Un projet réussi d'expo-sciences inspire la créativité, incite les élèves à remettre en question leurs hypothèses et implique généralement quelque chose qui défie la gravité. Vous pouvez construire un aéroglisseur en plaque de papier à partir de quelques matériaux simples, et il sert à démontrer plusieurs lois importantes de la physique. Le projet offre de nombreuses opportunités pour les étudiants de prendre des mesures, d'enregistrer des données et d'apporter de nouvelles modifications pour améliorer la performance de l'aéroglisseur.

Matériaux, construction et essais sur le terrain

Recueillir quelques matériaux dont un jetable assiette en carton, un ballon, une paire de ciseaux et une bouteille de colle. Une assiette à tarte jetable est idéale pour l'expérience en raison du bord surélevé et de la durabilité du matériau. Collez un petit carré de carton au fond de la plaque. Coupez ce morceau d'une plaque de papier séparée et placez-le dans le centre de l'aéroglisseur. En utilisant vos ciseaux, créez un petit trou à travers le centre de la plaque et le carré en carton. Tirez l'ouverture du ballon à travers la surface inférieure du trou de la plaque. Si le trou n'est pas assez grand, essayez de l'agrandir juste assez pour s'adapter au ballon. Ne tirez pas la majorité du ballon à travers le trou. Vous devrez peut-être ajuster le positionnement du ballon pendant que vous le faites exploser. Gonflez le ballon et fermez l'ouverture pour empêcher l'air de s'échapper. À l'aide d'une grande table plate, placez la plaque à l'envers pour que l'ouverture du ballon soit dirigée vers le sol. Lorsque vous relâchez le ballon, l'air s'écoule immédiatement vers le haut et vers le bas, forçant la plaque à planer sur la surface de la table.

La science des aéroglisseurs

La troisième loi du mouvement de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Dans le cas de l'aéroglisseur en plaque de papier, l'action initiale est le flux d'air, que le ballon projette vers le bas vers la table. Lorsque le ballon presse l'air, la pression sous la plaque augmente. La réaction inverse dans ce cas est le vol de l'aéroglisseur sur la surface de la table. Cette réaction est seulement possible parce que l'aéroglisseur a beaucoup moins d'inertie que la table, et donc l'aéroglisseur réagit au mouvement de l'air hors du ballon en planant vers le haut contre la force de gravité.

Expérimentation

Une fois que vous avez un aéroglisseur de travail, essayez d'expérimenter avec le modèle en ajustant certaines variables importantes. Par exemple, la taille du trou affectera le débit d'air sortant du ballon. Essayez d'agrandir le trou dans un deuxième aéroglisseur et comparez les performances des deux modèles. Une autre modification intéressante consiste à piquer de petits trous dans le bord de la plaque de papier. Plutôt que l'air s'échappant de sous la plaque dans toutes les directions également, cela va concentrer un flux d'air dans une seule direction. Toujours en référence à la troisième loi de Newton, l'action de l'air s'échappant du trou latéral de la plaque propulsera l'engin dans la direction opposée, plutôt que de simplement planer en place.

Mesures et collecte de données

Vous pouvez mesurer quantitativement la puissance de levage de votre aéroglisseur en plaçant de petits poids sur la surface supérieure de la plaque. Commencez cette expérience en recueillant des poids uniformes; les pièces de monnaie fonctionneraient bien pour ceci. Commencez à ajouter des poids, en équilibrant la répartition de la masse à travers la surface, jusqu'à ce que l'engin ne se lève plus de la table. Notez le poids comme première mesure et comparez-le à la puissance de levage des autres modèles d'aéroglisseurs. Si vous avez essayé de placer des trous sur le côté pour créer un flux d'air de propulsion, essayez de mesurer la distance que votre aéroglisseur peut parcourir dans la pièce et comparez les résultats avec les autres élèves.

Autres projets

Il n'y a rien de plus satisfaisant que les étudiants qui arrivent avec leur propre idée unique qui fonctionne. Donner aux élèves des matériaux de base, tels que du papier de construction, du ruban adhésif, des bâtons de popsicle, tout ce que vous jugez utile dans la modification des hovercrafts en plaques de papier. Par exemple, en s'inspirant de la nature, les élèves pourraient essayer d'attacher une palme en papier, ou des ailes, pour donner de la stabilité à l'engin pendant le vol.