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A la découverte de l’énergie éolienne - Ecole Bossuet


30. 10-12 ans 40. 13-15 ans
Lieu : Classes de Découverte Scientifiques
Domaines : Ecologie, Matériaux,


Retour sur une semaine pleine d’énergie ... éolienne bien entendu ! 10 élèves de CM2 de l’école Bossuet de Villeneuve d’Ascq ont travaillé sur le thème. De la compréhension du vent à la production d’électricité ... dans la nature comme en classe découverte chaque étape est importante !

 Lundi 3 Mars

Après un long voyage de nuit, les élèves de CM2 se sont vite retrouvés dans le bain scientifique du Centre de Prabouré. Deux heures après leur arrivée commençaient leurs premières activités scientifiques, thème « éolien » pour certains, « solaire » pour d’autres.
Mais quelle chance, cette semaine il a re-neigé, waouh !!!

La première matinée a permis de se pencher sur la question « qu’est ce que le vent ? » Ce phénomène, bien que nous croyons tous le connaître, ne semble pas aussi facile à expliquer ! Mise en pratique rapide avec la réalisation de la carte des vents de Prabouré. D’où vient le vent ? Comment mesurer sa force ? Autant de questions qui méritent la construction et l’utilisation d’outils simples. Du lancer d’herbe à la balle de ping-pong accrochée à un rapporteur... tout était permis. La finalisation nous a rendu compte de la difficulté de trouver l’origine du vent. Parfois Ouest, parfois Est, parfois Sud... Bien perturbé !

L’après-midi a été consacré à la réalisation d’expériences délicates sur la pesée de l’air et les mouvements de l’air.

Expérience 1 : l’air a t-il une masse ?

Pour répondre à cette question, il nous a fallu fabriquer une balance équilibrée avec deux ballons de baudruche gonflés accrochés à une tige. Puis, nous avons fixé le dispositif stabilisé (après avoir trouvé son centre de gravité). En perçant délicatement un des deux ballons, nous avons pu constater (ou non !) que la balance se déséquilibre petit à petit au profit du ballon plein.
L’expérience a été difficile à mener et seul 1 des 5 dispositifs a fonctionné... Et oui, le dispositif est tellement léger qu’il est soumis a tous les mouvements d’air, à tous les mouvements des enfants aussi :) !

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Pesée de l’air, pas si facile !

Expérience 2 : Mouvements de fluides. L’air chaud et l’air froid ont-ils la même densité ? Exemple d’analogie avec l’eau.

Pour savoir si l’eau chaude était plus lourde, plus légère (ou avait le même poids) que l’eau froide, nous avons pris deux récipients. Le premier contenait l’eau froide, le second l’eau chaude à laquelle nous avons rajouté du colorant. A l’aide d’un petit tube de plastique, nous avons pris un échantillon d’eau chaude. Nous l’avons ensuite ensuite posé délicatement ce tube au fond du récipient d’eau froide. Et là... que constate-t-on ?

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L’eau chaude nous semble bien flotter !

Expérience 3 : Et pour l’air, le phénomène est-il identique ?

Nous avons dû relevé un défi dans cette étape : avec un disque de papier aluminium, une bougie, un trombone et une perle, il nous a fallu faire tourner le disque en alu. A nos méninges et à l’action !!
Et c’est le phénomène de convection ! Et oui, l’air chaud monte ! En réalisant une petite hélice avec l’aluminium que l’on place au-dessus de la bougie allumée... L’hélice tourne !


 Mardi 4 Mars

Deuxième jour au Centre, voici la classe plus reposée, mieux disposée !
Pour la matinée, nous avons ont pu profité de la neige et du cadre de Prabouré grâce à une ballade nature et... des jeux enneigés évidemment !

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Arrivée à la jasserie
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C’est quoi un piège photo ?
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« C’est ça !! »

Pour l’après-midi, l’heure est à la construction !

Comprendre d’où vient le vent, apprendre à orienter un instrument, telle était le but de la matinée. Pour cela, nous avons construit nos propres girouettes !

(cf. site : http://crpal.free.fr/sciences/air/g...).

Malheureusement pour nous, le vent était tellement fort aujourd’hui que nos girouettes ont eu de la peine à tenir, pour certaines en partie envolées dans des tourbillons de neige ! Quelques photos :

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Fabrication de la girouette
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D’oùvient le vent, ou où va le vent ?

En deuxième partie d’après-midi, nous nous sommes penchés sur la notion d’électricité. Révisions pour certains, apprentissages pour d’autres, mais une bonne séance de pratique pour tous, entre les sources d’électricité, les conducteurs, les consommateurs et les mesures !

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Le ramasse poussière est-il un conducteur ??

 Mercredi 5 Mars et Jeudi 6 Mars

Mercredi, suite des expériences sur l’électricité et ensuite, place au projet ! Notre objectif a été de réaliser une éolienne. Nous nous sommes répartis en trois groupes pour avoir différentes éoliennes et pour pouvoir les comparer. La tâche n’est pas évidente mais nous avons tous les atouts en main ! Alors, avons-nous relevé le défi de produire de l’électricité grâce au vent ? Et tout était-il prêt pour la retransmission (présentation de nos travaux devant nos copains et devant les adultes du Centre) qui a eu lieu le samedi ? La réponse ci-dessous !

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Schéma simplifié d’éolienne
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Quelques éléments internes à l’éolienne

Chacun à notre manière, nous avons donc réalisé une éolienne. De la construction d’hélices à l’assemblage final en passant par le montage des engrenages, nous avions beaucoup d’éléments à prendre en compte. Quelques photos :

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Pourra t-on faire l’empennage ?
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Tests avec le ventilateur !
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 Vendredi 7 Mars

Une peu de détente pendant cette semaine scientifique : journée consacrée à la neige et au ski ! Dépaysement, quand tu nous tiens !


 Samedi 8 Mars

Derniers préparatifs avant la présentation des travaux. Heureusement, presque tout est fonctionnel. Nous avons tous réussi le challenge de produire de l’électricité grâce à un système d’éolienne mais chacun à notre manière et à notre vitesse : avec ou sans engrenage ? De l’électricité certes, mais à quelle fin ?..

Voici les productions, une belle réussite :

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Eolienne numéro 1 : petites hélices sans engrenage
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Eolienne numéro 2 : trois grandes hélices et un système d’engrenange !
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Eoleinne numéro 3 : grandes hélices et engrenages aussi
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LUMIERE !

Merci à Barbara, Emilie, Gwen, Manon, Savannah, Alexandre, Ayrence, Benjamin, Ilyas, Romain ainsi qu’aux encadrants Rodolphe, Angélique et François pour cette sympathique semaine ! A bientôt

Une dernière photo souvenir ;) :

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Jerome Mathey, Olivier BIOTEAU,
date de publication : 3 mars 2008,
date de dernière mise à jour : 8 février 2013


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