"rgb(0,0,0)","stroke":null,"strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":0.15,"scaleY":0.15,"angle":90,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"crossOrigin":"","cropX":0,"cropY":0,"src":"https://www.wikidebrouillard.org/images/6/66/LED_RACER_IMG_20210725_105908.jpg","filters":[]}],"height":338,"width":600}
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Construire le circuit
+
|Step_Title=Réaliser l'expérience
|Step_Content={{Warning|Pensez aux couleurs des cables, ça aide pour s'y retrouver}}
+
|Step_Content=Mets la bougie au milieu de l'assiette. Puis allume là !{{Warning|...Attention en allumant de ne pas te brûler, ou de ne pas enflammer ce qui pourrait y avoir aux alentours.}}
 
 
 
 
Tout d'abord, voici un petit rappel de comment on soude ! Bien utile !
 
 
 
 
 
Certains items devant sortir de la boite, ne soudez pas tout tout de suite.
 
  
  
''Exemple : Vous soudez le bouton à la carte, avec un long cable. Hors le trou de votre boite permet de faire sortir les cables...mais il n'a pas la taille d'un bouton. Votre bouton est donc coincer dans la boite, et il faut dessouder! Patience et préparation!''
+
Couvre la bougie avec le verre puis observe ce qu'il se passe !
 
+
|Step_Picture_00=Chandelle_fait_monter_l'eau_chandelle_v2_Petite_taille.mp4
 
 
Avant de tout fixer ( colle...etc), testez donc le jeu !
 
 
 
Go Code !
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_souder-facile-tutoriel-comment-faire-francais.png
 
|Step_Picture_01=LED_RACER_1200px-BOXSON_20201120_123225.jpg
 
|Step_Picture_02=LED_RACER_1200px-BOXSON_20201120_123159.jpg
 
|Step_Picture_03=LED_RACER_1200px-BOXSON_20201120_123049.jpg
 
|Step_Picture_04=LED_RACER_Untitled_Sketch_bb.png
 
 
}}
 
}}
{{Tuto Step
+
{{Notes
|Step_Title=Uploader le code
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|Observations=La flamme s'éteint rapidement, des bulles s'échappent du verre puis l'eau monte dans le verre.
|Step_Content=Le logiciel permettant de téléverser le code est disponible en ligne. Je vous le conseil largement. Aucun problème de compatibilité,  plus simple à utiliser que le logiciel sur bureau. Il faut simplement un compte.
+
|Avertissement=Pour que l'expérience fonctionne au mieux, il faut réussir à obtenir une différence de température importante entre le début et la fin de l'expérience. Donc il est souhaitable de partir avec du matériel et de l'eau froids. Le temps pendant lequel la bougie brûle est aussi important : si elle s'éteint trop vite elle ne peut pas chauffer beaucoup l'ensemble. Ainsi il est plus efficace d'utiliser un contenant haut (mais pas trop volumineux) dans lequel il y a un volume d'air important (qui contient du dioxygène) au desssus de la bougie. Par exemple une bouteille en verre type jus de fruit et une bougie coupée de façon à ce qu'elle mesure la moitié de la hauteur de la bouteille fonctionne très bien.
https://create.arduino.cc/editor
 
  
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Dernier point. Quand on refait l'expérience plusieurs fois d'affilée, il faut trouver un moyen de renouveler l'air dans le bocal ou la bouteille. En effet le dioxygène qui était contenu dedans a été consommé et donc la bougie va s'éteindre très vite si il n'est pas renouvelé.
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|Explanations='''Lorsque tu couvre la bougie avec le verre il se passe deux choses :'''
  
Le code est lisible et disponible [https://create.arduino.cc/editor/zabern/eadfd3dc-693f-4161-bb39-d9aa35522e26/preview ICI]
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- D'une part, la combustion nécessite du dioxygène (O2) et produit du dioxyde de carbone (CO2). Lorsque la quantité de dioxygène présente dans le verre devient trop faible alors la flamme s'éteint.  
  
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- D'autre part, la flamme de la bougie produit de la chaleur qui va chauffer l'air présent dans le verre. L'air en chauffant se dilate. C'est à dire que pour la même quantité d'air, cet air prend plus de place.  On peut d'ailleurs constater cette dilation, car lorsque l'on pose le bocal sur la bougie, un bulle d'air s'échappe.
  
Le code contient une partie aisément modifiable avec les paramètres principaux.
+
Lorsque la flamme s'éteint (du fait du manque d'oxygène) l'air refroidit. A l'inverse de la dilatation , en se refroidissant, l'air se rétracte, c'est à dire qu'il prend moins de place.  L'eau va alors être aspirée dans le verre occupant la place ainsi libérée.
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|Deepen=Ce phénomène fait intervenir la loi des gaz parfaits, PV=nRT, avec :
  
 +
*P : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Pression pression] (Pa),
 +
*V : le [https://fr.wikipedia.org/wiki/Volume volume] du gaz (m<sup>3</sup>),
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*n : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Quantit%C3%A9_de_mati%C3%A8re quantité de matière] (mol),
 +
*R : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_universelle_des_gaz_parfaits constante universelle des gaz parfaits] (≈ 8,314 J·K<sup>-1</sup>·mol<sup>-1</sup>),
 +
*T : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_absolue température absolue] (K).
  
''// Branchements''
+
Dans notre cas, la quantité de mol (n) et la constante (R), ne varient pas.
  
 +
Dans un premier temps la température augmente, la production de gaz fait varier son volume mais vu que le verre garde le même volume, la pression augmente un petit peu.
  
''#define MAXLED        300 // Nombre de leds (300 = 5m )''
+
Puis lorsque la flamme s’éteint la température diminue et la rétraction de l'air devenu froid, fait diminuer le volume d'air et  sous l'effet de la pression, l'eau est aspirée dans le verre et une fois l'eau dans le verre la pression redevient normal.
 +
|Applications=L'air chauffé dans la cocotte-minute est contenue sous pression lorsqu'elle est fermée et une fois le sifflet ouvert la pression diminue ce qui nous permet de l'ouvrir.
  
''#define PIN_LED        A0  // Guirlande _ R 500 ohms sur le branchement PIN WS2812 and WS2813''
+
<br />
 
+
|Related=L'expérience [[Ballon dans une bouteille]] issue du même parcours : [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Group:Dilatation_et_r%C3%A9traction_de_l%27air Dilatation et rétraction de l'air]
''#define PIN_P1        2  // J1 Rouge''
+
|Objectives=- Illustrer le phénomène de dilatation et de rétractation de l'air dû à la chaleur.
 
+
|Animation=- Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Joue la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de ton public !
''#define PIN_P2        3  // J2 Vert''
 
 
 
''#define PIN_P3        4  // J3 Bleu''
 
 
 
''#define PIN_P4        5 // J4 Bleu''
 
 
 
''#define PIN_AUDIO      10  // Pin pour haut parler, ajouter Condensateur 2UF''
 
 
 
 
 
''// Paramètre de jeu''
 
 
 
''byte loop_max=5; //Nombre de tours''
 
 
 
''float ACEL=0.2; // Acceleration''
 
 
 
''float kf=0.015; // Frottement''
 
 
 
''float kg=0.003; // Gravité''
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_Screenshot_2021-07-25_11.52.17.png
 
|Step_Picture_00_annotation={"version":"3.5.0","objects":[{"type":"image","version":"3.5.0","originX":"left","originY":"top","left":0,"top":-0.02,"width":1884,"height":1052,"fill":"rgb(0,0,0)","stroke":null,"strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":0.32,"scaleY":0.32,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"crossOrigin":"","cropX":0,"cropY":0,"src":"https://www.wikidebrouillard.org/images/1/1c/LED_RACER_Screenshot_2021-07-25_11.52.17.png","filters":[]},{"type":"wfline","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":185,"top":7,"width":100,"height":0,"fill":"rgba(255,0,0,0)","stroke":"#FF0000","strokeWidth":4,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"round","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"x1":-50,"x2":50,"y1":0,"y2":0},{"type":"wfarrow2circle","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":135,"top":7,"width":16,"height":16,"fill":"#aaa","stroke":"#666","strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":0.5,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"radius":8,"startAngle":0,"endAngle":6.283185307179586},{"type":"wfarrow2circle","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":235,"top":7,"width":16,"height":16,"fill":"#aaa","stroke":"#666","strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":0.5,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"radius":8,"startAngle":0,"endAngle":6.283185307179586},{"type":"wfellipse","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":193.43,"top":46.26,"width":45.06,"height":45.46,"fill":"rgba(255,0,0,0)","stroke":"#FF0000","strokeWidth":2,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"rx":22.528988694082713,"ry":22.729655897560278},{"type":"textbox","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":131,"top":48,"width":74.46,"height":48.82,"fill":"#FF0000","stroke":"#FF0000","strokeWidth":1,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"text":"Importer code","fontSize":20,"fontWeight":"normal","fontFamily":"sans-serif","fontStyle":"normal","lineHeight":1.16,"underline":false,"overline":false,"linethrough":false,"textAlign":"left","textBackgroundColor":"","charSpacing":0,"minWidth":20,"splitByGrapheme":false,"styles":{} },{"type":"textbox","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":537,"top":186,"width":47.8,"height":48.82,"fill":"#FF0000","stroke":"#FF0000","strokeWidth":1,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"text":"Le code","fontSize":20,"fontWeight":"normal","fontFamily":"sans-serif","fontStyle":"normal","lineHeight":1.16,"underline":false,"overline":false,"linethrough":false,"textAlign":"left","textBackgroundColor":"","charSpacing":0,"minWidth":20,"splitByGrapheme":false,"styles":{} }],"height":335,"width":600}
 
|Step_Picture_01=LED_RACER_Screenshot_2021-07-25_12.00.08.png
 
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{{Tuto Step
 
|Step_Title=Mettre en boite (et tester à nouveau)
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_IMG_20210725_105806.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Fabriquer des manettes
 
|Step_Content=L'intérêt des prises boutons, est surtout la possibilité de continuellement inviter de nouvelles manettes, ou simplement d'en changer aisément.
 
 
 
 
 
De là, plusieurs type de manettes possibles
 
 
 
 
 
'''Manette Arcade''' (Image 1)
 
 
 
 
 
Boutons d'arcade dans un beau roulot carton de film étirable/aluminium
 
 
 
 
 
'''Manette Bidouille''' ( Image 2)
 
 
 
 
 
Manette avec pinces crocodiles, pour libérer votre créativité
 
 
 
 
 
 
 
Manette Shake ( a  venir )
 
 
 
 
 
 
 
Manette Bidouille
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_IMG_20210725_105433.jpg
 
|Step_Picture_01=LED_RACER_IMG_20210725_125054.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Jouer !
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Et un circuit ?
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_IMG_20210725_130431.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Et la récupération ?
 
|Step_Content='''Cable manette'''
 
 
 
Récupérer des vieux cables de chargeur DC. Ils fonctionneront très bien, à condition d'avoir le bon diamètre.
 
|Step_Picture_00=LED_RACER_IMG_20210725_124654.jpg
 
}}
 
{{Notes
 
|Observations=Il s'agit d'une course de leds. La guirlande allume les voyants de démarrage, le son accompagne le démarrage. Les joueurs sont prêts.
 
 
 
Ceux qui appuyent le plus vite, qui mitraillent , avance plus vite! Le tout se joue en 5 tours, puis la guirlande s'allume de la couleur du joueur vainqueur !
 
|Avertissement=Si ça ne marche pas  :
 
 
 
*Dans le logiciel Arduino,  sélectionner la bonne carte dans l'onglet dédié.
 
*Vérifiez bien les soudures et les branchements.
 
|Related=Pour faire un point sur la soudure : [http://www.wikidebrouillard.org/w/Initiation_%C3%A0_la_soudure Initiation à la soudure]
 
 
 
Une autre vision de la construction : [http://www.wikidebrouillard.org/w/Bo%C3%AEte_%C3%A0_sons Boîte à sons]
 
 
 
Une autre construction avec arduino : [http://www.wikidebrouillard.org/w/D1-Pong D1-Pong]
 
|Objectives=Mettre en pratique la soudure
 
 
 
Construire un circuit électronique avec une dizaine d'éléments différents
 
 
 
Découvrir un code arduino de manière ludique : le lire, le comprendre, le modifier
 
 
 
Utiliser une découpeuse laser
 
|Animation=L'objet peut être utiliser comme démonstration de ce que l'on peut faire en électronique, dans un fablab.
 
  
Il peut être présenter déjà construit pour essayer de la refaire : quels éléments utilisés ? quel code ? quels étapes ?
+
- Demande de l'aide à un adulte pour l'utilisation des allumettes et éloigne autour de toi tous les objets qui peuvent s'enflammer facilement.
 +
|Notes=[https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_des_gaz_parfaits Loi des gaz parfaits]
  
Cette construction peut être un objectif de réalisation d'un mini-stage.
+
[http://mediaspip.ptitdeb.infini.fr/medias/videos/article/bougie-dans-le-bocal Vidéo de l'expérience]
|Notes=https://create.arduino.cc/projecthub/gbarbarov/open-led-race-a0331a
 
 
}}
 
}}
 
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{{Tuto Status
 
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|Complete=Published
 
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Version actuelle datée du 26 juillet 2021 à 09:57

Auteur avatarRémi | Dernière modification 26/07/2021 par Nathanaël Latour

Chandelle fait monter l eau Capture d cran de 2020-04-17 11-44-26.png
Une expérience spectaculaire et facile à faire chez toi qui te permets de mettre en évidence la dilatation de l'air lorsqu'on le chauffe puis sa rétractation quand on le refroidit. (Attention : Demande à un adulte de t'aider pour l’utilisation des allumettes et éloigne autour de toi les objets inflammables).
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Que se passe-t-il quand tu éteins une chandelle entourée d'eau en l'enfermant dans un verre ?

La réponse, avec cette expérience sur les propriétés de l'air chaud et de l'air froid qui prolonge celle du ballon dans une bouteille.


  • Fichiers

Étape 1 - Réunir le matériel


  • une ou plusieurs bougies ( bougies chauffe plat par exemple)
  • une assiette
  • une boîte d'allumettes ou un briquet
  • un ou plusieurs bocaux en verre
  • De l'eau




Étape 3 - Réaliser l'expérience

Mets la bougie au milieu de l'assiette. Puis allume là !
...Attention en allumant de ne pas te brûler, ou de ne pas enflammer ce qui pourrait y avoir aux alentours.


Couvre la bougie avec le verre puis observe ce qu'il se passe !




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

La flamme s'éteint rapidement, des bulles s'échappent du verre puis l'eau monte dans le verre.

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

Pour que l'expérience fonctionne au mieux, il faut réussir à obtenir une différence de température importante entre le début et la fin de l'expérience. Donc il est souhaitable de partir avec du matériel et de l'eau froids. Le temps pendant lequel la bougie brûle est aussi important : si elle s'éteint trop vite elle ne peut pas chauffer beaucoup l'ensemble. Ainsi il est plus efficace d'utiliser un contenant haut (mais pas trop volumineux) dans lequel il y a un volume d'air important (qui contient du dioxygène) au desssus de la bougie. Par exemple une bouteille en verre type jus de fruit et une bougie coupée de façon à ce qu'elle mesure la moitié de la hauteur de la bouteille fonctionne très bien.

Dernier point. Quand on refait l'expérience plusieurs fois d'affilée, il faut trouver un moyen de renouveler l'air dans le bocal ou la bouteille. En effet le dioxygène qui était contenu dedans a été consommé et donc la bougie va s'éteindre très vite si il n'est pas renouvelé.

Explications

Lorsque tu couvre la bougie avec le verre il se passe deux choses :

- D'une part, la combustion nécessite du dioxygène (O2) et produit du dioxyde de carbone (CO2). Lorsque la quantité de dioxygène présente dans le verre devient trop faible alors la flamme s'éteint.

- D'autre part, la flamme de la bougie produit de la chaleur qui va chauffer l'air présent dans le verre. L'air en chauffant se dilate. C'est à dire que pour la même quantité d'air, cet air prend plus de place. On peut d'ailleurs constater cette dilation, car lorsque l'on pose le bocal sur la bougie, un bulle d'air s'échappe.

Lorsque la flamme s'éteint (du fait du manque d'oxygène) l'air refroidit. A l'inverse de la dilatation , en se refroidissant, l'air se rétracte, c'est à dire qu'il prend moins de place. L'eau va alors être aspirée dans le verre occupant la place ainsi libérée.

Plus d'explications

Ce phénomène fait intervenir la loi des gaz parfaits, PV=nRT, avec :

Dans notre cas, la quantité de mol (n) et la constante (R), ne varient pas.

Dans un premier temps la température augmente, la production de gaz fait varier son volume mais vu que le verre garde le même volume, la pression augmente un petit peu.

Puis lorsque la flamme s’éteint la température diminue et la rétraction de l'air devenu froid, fait diminuer le volume d'air et sous l'effet de la pression, l'eau est aspirée dans le verre et une fois l'eau dans le verre la pression redevient normal.

Applications : dans la vie de tous les jours

L'air chauffé dans la cocotte-minute est contenue sous pression lorsqu'elle est fermée et une fois le sifflet ouvert la pression diminue ce qui nous permet de l'ouvrir.


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L'expérience Ballon dans une bouteille issue du même parcours : Dilatation et rétraction de l'air

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

- Illustrer le phénomène de dilatation et de rétractation de l'air dû à la chaleur.

Pistes pour animer l'expérience

- Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Joue la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de ton public !

- Demande de l'aide à un adulte pour l'utilisation des allumettes et éloigne autour de toi tous les objets qui peuvent s'enflammer facilement.

Sources et ressources

Loi des gaz parfaits

Vidéo de l'expérience

Dernière modification 26/07/2021 par user:Nathanaël Latour.

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