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Version du 28 avril 2023 à 11:03
Planétarium à propulsion élastique
Difficulté
Technique
Durée
7 jour(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Mathématique, Mécanique, Physique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Le prototype
- 3 Étape 2 - Elaboration du modèle final
- 4 Étape 3 - Conception et découpe des éléments
- 5 Étape 4 - L'impression 3D
- 6 Étape 5 - La propulsion élastique
- 7 Étape 6 - Assemblage
- 8 Étape 7 - Projet fini
- 9 Étape 8 - Les comptes
- 10 Comment ça marche ?
- 11 Éléments pédagogiques
- 12 Commentaires
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.
- Matériel et outils
Roulement à bille 
En mécanique, un roulement est un dispositif destiné à guider un assemblage en rotation, c'est-à-dire à permettre à une pièce de tourner par rapport à une autre selon un axe de rotation défini.
Bois 
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 
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.
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.
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.
Étape 3 - Conception et découpe des éléments
(Pierre, Paul et Owen)
Étape 4 - L'impression 3D
(Pierre, Paul et Owen)
Étape 5 - La propulsion élastique
...
Étape 6 - Assemblage
...
Étape 7 - Projet fini
...
Étape 8 - Les comptes
(Evan et Raph.M)
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
...
Plus d'explications
...
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 et à ceux qui s'intéressent à l'astronomie.
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 au soleil
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.
Draft