À la découverte du char à voile ! (Cycle 3)

Dans le cadre du projet  “Faire des sciences”, nous avons choisi de construire un objet technique :

Le char à voile

Un char à voile est un objet sur roues, muni d’une voile, qui se déplace grâce à une force : le vent . C’est une activité qui se pratique sur les grandes plages de sable. Un char à voile peut atteindre une vitesse jusqu’à 60 km/h, en fonction de la force du vent et du modèle de char.

Pour mettre en œuvre notre projet, chacun des membres de notre groupe a réalisé sa maquette. Voici la galerie photos de nos constructions :

Nous avons ensuite sélectionné la maquette de char à voile n°1 (première photo) pour continuer ce projet. En effet, ce char à voile est conçu avec des matériaux de récupération facile à trouver par tous !

1.Présentation de la construction de notre maquette de char à voile

Voici les étapes de construction de notre maquette :

2. Comment avance le char à voile ?

Grâce à une énergie : le vent !

Le vent c’est le mouvement de l’air. Il est défini par deux choses : une direction et une vitesse.

  • La direction du vent se mesure en degré (par rapport au Nord géographique). On peut aussi définir cette direction avec des mots : un vent de nord, un vent de sud-ouest…
  • La vitesse du vent se mesure à l’aide d’un anémomètre. L’unité standard internationale est le mètre par seconde (m/s), mais on parle souvent en kilomètres par heure (km/h). L’échelle de Beaufort est une autre façon de constater la vitesse du vent.

Le vent provient de l’énergie solaire. L’énergie solaire ne se répartissant pas uniformément sur la planète, il se forme des anticyclones et des dépressions qui sont à l’origine de la formation des vents. Sur la côte, le vent se forme grâce au réchauffement inégal de la mer et de la terre ferme. Quand le soleil brille, au cours de la journée, la terre ferme et l’air au-dessus se réchauffe plus fortement que l’ai au dessus de la mer. L’air chaud au-dessus de la terre ferme monte, aspirant ainsi l’air frais au-dessus de la mer. Ainsi, le vent souffle souvent de la mer vers la terre.

Le char à voile est propulsé par le vent. Le contact du vent sur la voile génère une force qui est perpendiculaire au plan de la voile. La force du vent sur la voile engendre le mouvement du char à voile grâce aux roues.

L’énergie du vent permet de propulsé le char à voile pour le mettre en mouvement.Le char à voile peut être mis en mouvement de différentes façons :

  • Un mouvement rectiligne si la roue avant est droite (dans l’axe du char)
  • Un mouvement circulaire si la roue avant est orientée vers la gauche ou la droite en gardant le même axe
  • Un mouvement curviligne si la roue avant est orientée vers la gauche ou la droite puis en changeant son axe.

3. Pour les enseignants : La mise en œuvre de la démarche technologique en classe

Notre séquence se porte sur la conception de maquette char à voile. Nous supposons que les notions de mouvements, d’énergie et de force ont été vues dans des séquences d’apprentissages précédentes. Voici un déroulement succinct de la séquence que nous avons élaboré :

  • Séance 1: Élaboration d’une problématique : « Comment faire pour avoir le char qui va le plus vite et le plus loin ? »
  • Séance 2: Élaboration d’un schéma et découverte des composantes  et caractéristiques du char à voile
  • Séance 3: Trouver les matériaux adaptés pour construire le char et trouver les dimensions de la maquette en effectuant une réduction par rapport à un char taille réelle.
  • Séance 4 et 5: Construction de la maquette et test des chars à voile.

4. Pour les curieux…

Voici une courte vidéo de maquettes de char à voile motorisées qui sont testées sur le terrain :

 

jeanne.gosselin

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