Dans ce tutoriel nous allons donc étudier la création d'une catapulte réalisable en impression 3D. Notre catapulte répondra à plusieurs critères tel que son format, son design, son utilité, sa puissance ...
Difficulté
Technique
Durée
10 heure(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique, Physique
Introduction
Bonjour chers lecteurs/lectrices,
Pour bien commencer ce tutoriel, il sera important de se fixer un objectif précis, de se réserver un peu de temps et de patience, et de ne surtout pas avoir peur d'effectuer quelques changements par rapport au modèle du tutoriel afin de rendre unique votre création.- Matériel et outils
Petit ordinateur portable 
Les petits ordinateurs portables, ou notebook, sont des versions allégées d'un ordinateur portable.
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.
Elastique 
Un élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire.
Étape 1 - Brainstorming
Pour la première étape, vous allez vous rendre sur Internet pour étudier le sujet de votre futur travail. Vous regarderez différents modèles de catapultes, grand ou petits, en bois ou en plastique, etc... afin de pouvoir y réfléchir seul ou en groupe et décider comment sera votre construction.
Étape 2 - Modélisation
Rendez vous sur un site de modélisation tel que SolidWorks, Catia, Sketchup que vous pourrez trouver gratuitement sur Internet. Ces logiciels sont plus ou moins faciles à prendre en main mais certains tutos Youtube suffiront à maîtriser les bases pour une structure simple tel qu'une catapulte. Avant de modéliser, il est essentiel de savoir comment imprimer en 3d sa catapulte. Il ne fait pas créer de parois volantes ou non imprimables physiquement parlant. Vous pouvez donc penser à imprimer chaque pièce une à une puis les assembler lors du montage ou encore mettre votre catapulte sous forme de patron comme nous verrons ensuite.
Étape 3 - Contrôle des dimensions et travail du design
Notre catapulte est sous forme de patron comme ci-joint. A gauche de l'écran se retrouve les normes de l'objet créé et sont donc ajustables en fonction de nos critères mais aussi de la capacité de l'imprimante à imprimer jusqu'à une dimension finie.
On peut donc effectuer des retouches visuelles et de design pour perfectionner notre travail .
Étape 4 - Imprimante 3D
Transférer votre fichier dans le format propre à votre catapulte. Vous pourrez changer le format grâce au logiciel fourni avec votre imprimante 3D. Lancez l'impression tout en la surveillant régulièrement afin d'éviter quelconque erreur ou soucis technique.
Après environ 3h30, votre patron sera prêt à être monté.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Nous nous retrouvons avec notre patron que nous pouvons plier pour former la catapulte. Les côtés s'emboitent dans leurs encoches respectives et il ne reste plus qu'à tendre l'élastique de l'extrémité de la cuillère, en passant par dessus la structure, jusqu'à l'emplacement prévu.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Cette expérience peut échouer à cause de la complexité de certaines étapes. En effet, si la modélisation n'est pas bien réalisé, on observera alors une mauvaise impression et la pièce sera entierement à refaire. Il peut aussi arriver un mauvais dimensionnement ou encore des erreurs d'impressions dues à un défaut sur l'imprimante.
Applications : dans la vie de tous les jours
Cette catapulte est à but purement divertissant puisqu'elle n'apporte aucune solution à n'importe quel problème technique. Elle permet donc d'organiser des jeux à travers le tir de projectiles qui peuvent aller jusqu'à 3 mètres. Cette catapulte reste précise et peut être utilisé selon l'imagination de chacun. Son format minimaliste permet de la transporter facilement et donc de l'emmener lors de soirées. Pour finir, son charme est indéniable et serait parfait en tant que décoration durant les périodes où elle n'est pas utilisée.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
A travers le divertissement, on peut y comprendre le fonctionnement d'une force de rappel, exercée par l'élastique, d'un levier ou encore de l'inertie transmise au projectile. Cette catapulte permet d'illustrer visuellement ces principes et de les comprendre à travers une expérience réalisable à l'infini (on peut tirer autant de fois qu'on veut pour comprendre) .
Pistes pour animer l'expérience
Afin de bien utiliser cette objet, la meilleure idée est de créer des jeux qui mettent en place son utilisation. Par exemple, une pétanque avec des tirs effectués par la catapulte ou encore un basket, où le but étant de rentrer le plus de projectiles dans un cadre précis.
Sources et ressources
Vidéos Youtube: tutos fabrications catapulte
Site Internet: Les catapultes et la physique
Dernière modification 2/05/2022 par user:Le Catastrouple.
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