LES EXPERIENCES

 

Trois expériences présentées par le lycée A. France de Lillers ont été retenues pour participer à la campagne de vols paraboliques du mois de Mars 2014.

 

 

 

Etude des effets de l’impesanteur sur la flotabilité

Objectif scientifique : Un poisson rouge immergé dans l’eau d’un aquarium est soumis à deux forces : la force de pesanteur et la poussée d’Archimède. Ces deux forces dépendant du champ de pesanteur, on peut alors se poser une question : quels vont être les effets de l’impesanteur sur les mouvements du poisson rouge ? Les expériences avec des poissons étant interdites, le poisson sera remplacé par un poisson mécanique « robo fish ».

Des solides de même volume mais de masses différentes sont soumis à deux forces : l’une identique pour tous ces solides : la poussée d’Archimède dépendant de leur volume, l’autre : la force de pesanteur, différente pour chacun des solides car dépendant de leur masse. Un de ses solides sera-t-il plus sensible aux variations de pesanteur ? Une de ses forces sera-t-elle prépondérante en hyper pesanteur ? en impesanteur ?

Quels seront les effets de l’impesanteur et de l’hyper pesanteur sur les mouvements d’un ludion ?

 

Description technique de l’expérience : Il s’agira dans un premier temps d’effectuer une acquisition vidéo des mouvements du poisson, des solides et du ludion. Il faudra ensuite étudier la trajectoire du poisson, des solides et du ludion et analyser les différences de mouvements entre les expériences réalisées avec une accélération de pesanteur égale à g = 9,8 m.s-2, à 2g et à 0g.

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© KING-JOUET

 

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© SONODIS

 

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© TAGOECOLE

 

Intérêt pédagogique du projet : Cette expérience a divers buts éducatifs : étude de « La pesanteur terrestre » au programme de la classe de seconde dans le thème Univers, étude « Pression et force pressante » au programme de la classe de seconde dans le thème Pratique du sport et étude du « champ de pesanteur » au programme de la classe de première scientifique dans le thème Comprendre.

 

 

 

Chute libre d’une bille

Objectif scientifique : L’objectif de cette expérience est d’étudier la chute libre d’une bille. Des expériences seront menées lorsque la bille sera soumise à une accélération de pesanteur égale à g = 9,8 m.s-2 (pesanteur normale terrestre), à 2g (hyper pesanteur) et à 0 g (impesanteur). Il s’agira d’étudier, d’analyser et de comparer entre eux et avec les résultats théoriques les mouvements de chute libre d’une bille dans différentes conditions de pesanteur. Quels sont alors les effets de l’hyper pesanteur et de l’impesanteur sur le mouvement d’un objet en chute libre ? Les vitesses et la durée de chute seront-elles identiques? La conservation de l’énergie mécanique sera-t-elle toujours vérifiée ?

 

Description technique de l’expérience : Il s’agira dans un premier temps d’effectuer une acquisition vidéo de la chute libre d’une bille puis à l’aide d’un logiciel de pointage vidéo, pointer les différentes positions de la bille. On pourra ainsi tracer la trajectoire de la bille et en déduire sa vitesse en fonction du temps, calculer les énergies potentielle de pesanteur et cinétique de la bille et vérifier si il y a effectivement conservation de l’énergie mécanique.

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© SONODIS

 

Intérêt pédagogique du projet : Cette expérience a divers buts éducatifs : « l’étude d’un mouvement » au programme de la classe de seconde dans le thème Pratique du sport et l’étude de « Forme et principe de conservation de l’énergie »  au programme de la classe de première scientifique dans le thème Comprendre.

 

 

 

A en perdre le Nord

Objectif scientifique : L’objectif de cette expérience est d’étudier le comportement d’un gyroscope en impesanteur. Il s’agira de vérifier si la première et la troisième loi gyroscopique sont vérifiées.

Dans un premier temps, la loi de fixité sera étudiée. Cette loi explique qu'un objet soumis à une rotation tourne toujours autour du même axe. Quels seront les effets de l’impesanteur sur la direction donnée par un gyroscope ?

Dans un second temps, le phénomène de précession, changement d’orientation de l’axe de rotation, sera analysé. La précession du gyroscope visible sur terre l’est-elle également en apesanteur ?

 

Description technique de l’expérience : Il s’agit d’effectuer une acquisition vidéo d’un gyroscope en rotation puis d’observer sa trajectoire, ses mouvements et la direction donnée par son axe de rotation pendant le vol en impesanteur.

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© LE DINDON

 

Intérêt pédagogique du projet : Cette expérience a différents buts éducatifs : « l’étude du mouvement » est au programme de la classe de seconde dans le thème Pratique du sport quant à « Forme et principe de conservation de l’énergie » c’est au programme de la classe de première scientifique dans le thème Comprendre.

Cette expérience nous permettra également d’analyser le comportement d’un instrument aéronautique étudié dans le cadre de la préparation au Brevet Initiation Aéronautique.

 

 

 

Intégration dans le chassis du CNES

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Plaque à intégrer dans le caisson mécanique

 

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Plaque à intégrer dans le caisson étanche

 

Caisson mécanique

Plaque intégrée dans le caisson mécanique

 

Caisson étanche

Plaque intégrée dans le caisson étanche

 

Expériences en vol

 

Flotabilité à g ; 1,8g ; 0g ;1,8g et g

 

 

Chute de la bille à 1,8g

 

 

« Chute » de la bille à 0g

 

 

Gyroscope mécanique à 1,8g

 

 

Gyroscope mécanique à 0g

 

 

Gyroscope électronique à g ; 1,8g et 0g

 

 

 

 

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