Dans le passé, mes modèles d'avions à hélices terminaient toujours leur vol avec un pic abrupt et abrupte. La conception décrite ici résout ce problème grâce à un train d'atterrissage léger qui agit comme un train d'atterrissage. Cette protection ne convient que si vous lancez l'avion à l'extérieur ou dans une grande pièce spacieuse.
Plan de leçon:
Difficulté: 3,5 / 5
Préparation: 2/5
Construire: 1/5
Nettoyage: 1/5
Travaux préparatoires:
Pliez et coupez les feuilles de carton en deux le long.
Dites à vos élèves qu'ils vont fabriquer un avion qui peut décoller du sol ou de la table, voler au moins 5 mètres et atterrir en douceur. Comme il s'agit d'un projet assez simple, je conseille au moins partiellement de le faire le modèle avec les étudiants, leur montrant les principaux points de l'assemblée dans le processus. Il y a de nombreuses étapes dans cette classe de maître, alors essayez de vous éloigner moins du plan. Le travail principal est décrit aux étapes 2 à 6.
Le but de l'étude:
Au cours de la conférence orale, les étudiants apprendront quatre concepts de base en aviation: la portance, la pression axiale, la stabilité et le poids.
Pendant les tests de leur propre avion et l'analyse des résultats, les élèves seront en mesure de discuter des éventuelles lacunes et des moyens de les résoudre avec l'enseignant. Les élèves pourront changer de modèle et recommencer le processus.
Dès que les élèves réussiront à réaliser des modèles magnifiquement planants d'un avion à hélice, ils seront en mesure de compliquer les schémas de vol en effectuant des virages ou des boucles.
Étape 1: Matériaux
- 2 bâtons
- 2 demi bâtons
- 2 tubules pour les boissons
- 2 fines bandes élastiques
- 1 feuille de carton
- 1 trombone
- 1 hélice
- ruban adhésif
- Crayons ou feutres pour la coloration
Les hélices peuvent être achetées sur Internet.
Étape 2: arbre à vis
Expliquez aux élèves les aspects importants de la construction en cours de route, en leur donnant un exemple direct de leur propre travail. L'arbre de la vis supporte et étire simplement les bandes élastiques, qui seront utilisées comme source d'énergie. Fixez fermement le trombone avec du ruban adhésif!
Une fois les élastiques fixés, l'arbre d'hélice sera la force axiale de l'avion. C'est essentiellement ce qui fait avancer l'avion. Imaginez que vous êtes assis sur une chaise à roulettes. Si vous poussez vos pieds contre le mur, vous monterez sur une chaise dans la direction opposée. La même chose se produit ici. En tournant, l'hélice propulse l'air vers l'avion et pousse l'air vers l'extrémité arrière de l'avion.Poussant l'air vers l'arrière, l'hélice crée un jeu, à la suite de quoi l'avion se déplace vers l'avant.
Étape 3: ailes, queue et stabilisateur
La chose la plus importante dont un avion a besoin pour voler est de grimper. L'ascension se produit lorsque l'air appuie sur le dessous des ailes. Plus les ailes sont grandes, plus la montée sera importante. Le papier est plié en deux et coupé en biais, car nous voulons que les ailes soient plus grandes au milieu de l'avion, là où il est le plus lourd. Si vous rendez les ailes rectangulaires, l'avion peut s'élever trop haut d'un côté de l'aile, ce qui conduit finalement à un accident.
Pliez le morceau de papier restant en deux et coupez-le. Ces pièces peuvent être utilisées pour la queue et le stabilisateur.
Étape 4: Fixation des ailes, de la queue et du stabilisateur
Utilisez de longs morceaux de ruban adhésif tout au long de la tige pour bien adhérer aux ailes.
Collez les deux pièces triangulaires ensemble comme une queue. La queue se colle à la tige de la même manière que les ailes.
Les moitiés du stabilisateur sont collées à la queue, puis les deux moitiés sont collées ensemble au milieu.
La queue maintient l'arrière de l'avion à flot pendant la montée. Le stabilisateur est également important, car il aide l'avion à maintenir une trajectoire stable, sans dévier n'importe où et sans se retourner.
J'aime expliquer l'importance du stabilisateur comme ceci: gardez une feuille de papier devant vous (par exemple, une demi-feuille de carton). Soufflez de l'air dessus à travers le bord de la feuille. Vous verrez que le papier n'a presque pas bougé. C'est parce que l'air passe facilement autour de la feuille de papier car elle est uniforme et mince. Maintenant, tenez la feuille de papier à une extrémité et soufflez dessus. Le papier commencera à se développer dans différentes directions, à se plier sous la pression de l'air, car l'air ne peut pas facilement passer à travers la feuille. Il est beaucoup plus facile pour l'air de repousser une feuille de son chemin jusqu'à ce qu'elle soit dans la même direction que le courant d'air.
Le stabilisateur fonctionne sur le même principe. Lorsque l'avion se déplace tout droit, l'air passe facilement autour du stabilisateur. Mais si l'avion commence à tourner, les côtés du stabilisateur résisteront au flux d'air. L'air appuiera sur le stabilisateur jusqu'à ce que l'avion se stabilise. Cela permet à l'avion de maintenir un cap stable.
Dans cette conception, le stabilisateur a une forme triangulaire. Un morceau de papier plat est trop instable comme stabilisateur, le flux d'air le pliera simplement. Avant de fixer le stabilisateur, fixez la gomme sur l'avion.
Étape 5: châssis de patin
Le dérapage vous permet de lancer l'avion à partir d'une surface plane, car il soulève l'hélice suffisamment haut pour qu'il ne touche pas le sol. De plus, un tel châssis remplit une autre fonction importante: il ajoute du poids au bas de l'avion.
Pourquoi est-ce important? La réponse n'est pas immédiatement évidente. Si vous resserrez les bandes élastiques et relâchez pour démarrer l'avion, elles se déroulent des deux côtés. Un bord de la gomme fait tourner l'hélice, et l'autre essaie de déployer le reste de l'avion! Bien sûr, l'avion est beaucoup plus difficile à faire tourner, car il est plus grand et plus lourd, mais il y a toujours une certaine force développée par la gencive. Et s'il y a trop de force, l'avion peut pencher dans une direction, perdre sa stabilité et s'écraser.
Le poids du train d'atterrissage, au contraire, ajoutera du poids à l'avion, et donc de la stabilité. Avec lui, le bas de l'avion est beaucoup plus lourd que le haut, et l'avion sera bien meilleur pour résister aux pentes ou chavirer.
Étape 6: voler!
Pour décoller, tenez l'arbre avec votre main près de l'hélice. Commencez à faire tourner l'hélice dans le sens horaire. Assurez-vous que les élèves détournent l'hélice d'eux-mêmes, de sorte que l'avion vole dans la direction opposée à eux-mêmes. Sinon, si vous relâchez accidentellement l'hélice, vous pouvez vous blesser.
Expérimentez avec différentes quantités d'énergie et trouvez le nombre idéal de tours de l'hélice pour atteindre la distance et la qualité de vol souhaitées.
Pour lancer l'avion, placez-le sur une surface plane afin que l'hélice soit face à vous. Tenez doucement mais fermement l'arbre d'une main et l'hélice de l'autre. Relâchez d'abord l'hélice, puis après une fraction de seconde, l'arbre. Le temps joue un rôle et il faudra un peu de pratique. Le temps entre le relâchement de l'hélice et l'hélice est approximativement égal à la durée, si l'on dit «Tick-tock». De cette façon, il est commode pour les élèves d'expliquer ce point. Tout en disant «cochez», vous devez libérer l'hélice, et lorsque vous dites «oui» - vous devez libérer l'arbre.
Ayant maîtrisé la technique de base du vol, les élèves peuvent commencer à expérimenter différents effets, tels que des boucles, des virages ou des barils!
Étape 7: Sécurité, conseils et dépannage
Ce projet peut être dangereux pour deux raisons! 1. L'hélice peut tourner très rapidement et laisser des coupures sur la peau. 2. L'hélice peut s'emmêler dans les cheveux longs. Assurez-vous que les élèves manipulent soigneusement et soigneusement les hélices. Pour les vols, choisissez uniquement une grande zone dégagée afin que l'avion ne rencontre pas d'obstacles devant lui et autour.