Vous n’êtes pas sûr d’un nouveau design? Les scientifiques et les ingénieurs commencent souvent par un modèle. Avec un modèle, vous pouvez tester de nouvelles idées à petite échelle avant de prendre de l’ampleur. Ils sont également moins chers, plus faciles à produire et exposent souvent des défauts de conception.
Chez nous, l’avion en papier continue de servir de modèle populaire pour explorer la physique, l’aérodynamique et l’ingénierie. Découvrez ce qui fait qu’un avion en papier vole plus longtemps, plus loin et plus haut avec ce défi de conception — tout ce dont vous avez besoin est un morceau de papier!
Rassembler des matériaux
- Papier recyclé (essayez d’obtenir un tas de différents types)
- Ruban
- Règle
- Feuille de travail de collecte de données d’avion en papier
Avant de commencer à construire, nous devons nous préparer à tester toutes nos conceptions. Trouvez un espace dans votre maison où les avions en papier peuvent voler en toute sécurité. Prenez une règle et utilisez du ruban adhésif pour marquer tous les 12 pouces le long du sol. Utilisez la feuille de calcul de collecte de données d’avion en papier pour enregistrer la distance de plusieurs vols d’avion.
Construisez un Design de base
En utilisant des matériaux recyclés de votre maison, pliez un avion en papier « basic dart ».
Jusqu’où votre avion dart de base vole-t-il? Avez-vous des idées pour faire voler votre avion plus loin?
Testez quelques variations
Comme tous les avions, les avions en papier subissent quatre forces: la gravité, la poussée, la portance et la traînée. Des changements simples, tels que la taille des ailes, le poids corporel et la puissance de projection, peuvent considérablement modifier les forces ressenties par votre avion.
Soyez créatif et ajustez divers aspects de votre avion. Voici quelques idées pour vous aider à démarrer:
#1: Augmenter la portance
Au fur et à mesure que l’avion se déplace, l’air se déplace rapidement au-dessus des ailes. Cela crée une pression plus faible sur les ailes, permettant à la haute pression sous les ailes de soulever l’avion. Essayez de faire des ailes plus larges ou des ailes qui se courbent vers le haut ou vers le bas aux extrémités.
#2: Limiter la traînée
Les molécules d’air poussent contre l’avant de l’avion pendant son déplacement, le ralentissant. Assurez-vous que le nez de votre avion est pointu et que le corps est léger.
#3: Changez la poussée
Lorsque vous lancez votre avion, vous fournissez une poussée, ce qui pousse le plan vers l’avant dans les airs. Ce mouvement vers l’avant fait voyager les molécules d’air sur le haut et le bas des ailes. La force ou l’angle sous lequel vous lancez votre plan ont-ils un impact?
#4: Essayez un Nouveau matériau
Le poids de l’avion peut le tirer vers le bas. Comment un papier plus lourd ou plus léger change-t-il votre avion?
Concevez votre propre avion
Mettez vos compétences en conception à l’épreuve avec un défi de vol d’avion en papier! Après avoir créé autant d’avions d’essai, vous devriez avoir une bonne idée de ce qui entre dans la fabrication d’un avion en papier capable de parcourir de longues distances.
Le défi
Rassemblez les membres de votre foyer et voyez qui peut produire le modèle d’avion qui vole le plus loin. N’oubliez pas de considérer les forces que votre avion subira lors de la conception de votre avion.
Questions de réflexion
1. Existe-t-il d’autres façons de définir le succès d’un avion en papier en plus de la distance?
2. Quels changements avez-vous apportés à la conception originale de votre avion?
3. Comment les membres de votre foyer ont-ils conçu leurs avions différemment?
4. Qu’est-ce qui vous a le plus surpris dans vos essais en avion ?
Quelle est La Science ?
Tous les avions, que ce soit dans votre maison ou à 35 000 pieds dans le ciel, volent parce que les forces qui les poussent et les tirent sont équilibrées. Cela peut sembler simple, mais de nombreux choix de conception importants contribuent à maintenir avec succès un avion en l’air.
Même si plus d’un siècle s’est écoulé depuis que les humains ont atteint le vol motorisé, de nouvelles conceptions d’avions émergent encore. Les chercheurs s’intéressent particulièrement aux moyens de rendre les avions plus respectueux de l’environnement. Au fil des ans, la NASA a développé et testé de nouvelles technologies d’avion, notamment des moyens de réduire la consommation de carburant et la pollution sonore. Récemment, Airbus a révélé un nouveau design d’avion qui promet de libérer zéro émission dans l’atmosphère.
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