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3... 2... 1... Décollage ! - Construire sa propre fusée en papier

Brève description :

Dans cette série de 3 activités, les élèves vont concevoir et construire leurs propres fusées en papier et les lancer.

Ils apprendront ce qu'il faut pour qu'une fusée soit stable et ils calculeront la trajectoire et la vitesse de la fusée.

Ils apprendront la vitesse nécessaire pour quitter la Terre à bord d'une fusée et découvriront pourquoi la Lune a le potentiel d'être un tremplin pour une exploration spatiale plus poussée.

Enfin, ils calculeront l'accélération de leur fusée au moment du lancement et la replaceront dans le contexte de la force G subie par les astronautes lors du lancement.
Sujet : Science, Physique
Objectifs d'apprentissage :

  • Apprendre à connaître le centre de masse.
  • Apprendre à connaître le centre de pression.
  • Étude du mouvement des projectiles et des paraboles.
  • Calculer la vitesse et l'accélération.
  • Comprendre les forces.
  • Améliorer la réflexion scientifique et la capacité à travailler en équipe.
    •  
    Tranche d'âge :
    14 - 16 ans
     
    Temps
    Leçon : 2 heures
     
    Ressource disponible en :
    Anglais, Danois, Portugais et Espagnol
    Télécharger l'activité - FR
    Activité 1 : Construisez votre propre fusée en papier

    Dans cette activité, les élèves vont construire une fusée en papier. Ils trouveront le centre de masse et le centre de pression et tenteront de rendre leur fusée aussi aérodynamique que possible. Ils testeront la stabilité de leur fusée et examineront quelles variables dans la conception de leur fusée influenceront les performances de celle-ci.
    Équipement

  • Feuille de travail des élèves imprimée pour chaque groupe
  • Annexe 3 imprimée pour chaque groupe (facultatif)
  • Deux feuilles de papier A4 par groupe
  • Ciseaux
  • Stylo/crayon
  • Plasticine
  • Ruban adhésif
  • Carton
    • Activité 2 : Lance ta fusée

    Dans cette activité, les élèves découvriront que les mathématiques font partie intégrante de la science des fusées. Ils découvriront les forces et devront dessiner des diagrammes de corps libre. Avant et après le lancement, ils observeront la trajectoire de la fusée et effectueront des calculs de vitesse.
    Équipement

  • Feuille de travail des élèves imprimée pour chaque groupe
  • Annexe 1 imprimés pour chaque groupe
  • Annexe 2 imprimée pour chaque groupe
  • Stylo/crayon
  • Fusée en papier autoconstruite de l'exercice 1
  • Un long ruban de mesure
  • Rapporteur (facultatif)
    • Activité 3 : Les vols spatiaux habités

    Au cours de cette activité, les élèves apprendront ce qu'est l'accélération, les forces et la force G. Ils découvriront pourquoi il faut prendre des précautions supplémentaires lors du lancement de fusées habitées.
    Équipement

  • Fiche de travail de l'élève imprimée pour chaque élève
  • Stylo/crayon
  • Calculatrice

    • Le saviez-vous ?

    La force G n'est pas une force, mais plutôt un rapport entre l'accélération totale d'un objet et l'accélération due à la gravité de la Terre. L'exposition à des forces G élevées peut nous affecter de différentes manières. Par exemple, une gifle sur le visage peut brièvement imposer localement des centaines de G et faire peu de dégâts, mais une exposition constante à 16G pendant une minute peut être mortelle.

    Habituellement, pendant le lancement, les astronautes peuvent subir entre 3 et 6G ! Ils sont capables de gérer des forces g aussi élevées en s'entraînant dans une centrifugeuse comme celle de l'image.

    La centrifugeuse humaine à bras court mise au point par l'ESA

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