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Commencer par construire l'essentiel, votre catapulte doit expulser un projectile. Il ne faut pas commencer par les petits détails tels que la couleur de votre catapulte. | Commencer par construire l'essentiel, votre catapulte doit expulser un projectile. Il ne faut pas commencer par les petits détails tels que la couleur de votre catapulte. | ||
Version du 2 mai 2022 à 12:19
petit tuto sympathique pour créé une arme de guerre chez toi !
Difficulté
Technique
Durée
5 heure(s)
Disciplines scientifiques
Electricité, Mathématique, Mécanique, Physique
Sommaire
Introduction
Petit disclaimer: Tout ceci est uniquement à but pédagogique et nous ne sommes en aucun cas responsable de l'utilisation que vous aller faire de cette catapulte.
Dans ce tutoriel vous retrouverez tout les détails pour construire votre propre catapulte. Nous avons décidé de revisiter cette arme de guerre et la rendre plus puissante en y ajoutant un moteur et rendre la visée horizontale pour plus de fun.
- Matériel et outils
- Fichiers
Moteur électrique 
Les moteurs électriques sont des machines dites à courant continue.
En fonctionnement moteur, l'énergie électrique est transformée en énergie mécanique.En fonctionnement générateur, l'énergie mécanique est transformée en énergie électrique (elle peut se comporter comme un frein). Dans ce cas elle est aussi appelée dynamo.
Imprimante 3D 
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.
Découpeuse laser 
Découpeuse-graveuse laser CO2 - 50W
Planche à découper 
Planche à découper
Bobine de fil à coudre 
Bobine de fil à coudre
Étape 1 - phase de croquis/essai
Avant de trouver le design idéal pour notre catapulte. On est passé par plusieurs versions pas très concluante. C'est à ce moment la que toute les idées sont bonnes à prendre et de sélectionner les meilleures. Cette première étape est primordiale pour que toute l'équipe sache dans quelle direction le projet va aller.
Les croquis peuvent évidemment être différent du final suivant l'avancé du projet, les matériaux...
Étape 2 - diagramme bête à cornes et pieuvre
Avant de démarrer la construction, il faut expliquer ce que la catapulte va faire.
Étape 3 - récupération des objets
Dès que tout les croquis ont été fait, il faut maintenant trouver les composants de notre catapulte. Nous avons optés pour une planche de bois pour le bâti. Pour l'axe de rotation on a pris une tige qui possèdent un axe fixe et un axe qui tourne. Pour stopper le mécanisme on a choisit une bobine de fil. Nous avons choisis d'imprimer en 3D le réceptacle de la bille et de récupérer un moteur pour faire tourner tout ça. Bien sur libre à vous de prendre n'importe quel composants et de faire avec ce que vous avez sous la main.
Étape 4 - Design des pieces
Il faut maintenant dimensionner correctement toute les pièces dont vous aurez besoin. Donc pour la planche de bois faire une découpe laser de la dimension que vous souhaitez. Pour les pièces imprimées en 3D pas de souci à se faire ! je vous donne tout les dossiers de chaque pièces pour pouvoir les imprimer par vous même et de changer les dimensions pour qu'elle soit adaptable à vos pièces que vous aurez récupérées.
Étape 5 - assemblage
Ca y'est tout est en place pour monter la machine ! commencez par fixer le moteur au bâti. Sur votre axe de rotation, placez une roue dentée pour réduire la vitesse de rotation.
Ensuite fixez la partie statique de l'axe de rotation au bâti de telle sorte à ce que la roue dentée et le pignon de votre moteur soit en contact.
Vissez votre réceptacle 3D à l'extrémité de l'axe de rotation pour que celui ci tourne en même temps que l'axe de rotation.
Fixez l'extrémité de la bobine de fil sur l'axe de rotation et l'autre extrémité bien attaché à la bobine de telle sorte à ce que le fil s'enroule sur l'axe de rotation. (la bobine doit être fixée au bâti)
Étape 6 - test
Tout est prêt pour le lançage ! manque plus qu'a brancher le moteur et c'est parti. Bien sur placez un projectile dans le réceptacle (bille, cailloux , ogive nucléaire...).
Étape 7 - budget
Pour le budget, les objets sont principalement issu de récupération.
Pour améliorer la catapulte, on pourrait fixer le bâti sur des roues.
Les deux seuls objets achetés sont:
- 4 roulement à billes pour les roues (7,10€)
- 4 tiges filetés pour les accrocher à la planche de bois afin d'y mettre les roues (3,90€)
Total : 7,10+3,90=10,91€
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Vous pouvez voir ce qui se passe sur la vidéo à l'étape 6 de test !
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Ne pas toucher les fils électriques ! Non seulement votre expérience sera ratée mais votre vie également donc attention.
Commencer par construire l'essentiel, votre catapulte doit expulser un projectile. Il ne faut pas commencer par les petits détails tels que la couleur de votre catapulte.
Explications
Mode d'emploi:
- Placer la catapulte sur une surface plane (avec de la place autour quand le projectile partira!)
- Brancher le moteur (toujours faire attention avec l'électricité)
- Le moteur commence à tourner pendant que la bobine se déroule
- Lorsque la bobine a fini de se dérouler, le fil se bloque et coupe l'élan du bras; ce qui l'arrête.
- Quand l'expérience est terminée, commencez par débrancher le moteur puis réenrouler autour de la bobine.
Plus d'explications
Evidemment, cette catapulte n'est pas universelle. Vous pouvez l'adapter seulement le moteur que vous avez à disposition.
Pour le moteur, il faut qu'il ait une bonne puissance mais qu'il possède également un bon couple. Si il n'y a pas suffisamment de couple alors le moteur ne supportera pas le poids de l'objet; ce qui ralentit sa vitesse de rotation.
Dans notre catapulte, afin d'améliorer le couple, on y a ajouter 2 engrenages. Le principe est de créer une accélération du couple (vis à vis du rapport de réduction)
Pour le bras, le design du bras est libre à chacun suivant les besoins, le type de projectiles qu'on veut lancer.
Pour finir, le bâti n'est pas indispensable au fonctionnement de la catapulte mais ajoute un aspect esthétique intéressant.
Applications : dans la vie de tous les jours
Dans le vie de tous les jours, on peut évidemment s'amuser à lancer des projectile.
Mais dans un aspect plus large, il est possible de modifier la catapulte afin d'y accrocher un stylo Veleda sur le bras (légèrement incliné). Lorsque la catapulte est en fonctionnement , avec la force centrifuge l'encre restante dans le stylo va se diriger vers le bas du stylo. Le stylo va alors de nouveau fonctionner.
Vous aimerez aussi
autre exemple de catapulte :
Catapulte à air comprimé — Wikidebrouillard
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Cette expérience permet de me comprendre le mécanisme d'une catapulte et développer son imagination.
Pistes pour animer l'expérience
Démonstration de catapultes différentes.
Sources et ressources
définition d'une catapulte :
https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/catapulte/13739
catapulte
nom féminin
(latin catapulta, du grec katapeltês)
- Machine de guerre pour lancer les projectiles.
Dernière modification 2/05/2022 par user:Mattis montamat.
Published