Séquence 1 - Technostclo

Collège St. Clotilde
Expérience
Situation déclenchante:
Une bouteille avec un peu d’eau reçoit une
pression d’air et est éjectée !
Que constatent les élèves ?
*elle s’en va dans tous les sens
* elle n’est pas guidée
*elle ne va pas très haut
*il n’y a pas de système pour la maintenir, elle peut tomber au départ
*le lancement est dangeureux
Question problème :
Que faudrait-il pour améliorer le système : fusée + lanceur ?
Hypothèses attendues des élèves :
*Un système de maintien de la fusée
*Un système pour décider du moment de départ de la fusée
*Quelque chose pour diriger la fusée
*Plus de pression
*Un profil différent pour aller plus haut
T.P.
Réalisation
Les élèves réalisent tous une fusée avec deux bouteilles de Coca et avec un tutoriel.
réalisation du corps de la fusée, réalisation des ailerons en carton avec un gabarit, assemblage
de l’ensemble
Description de la base de lancement
Cadre bois+métal, languette de commande, bouchon de
chimie avec la valve de VTT
Réflexion sur la sécurité
Sur l’aire de lancement, les élèves essaient de trouver
les dangers et les consignes de sécurité à mettre en
place.
Lancements
Chaque élève participe au lancement de sa fusée avecle professeur, avec une pression de
3,5 bars. Les élèves notent les trajectoires de chaque fusée. Essais avec eau et sans eau.
Analyse des résultats
Remontée des commentaires individuels.
Séquence 1
Identifier, fabriquer et assembler les éléments d’une fusée
Effectuer un lancement en respectant les consignes de sécurité

Collège St. Clotilde
Séquence 2
Expérimenter différentes solutions des éléments constitutifs de la fusée
pour une bonne trajectoire.
Situation déclenchante
On reprend les résultats de l’expérience et des lancements précédents avec le bilan.
Question
Quels sont, d’après ce que vous avez vu, les éléments déterminants pour avoir une bonne
trajectoire de la fusée ?
Réponses attendues des élèves :
le lanceur
les ailerons
profil de la fusée
la pression
la quantité d’eau
Question problème
Quelle est le nombre d’ailerons, leur position, leur grandeur, le profil de fusée, la pression,
la quantité d’eau à retenir pour effectuer un bon vol de fusée ?
T.P.
On garde le même lanceur que pour la séquence précédente.
Par deux, par expérimentation, ils vont réaliser puis lancer deux fusées en ayant modifier le
nombre ou les dimensions ou la pôsition d’un élément contitutif de la fusée.
1.Position de l’aileron : dans l’axe de la bouteille ou oblique
2.Grandeur des ailerons : petits ou assez grands
3.Position de l’aileron par rapport à la hauteur de la fusée
4.Nombre d’ailerons : 3 ou 4
5.Equilibre de la fusée : déplacement du centre de gravité
6.Profil de la fusée : fusée effilée , gros diamètre de fusée
7.Quantité d’eau
Lancements
La trajectoire et la hauteur atteintes par chaque fusée sont notées dans un tableau
Bilan
Présentation et interprétation des résultats
Tableau de synthèse sur les caractéristiques à respecter pour chaque élément pour avoir une
trajectoire optimum.
Rappel des paramètres qu’il est possible de faire varier : la pression, la quantité d’eau, le
nombre, l’emplacement et la grandeur des ailerons, l’aérodynamisme (ogive)
3
1
2
5 6
4

Collège St. Clotilde
Situation déclenchante
Besoin de réaliser une fusée “idéale”
Question problème
Comment pourrait-être constituée cette fusée ?
Séquence 3
Réaliser et lancer une fusée avec
des caractéristiques idéales pour effectuer une bonne trajectoire
Hypothèses attendues des élèves
*3 ailerons positionnés dans l’axe de la fusée et le plus bas possible
*hauteur et largeur de l’aileron équivalents au diamètre de la fusée
*position du centre de gravité à un diamètre du centre de poussée
*profil : le plus aérodynamique possible
*quantité d’eau : 1/3 du volume de la bouteille
T.P.
Nous utiliserons un nouveau lanceur “la base de jardin”
Découverte de son principe de fonctionnement par les élèves et synthèse
Les élèves conçoivent, puis réalisent leur fusée idéale :
choix des bouteilles
choix des ailerons
choix de la tuyère (système Gardéna s’adaptant au nouveau lanceur)
profil de l’ogive
réalisation et assemblage des éléments.
Lancements
Chaque élève lance sa fusée avec 4 bars de pression
Tous les élèves notent dans un tableau :
la hauteur atteinte, la pression, la quantité d’eau, l’inclinaison, le volume de la bouteille, la
distance entre le centre de gravité et le centre de poussée, la trajectoire
Les élèves reportent tous ces résultats dans un tableur.
Bilan
Comparaison et analyse des résultats
Synthèse générale sur les caractéristiques d’une fusée idéale.
CP CG

Collège St. Clotilde
Séquence 4
Concevoir et réaliser une fusée ayant
un système de récupération.
Situation déclenchante
Des fusées sont lancées, mais en retombant, la chute sur le sol endommage les différentes
parties de la fusée
Question problème
Que faudrait-il faire ?
Hypothèses attendues des élèves
*diminuer la vitesse de retombée à l’aide d’un parachute
*exécuter des lancements sur terrain herbeux
*améliorer la conception pour moins abîmer la fusée
T.P.
Recherche sur Internet et choix d’un système de parachute
Avec des croquis explication orale à l’ensemble du groupe
Choix définitif du meilleur mécanisme.
Conception de l’ogive pour la séparation puis l’ouverture du parachute
Réalisation d’une nouvelle fusée avec le mécanisme du parachute.
*fabrication du corps de la fusée, des ailerons, de la tuyère pour le lanceur
*fabrication du parachute et du mécanisme de séparation des deux parties de la fusée.
Utilisation du même lanceur “base de jardin”
Lancements
Chaque élève lance sa fusée avec 4 bars de pression
Observation et notation de la trajectoire de la fusée, de la séparation des deux parties et de
l’ouverture du parachute.
Bilan
Synthèse sur les différents lancements et sur le système idéal pour l’ouverture du parachute

Collège St. Clotilde
Préparer vos deux bouteilles
de Coca Cola
En prendre une et marquer
avec un feutre noir deux circonférences,
aidez-vous
d’une feuille, comme cidessous
Découpez avec les ciseaux
en suivant bien votre tracé.
Réalisation du corps de la fusée
Ogive
Réaliser le corps de la fusée
Ogive Corps de la fusée
Jupe
Assembler l’ogive sur l’autre bouteille, utilisez du scotch orange pour la fixation
informations venant du site : http://pasylmat.perso.cegetel.net/

Collège St. Clotilde
Ailerons
Réaliser trois ailerons en suivant une procédure
6.Collez les
deux parties
avec du scotch
adhésif noir
4.Découpez
5.Pliez
7.Vos trois ailerons
sont prêts
à être collés sur
la jupe.
1.Réalisez ce croquis sur
votre boîte de carton
2.Découpez la figure, ça vous fait
un gabarit
3.Reportez ce gabarit trois
fois sur votre carton

Collège St. Clotilde
informations venant du site : http://pasylmat.perso.cegetel.net/
Positionner les ailerons sur la jupe
Assembler les ailerons sur la jupe
Jupe
1.Repérer sur la jupe l’emplacement des
3 ailerons. Trouvez la méthode pour
avoir la dimension.
Equerre
2.Tracez une verticale, représentant
l’axe des ailerons
3.Assemblez l’aileron sur la
jupe avec du scotch noir
Attention, respectez la dimension
de 45
Jupe avec les 3 ailerons
45

Collège St. Clotilde
Réalisation de la fusée
Assembler l’empennage et le corps de la fusée.
Empennage
4.Positionnez l’empennage de façon à respecter
la dimension de 30 mm 30
5.Fixez l’empennage sur le corps de la fusée
avec le scotch orange
informations venant du site : http://pasylmat.perso.cegetel.net/

L
10 sept
Classe
L
17 sept
1/2 gr
Présentation de l’IDD Projet : .........................
Programme et organisation sur l’année
Apporter 2 bouteilles de Coca et une boite à chaussures
Expérience : lancement d’une fusée non équipée Constat,
que faudrait-il faire pour améliorer la trajectoire ?
Réalisation d’une fusée simple.
L
24 sept “ “ “ “
L
1 oct
mercredi 26 notes 1
Réalisation d’une fusée simple : corps, ailerons, ass etc...
Règles de sécurité.
1ers lancements
L
8 oct “ “ “ “
L
15 oct
Lancement de toutes les fusées avec
analyse des trajectoires.
Bilan
L
22 oct “ “ “ “
L
12 nov
L
19 nov
L
26 nov
mercredi 24 notes 2
vacances
Qu’est-ce qui est important pour le vol ?
Expériences sur la position et l’importance des éléments
de la fusée. deux fusées par groupe de deux élèves
“ “ “ “
merccredi 21 nov 1er trimestre
Réalisation des deux fusées par groupe de deux, en modifiant
la position, le nombre, la dimension ou la forme
d’un élément sur chaque fusée.
L
3 dec “ “ “ “
L
10 dec
Lancement des fusées expérimentales, comparaison des
trajectoires des deux fusées de chaque groupe.
Notation des résultats
L
17 dec “ “ “ “
L
7 janv
mercredi 19 notes 4
samedi 22 vacances
Bilan des résultats. Règles de construction d’après les résultats
des expériences
Création d’un proto pour une fusée idéale.
L
14 janv “ “ “ “
L
21 janv
Réalisation de la fusée idéale :
ailerons : nb, position, forme et dimensions
corps : profil aérodynamique
PLANNING IDD 5ème
L
28 janv “ “ “ “
L
4 fev
mercredi 30 notes5
Lancement de chaque fusée et notation des performances
: hauteur, volume d’eau, pression, distance cg, trajectoire
poids à vide. Utilisation du tableur.
L
11 fev “ “ “ “
L
18 fev Bilan sur les caractéristiques de la fusée idéale
position, formes et dimensions des éléments
samedi 23 fev vacances
L
10 mars “ “ “ “
L
17 mars
L24mar
s
mercredi 12 mars 2ème trimestre
Comment éviter la casse, lors d’un tir ?
Utilisation du parachute. Recherche sur Internet et choix
d’un système. Explication orale et conception.
L
31 mars “ “ “ “
L
7 avril Réalisation de la fusée avec son mécanisme de parachute
mercredi 9 avril notes 7
L
14 avril “ “ “ “
samedi 19 vacances
L
5 mai Réalisation de la fusée avec son mécanisme de parachute.
L12 mai
L
19 mai “ “ “ “
L
26 mai
Lancements avec l’ouverture des parachutes
Analyse des résultats : basculement de l’ogive et ouverture
du parachute
mercredi 28 mai notes 8
L
2 juin “ “ “ “
L
9 juin Visite de la “Cité de l’espace”