Comment fabriquer un lanceur d'astronautes (niveaux 3 à 5)?
Combien de temps dure le vol, à partir du moment où le lanceur touche le sol jusqu'à ce que le navire tombe au sol?
Saviez-vous que vous n'avez pas besoin d'aller dans l'espace pour faire l'expérience d'un vol en apesanteur? Les scientifiques utilisent un type spécial de vol en avion, appelé vol parabolique, pour étudier ce que c'est que d'être en apesanteur. Lorsque l'avion vole dans une courbe abrupte, appelée parabole, les personnes et les objets à l'intérieur tombent en chute libre au sommet de la courbe et peuvent flotter pendant environ 30 secondes, tout comme les astronautes dans l'espace! Avec juste une balle rebondissante, une brochette de bambou, une paille et une fusée en papier, vous pouvez créer votre propre lanceur et envoyer des astronautes imaginaires dans un vol parabolique.
Partie 1 sur 3: construction du lanceur
- 1Essayez différentes balles rebondissantes pour trouver celle que vous préférez. Vous aurez le choix entre plusieurs balles rebondissantes, alors essayez-les avant d'en choisir une. La balle sera comme le moteur de votre fusée, vous devez donc en choisir une avec beaucoup de rebond.
- Faites des observations lorsque vous faites rebondir les balles. Une balle rebondit-elle plus haut que l'autre ou reste-t-elle en l'air plus longtemps? La taille ou la texture de la balle fait-elle une différence?
- Regardez aussi la façon dont la balle rebondit. Fait-il un arc (ou une parabole) ou rebondit-il simplement de haut en bas?
- 2Collez l'extrémité pointue d'une brochette de bambou dans la boule. Prenez une brochette en bambou avec une extrémité pointue et enfoncez-la au milieu de la balle rebondissante. Il doit être suffisamment enfoncé dans la balle pour qu'il ne tombe pas facilement, mais veillez à ne pas le pousser trop loin pour qu'il ressorte de l'autre côté.
- Faites très attention à ne pas vous piquer avec le bout pointu de la brochette! Asseyez-vous et posez la balle sur une table pendant que vous travaillez afin de réduire les risques d'accident.
- 3Glissez une paille sur la brochette de bambou. Prenez une paille non emballée et glissez l'une des extrémités ouvertes sur le bâton de bambou. Laissez la paille glisser tout en bas de manière à ce qu'une extrémité repose sur le dessus de la balle.
- Assurez-vous que la paille peut glisser librement de haut en bas sur le bâton, car elle devra pouvoir voler librement lorsque vous laisserez tomber votre lanceur.
Lâchez le lanceur pour faire voler la paille. - 4Mettez une paire de lunettes de sécurité pour protéger votre visage. Lorsque vous lâchez votre lanceur, la paille va s'envoler. Le lanceur rebondira probablement aussi! Mettez des lunettes de protection pour protéger vos yeux, juste au cas où quelque chose rebondirait sur votre visage.
- Assurez-vous qu'il n'y a rien d'autre autour qui pourrait être endommagé, comme des décorations fragiles qui pourraient être renversées par le lanceur.
- Faites également sortir les animaux de la pièce!
- 5Lâchez le lanceur pour faire voler la paille. Il est maintenant temps de tester votre lanceur! Tenez-le de manière à ce que le bâton et la paille soient droits, puis laissez-le tomber. Lorsque la balle touche le sol, la paille devrait s'envoler.
- Faites attention à la façon dont la paille vole. Est-ce qu'il monte et descend tout droit, ou vole-t-il en arc (ou en parabole)?
- Essayez de laisser tomber la balle de différentes manières pour voir ce qui change. Par exemple, cela fait-il une différence de le laisser tomber de différentes hauteurs ou sur différents types de surfaces?
Le saviez-vous? Dans une expérience scientifique, une variable est tout ce qui peut changer et éventuellement affecter les résultats de l'expérience. Par exemple, vous pouvez contrôler des variables telles que la hauteur du lanceur avant de le laisser tomber, ou si vous lancez la balle ou simplement la laissez tomber. Quelles sont les variables de cette expérience que vous ne pouvez pas contrôler?
Partie 2 sur 3: fabriquer une voiture pour les astronautes
- 1Dessinez une voiture pour vos astronautes imaginaires. Prenez un morceau de papier cartonné ou de papier épais et dessinez un "navire" à attacher à votre lanceur. Utilisez votre imagination et donnez-lui une forme cool sur le thème de l'espace. Par exemple, cela pourrait ressembler à un vaisseau spatial, un avion, un OVNI ou même un astéroïde ou une comète.
- Rendez votre vaisseau aussi petit ou aussi grand que vous le souhaitez. Il doit juste être assez petit pour que vous puissiez le coller sur votre paille et cela n'empêchera pas le lanceur de rebondir.
- 2Décorez votre vaisseau et attirez les astronautes à l'intérieur. Prenez des marqueurs et soyez créatif! Décorez votre bateau comme bon vous semble. Ajoutez une fenêtre ou un hublot et montrez les cavaliers à l'intérieur.
- Vous pouvez également ajouter d'autres détails, comme des ailes ou des ailerons, des cratères ou un logo pour votre programme de vol zéro-g!
- 3Découpez votre bateau avec des ciseaux. Lorsque vous avez décoré le navire comme vous le souhaitez, prenez des ciseaux et découpez-le soigneusement. Faites attention à ne pas couper les détails, comme les ailes ou les nageoires caudales.
Posez-vous la question: pourquoi avez-vous choisi la forme que vous avez faite? Pensez-vous que cela fera une différence dans la façon dont votre fusée vole?
Assurez-vous qu'il n'y a rien d'autre autour qui pourrait être endommagé, comme des décorations fragiles qui pourraient être renversées par le lanceur. - 4Collez le navire sur la paille. Utilisez du ruban adhésif pour attacher le navire n'importe où le long de la paille. Selon la taille de votre vaisseau, vous aurez peut-être besoin de 2-3 morceaux de ruban adhésif.
- Assurez-vous que le vaisseau ne dépasse pas le bout de la paille qui sera contre la balle, sinon votre lanceur pourrait ne pas rebondir correctement.
Partie 3 sur 3: tester votre lanceur
- 1Lâchez la balle pour lancer votre fusée. Il est maintenant temps de vraiment mettre votre lanceur à l'épreuve! Remettez vos lunettes de sécurité, puis glissez la paille avec le bateau attaché sur la brochette en bambou. Lâchez le lanceur et regardez votre nouvelle fusée voler.
- La trajectoire de vol de la paille est-elle différente maintenant que le navire est attaché? Est-ce que ça monte toujours aussi haut?
- 2Observez la forme de la trajectoire de la fusée. Dans un vrai vol zéro-g, l'avion doit voler le long d'un arc raide, appelé une parabole. Lorsque vous lancez votre fusée, faites attention à la façon dont elle vole. Voyez-vous un bel arc, ou va-t-il tout droit de haut en bas?
- Si votre fusée ne vole pas en arc de cercle, que pouvez-vous faire pour changer la façon dont elle vole?
Le saviez-vous? Lors d'un vol à zéro g, des personnes et des objets à bord de l'avion flottent pendant quelques secondes au sommet de l'arc de vol, ou parabole. Ce phénomène est appelé «chute libre». Pendant la chute libre, l'avion et tous les objets qu'il contient tombent au même rythme, peu importe leur taille ou leur poids!
- 3Mesurez à quelle hauteur votre fusée vole. Essayez de relancer votre fusée, mais cette fois, utilisez un ruban à mesurer, une règle ou un bâton de mesure pour essayer de mesurer à quelle hauteur elle atteint le sommet de son arc. At-il au moins 30 centimètres (30 cm) de haut avant de tomber?
- Il peut être utile d'avoir un assistant, comme un parent, un frère ou un ami, qui essaie de mesurer le sommet de la parabole lorsque vous lancez le navire.
- Que pensez-vous pouvoir faire pour aider la fusée à aller encore plus haut?
- 4Chronométrez combien de temps votre vaisseau reste en l'air. Demandez à un assistant de régler un chronomètre pendant que vous lancez votre vaisseau. Combien de temps dure le vol, à partir du moment où le lanceur touche le sol jusqu'à ce que le navire tombe au sol?
- Votre vaisseau reste-t-il en l'air pendant au moins 3 secondes? Si non, quels changements pourriez-vous apporter pour prolonger la durée de votre vol?
Avec juste une balle rebondissante, une brochette de bambou, une paille et une fusée en papier, vous pouvez créer votre propre lanceur et envoyer des astronautes imaginaires dans un vol parabolique. - 5Lancez votre fusée de différentes manières et voyez ce qui change. Essayez de laisser tomber votre fusée de différentes hauteurs ou à différents angles. Vous pouvez également le déposer sur différents types de surfaces, comme un sol dur ou un tapis moelleux. Remarquez-vous une différence dans la hauteur de votre fusée, la forme de sa trajectoire de vol ou la durée de son séjour en l'air?
- Si vous le souhaitez, vous pouvez essayer de lancer la balle au lieu de simplement la laisser tomber. Jetez-le doucement et assurez-vous de porter vos lunettes de sécurité!
- 6Expérimentez avec différentes tailles et formes de fusées. Essayez de concevoir différents vaisseaux à tester. Par exemple, vous pourriez faire un bateau long et mince et un bateau court et large. Ou essayez de créer des formes simples (comme des ovales ou des triangles) et des formes plus compliquées (comme des étoiles). La forme ou la taille de votre vaisseau affecte-t-elle le vol de la fusée? Quelle conception fonctionne le mieux?
- Essayez également de déplacer votre navire vers différentes parties de la paille. Est-ce qu'il vole mieux en haut, au milieu ou en bas de la paille?
- Pensez à d'autres choses qui pourraient faire la différence, comme la longueur de la paille. Comment pourriez-vous le rendre plus long ou plus court?
- Trouvez une zone avec beaucoup d'espace pour tester votre lanceur. Rangez tous les objets fragiles qui pourraient être touchés ou renversés et gardez les animaux domestiques hors de la pièce.
- Brochette de bambou
- Balles rebondissantes en caoutchouc
- Paille à boire en papier
- Feuille de papier cartonné ou papier épais
- Marqueurs
- Ciseaux
- Enregistrer
- Ruban à mesurer ou règle
- Lunettes de sécurité
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