Ce projet démontre la conversion de énergie mécanique (potentiel et cinétique) en énergie électrique Utilisation d'un pendule simple et d'un générateur.
Matériaux:
* Pendule:
* Chaîne (environ 1 mètre de long)
* Objet lourd (par exemple, un écrou métallique, un petit poids)
* Générateur:
* Petit moteur CC avec un générateur intégré (disponible en ligne ou dans des magasins de loisirs)
* Base:
* Planche en bois ou carton robuste
* Règle ou ruban adhésif
* Colle ou ruban adhésif
* Composants électriques:
* LED (diode émettrice légère)
* Résistance (100-220 ohms)
* Fils
* Facultatif:
* Voltmètre
* Multimètre numérique
* Minuterie
Procédure:
1. Construisez le pendule:
* Sécurisez une extrémité de la chaîne à un point fixe sur la base.
* Fixez l'objet lourd à l'autre extrémité de la chaîne.
2. Montez le générateur:
* Fixez le générateur à la base, près du chemin de swing du pendule.
3. Connectez le générateur au circuit LED:
* Connectez le terminal positif du générateur à la jambe positive de la LED.
* Connectez la borne négative du générateur à une extrémité de la résistance.
* Connectez l'autre extrémité de la résistance à la jambe négative de la LED.
4. Testez le circuit:
* Soulevez le pendule à une certaine hauteur (par exemple, 30 cm) et relâchez-le.
* Observez si la LED s'allume.
Observations et données:
* Mesurez la hauteur à partir de laquelle le pendule est libéré.
* Mesurez le temps nécessaire au pendule pour terminer un swing (période).
* Enregistrez la luminosité de la LED.
* Facultatif:
* Utilisez un voltmètre ou un multimètre numérique pour mesurer la tension générée par le générateur.
* Utilisez une minuterie pour mesurer la durée de l'éclairage de la LED.
Analyse:
* Conversion d'énergie: Expliquez comment l'énergie potentielle du pendule à son point le plus élevé est convertie en énergie cinétique lorsqu'elle se balance.
* Fonction du générateur: Décrivez comment le générateur convertit l'énergie cinétique du pendule en énergie électrique.
* Éclairage LED: Analyser la relation entre la hauteur de swing du pendule, la luminosité de la LED et la tension générée.
* Facteurs affectant la conversion d'énergie: Discutez de la façon dont les facteurs tels que la masse du pendule, la longueur de la chaîne et l'efficacité du générateur affectent le processus de conversion d'énergie.
Conclusion:
* Résumez les observations et l'analyse.
* Énoncez les principaux principes de conversion d'énergie démontrés par le projet.
* Discutez des limites du modèle et suggérez des améliorations potentielles.
Considérations supplémentaires:
* Vous pouvez expérimenter différents types de générateurs, de LED et de résistances pour voir comment ils affectent les résultats.
* Explorez le concept de pertes d'énergie due à la friction et à la résistance à l'air.
* Discutez des applications pratiques de la conversion d'énergie, telles que les éoliennes et les centrales hydroélectriques.
Ce projet permet une compréhension pratique de la conversion d'énergie et des principes de la mécanique et de l'électricité. Il offre également une opportunité d'expérimentation et de pensée créative.
