dans les coulisses de la création de la fameuse cataflèchette
Difficulté
Technique
Durée
1 mois
Disciplines scientifiques
Science de la matière, Mécanique, Physique
Sommaire
Introduction
Dans le cadre du projet de science de l'ingénieur en première année, nous avons décider de construire une catapulte ou plutôt une catafléchette.
Qu'est ce que c'est? une catapulte qui a pour but de lancer des fléchette sur une cible. Pratique pour s'amuser entre amis.
Dans ce tutoriel, on retrouvera les différentes étapes de la construction de notre cataflechette: de l'idée de départ jusqu'à sa conception.
- Matériel et outils
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.
Bois 
Planche en bois. Image de wikipedia Cleonard1973 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
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.
Peinture - gouache
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Peinture d'écolier, présentée en tubes (pâte) ou en bidon (liquide)
Fil de fer 
Le terme fil de fer désigne rigoureusement, un fil métallique réalisé en fer.
Par extension et abus de langage, tout fil métallique, fil électrique, etc.
Fil de fer
Le terme fil de fer désigne rigoureusement, un fil métallique réalisé en fer.
Par extension et abus de langage, tout fil métallique, fil électrique, etc.
Étape 1 - concrétisation de l'idée
Nous avions le choix entre le trébuchet et la catapulte. Nous avons opter pour la catapulte car c'est le projet qui nous a paru le plus intéressant, elle permet plus de précision et lance les projectiles avec une vitesse plus réduite, ce qui dans un cadre scolaire nous parait plus judicieux.
Étape 2 - plan de concéption
En choisissant la catapulte, nous avons opté plutôt pour la précision que la puissance. Donc pour compenser ce manque de puissance qui aurait pu nous poser problème, nous avons testé et analysé plusieurs idées de conception en fonction de l'orientation de l'élastique pour voir la position dans laquelle l'élastique est le mieux placé pour obtenir un résultat satisfaisant.
Étape 3 - réunir les matériaux
Nous avons récupéré les matériaux utilisés pour la conception de la catapulte dans un chantier proche de l'école, ce qui nous a permis d'avoir le bois adapté. Par le biais de l'école, nous avons commandé un élastique robuste ainsi que des équerres de maintient et des vis. Nous avions déjà une cible et des fléchettes ce qui nous a permis de réduire les coûts considérablement.
Étape 4 - concéption a l'atelier
Apres avoir réuni les matériaux nécessaire a la construction de notre catafléchette, Yann et Ange se sont diriges vers l'atelier.
Ils ont tout d'abord pris les dimensions sur les différentes pièces pour ensuite découper a l'aide des outils mis a disposition.
Ils ont utilisé la perceuse électrique pour faire les trous dans les bois.
Pour assembler le tout, ils se sont servis d'une visseuse.
Et voila le tour est joué, nous avons maintenant a notre disposition une catafléchette.
Étape 5 - peinture
Pour finaliser le projet, nous avons décider de peindre notre cataflechette dans le thème de notre projet en utilisant les couleurs de la cible classique du jeu des fléchettes: le noir le rouge le blanc et le vert. Nous avons même décidé de peindre une cible sur le socle.
Étape 6 - test
Notre cataflechette fin prête, le moment est venu de la tester. Pour cela nous l'avons testé un par un. On constate que certains sont meilleurs que d'autre.
Étape 7 - diagramme et cahier des charges
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
on voit une tension que se forme entre le bras de la catapulte et le support lorsque l'élastique se tends. Lorsqu'on lache l'elastique on relache la pression emmagasinee et basculer vers l'avant a une vitesse plus ou moins elever selon a quel point l'elastique etait tendu. Le bras est arrete net par la bar en métal permettant ainsi l'ejection de la fléechette.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- l'élastique se brise : l'élastique n'est pas assez robuste, mauvais matériel
- trajectoire imparfaite du projectile : barre de métal sensée arrêter le bras est placée trop tôt ou trop tard, ayant un impact sur la trajectoire.
- des vis mal vissé : défaut de fabrication dû a une inattention pendant la conception
- la catapulte serai incapable de soutenir le poids du projectile: dû a un éventuel choix du matériel inadéquat
Applications : dans la vie de tous les jours
Dans la vie de tout les jours, la cataflèchette est L'OBJET a avoir. Que ce soit pour une après-midi en famille ou une soirée entre amis, la cataflèchette aiguisera votre esprit de compétition tout en passant un moment inoubliable avec vos proche.
En quoi la cataflèchette est-elle différente des autres jeux? Elle permet de changer de la version classique du jeu des fléchettes de tout les jours, et puis, tout le monde aime tirer avec une catapulte n'est ce pas?
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Dans un dernier temps, celui-ci peut être customisé . On peut le peindre ou coller des autocollant dessus: la seule limite ici reste notre imagination.
De plus on peut varier les projectiles, n'oublions pas que cela reste une catapulte.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Comprendre le mécanisme du fonctionnement d'un objet , ici la catapulte, pour pouvoir faire le choix du meilleur matériau possible et effectuer un assemblage le plus pertinent possible.
On a également appris a utiliser des outils manuels tel que diffèrent type de scie et choisir la plus adaptée. On a appris a construire un produit en son intégralité a partir de rien dans un budget réduit ( seulement 12 euros) et dans un temps limité.
On a su optimiser notre catapulte pour la rendre plus performante.
Pistes pour animer l'expérience
Pour animer l'expérience on pourrait organiser un tournois de fléchette. La personne ayant mis marqué le plus de point à l'aide de la cataflèchette à gagné. C'est un moyen pratique et amusant de tester la cataflèchette.
Sources et ressources
matériaux récupéré a la déchetterie et a Ikea.
sources: wikihow,
Dernière modification 3/05/2022 par user:BATARD Julia.
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