Fabrication d'un objet pouvant se déplacer seul sur l'eau
Objectifs:
- propriété de flottaison
- résoudre des problèmes techniques dans la fabrication d'un objet flottant
- expérimenter divers mode de déplacement sur l'eau : moteur à réaction (eau, air), moteur à élastique, énergie du vent
- mettre en relation la forme de l'objet et l'aisance du déplacement
Notions abordées :
- l'équilibre sur l'eau
- énergie mécanique :
- déplacement par réaction (projection d'eau ; projection d'air )
- déplacement à l'aide du vent
- moteur élastique : un élastique déformé (tendu, tordu, enroulé…) possède une réserve d'énergie qui peut être utilisé pour mettre un objet en mouvement (transmission et transformation d'énergie, rôle du gouvernail)
Matériels :
- matériel de récupération (bouteilles plastiques, barquettes pour viande)
- ballons
- polystyrène (dépron)
- tuyau
- pailles
- élastiques
- feuilles papiers
- ciseaux, vrilles, tournevis
Supports :
- maquette qui rappelle les bateaux dotés de roues à aubes (bateau à palettes)
- quelques modèles déjà réalisés à présenter aux enfants
Consigne de départ :
Fabriquer un objet flottant pouvant se déplacer seul à la surface de l'eau.
Déroulement :
1) Construction de l'objet flottant : phase de recherche des enfants
(matériaux, forme, équilibre…)
- matériaux qui flottent ?
- la forme de l'objet ?
2) Les modes de propulsion : phase de recherche des enfants
(vent, air, élastique, eau)
Expériences :
- air : compression (ballon , pompe à vélo).
- eau : travail sur l'orientation de la tuyère par rapport au sens du déplacement voulu.
- vent : moyen de le recueillir (voile, orientation de la voile).
- moteur élastique : roue à aubes : sens de déplacement: rotation élastique (hélice).
- rôle et fonction de l'élastique : emmagasiner l'énergie (réservoir).
- Mettre en relation le sens du déplacement et l'action de "l'auteur" du déplacement.
3) Mise en commun : critiques, observation des trouvailles, remarques.
- Suivant le sens de torsion de l'élastique, le bateau avance ou recule. Les enfants seront invités à prévoir le sens du déplacement ; pour cela ils devront faire émerger ne règle en s'aidant au besoin de schémas.
- Quand un objet éjecte une partie de lui-même (eau, air), il se déplace en sens contraire de la partie éjectée. Cette éjection et donc mise en mouvement de l'objet exige de l'énergie.
4) Récit d'expériences et élaboration de schémas.
5) Evaluation
- L'objet flotte-t-il ?
- L'objet se déplace-t-il seul ? Et comment ?
6) Recherche de solutions et rectifications des problèmes rencontrés et évaluations.
7) Elaboration de fiche technique de l'objet et schémas.
Prolongation en biologie : locomotion aquatique chez les animaux.
