Notre projet consiste à créer une catapulte à propulsion élastique
Difficulté
Technique
Durée
6 heure(s)
Disciplines scientifiques
Mathématique, Mécanique, Physique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Rassemblez les matériaux nécessaires
- 3 Étape 2 - Concevoir un plan
- 4 Étape 3 - Construire la base
- 5 Étape 4 - Ajouter le bras de levier
- 6 Étape 5 - Attacher l'élastique
- 7 Étape 6 - Ajouter le lanceur
- 8 Étape 7 - Tester et ajuster
- 9 Comment ça marche ?
- 10 Éléments pédagogiques
- 11 Commentaires
Introduction
Dans ce projet, nous allons apprendre comment construire une catapulte à élastique en utilisant un exemple simple, et comprendre les principes de base de la physique et de la mécanique qui sont impliqués dans son fonctionnement. Ce projet est parfait pour les enfants et les adultes qui cherchent à en apprendre davantage sur la science tout en s'amusant.
- Matériel et outils
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.
Bois 
Planche en bois. Image de wikipedia Cleonard1973 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
Règle
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Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.
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.
Vis 
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.
Étape 1 - Rassemblez les matériaux nécessaires
Nous avons besoin d'une planche en bois, d'un élastique, de quelques clous ou de la colle pour assembler la catapulte.
Étape 2 - Concevoir un plan
Avant de commencer à construire, il est important de dessiner un plan de notre catapulte. Cela nous aidera à déterminer la taille, la forme et l'emplacement des différentes parties de la catapulte.
Étape 3 - Construire la base
On commence par construire la base de la catapulte en utilisant du bois. On utilise une planche de bois pour créer la base. La base doit être suffisamment solide pour supporter la tension de l'élastique.
Étape 4 - Ajouter le bras de levier
On fixe un morceau de bois plus petit sur la base pour créer le bras de levier de la catapulte. Le bras de levier doit être suffisamment long pour permettre à l'élastique de s'étirer et se contracter.
Étape 5 - Attacher l'élastique
On attache l'élastique à l'extrémité du bras de levier et on fixe l'autre extrémité de l'élastique à la base de la catapulte. On utilise de la colle et des attaches pour fixer l'élastique solidement.
Étape 6 - Ajouter le lanceur
On fixe un petit morceau de bois à l'extrémité du bras de levier pour créer le lanceur de la catapulte. Le lanceur doit être suffisamment solide pour résister à la tension de l'élastique et pour propulser le projectile.
Étape 7 - Tester et ajuster
Une fois que la catapulte est construite, testez-la en lançant différents projectiles. Si la catapulte ne lance pas le projectile assez loin, on ajuste la tension de l'élastique ou la position du lanceur pour améliorer la performance.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
- La catapulte a une base solide pour supporter la tension de l'élastique.
- L'élastique est tendu entre l'extrémité du bras de levier et la base de la catapulte, créant une force potentielle.
- Le bras de levier est fixé à la base et permet au lanceur de bouger vers l'arrière pour tendre l'élastique et vers l'avant pour libérer la tension et lancer le projectile.
- Le projectile est placé sur le lanceur et est propulsé par la tension de l'élastique lorsque le lanceur est relâché.
- La distance parcourue par le projectile dépend de la tension de l'élastique, de la position du lanceur et de la forme et du poids du projectile.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- Un manque de sécurité : non port des lunettes de sécurité, blessures
- Mauvais choix de matériau
- Tension de l'élastique trop ou pas assez importante
- Mauvais positionnement du projectile
Explications
Une catapulte à élastique est un type de catapulte qui utilise l'énergie stockée dans un élastique pour propulser un projectile. La catapulte est généralement composée d'une base, d'un bras de levier, d'un lanceur et d'un élastique.
Plus d'explications
Lorsque la catapulte est prête à être lancée, le projectile est placé sur le lanceur. L'élastique est ensuite tendu en tirant sur le bras de levier. Plus l'élastique est tendu, plus la force de lancement sera grande. Lorsque le bras de levier est relâché, l'élastique se détend, transférant l'énergie stockée dans l'élastique au projectile et le propulsant en avant.
Applications : dans la vie de tous les jours
- Activités éducatives (enseignement de la physique)
- Loisirs et jeux (Lancer des balles, jouets ...)
- Chasse et pêche (Lancer des appâts)
- Agriculture (Lancer les semences)
- Industrie (Test de résistance)
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Les catapultes à élastique peuvent être utilisées dans les écoles pour enseigner les concepts de la physique tels que la force, la distance, la gravité et la cinétique.
Pistes pour animer l'expérience
On pourrait organiser une compétition de lancement de projectiles en utilisant plusieurs catapultes à élastique construites par des équipes. Les équipes peuvent concourir pour voir quelle catapulte peut lancer le projectile le plus loin ou le plus précisément possible.
Sources et ressources
Youtube
Wikidebrouillard
Dernière modification 2/05/2023 par user:Cataprojet.
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