Qui a déjà construit une fusée à eau ?

Bonjour,
je souhaite me lancer dans un projet de réalisation d'une fusée à eau avec une classe de première bac pro.
Quelqu'un a-t-il déjà fait ça ? Est-ce que ça fonctionne bien ?
J'ai trouvé des renseignements sur la toile mais aimerais avoir des retours d'expérience, avec applications en cours, car en fait je voudrais faire en sorte que ce ne soit pas juste un travail manuel, mais l'occasion de traiter des notions du programme : vecteurs, polynome du 2d degré (altitude en fonction du temps), tangent et nombre dérivé (vitesse instantanée et trajectoire), combinaison de fonctions de référence...

Coucou,

j'en fais de temps en temps lors de la partie Mécanique 3ème (et aussi en club sciences 5è autrefois), c'est en fait très facile à mettre en place pour des fusées basiques. Et cela suffit amplement à motiver et intéresser les élèves.

La partie "réalisation des fusées" prendra une heure avec des "grands", après il faut que le matériel et les outils soient prêts. Sinon ça prend vite 2h ou plus. Mais si le scotch, cutter (prof), ciseaux, bouteilles adaptées... sont préparées dans de grandes boîtes en carton (une par classe), la séance suffit. Après il faut préparer de ton côté un bouchon lanceur (bouchon de chimie numéro 6, 1 trou, dans lequel tu colles une valve de vélo type vtt SCHRAEDER. Bien tester que cela tient avant de se lancer dans le projet avec les élèves car une fois démarré, ils voudront forcément vite tester tout cela...)


Plusieurs sites existent depuis quelques années sur cette activité sympathique (mon gamin de 8ans en a lancé la semaine passée), après certains ont amélioré la chose et réalisent des fusées très sophistiquées (plusieurs moteurs, parachutes...).

Honnêtement la partie "mesures" est assez délicate et les élèves sont surtout intéressés par l'activité pratique et, éventuellement, le lien entre quantité d'eau embarquée et hauteur ou distance approximative atteinte (c'est déjà bien s'ils remplissent tranquillement un tableau lors de la partie pratique).

Attention également à la sécurité, divers méthodes existent mais quand on a peu de moyens comme c'est souvent le cas, les 4 piquets pour guider la fusée ou alors le cône de chantier évasé et la tige guide permettent d'éviter des départs dans de mauvaises directions.

http://fusees.free.fr/

Bonjour Axelian73,
merci pour tes conseils et le lien. Quand tu lances l'engin, d'où le fais-tu ? Le terrain de sport du lycée est-il adapté ? Chez moi, il est bordé par une rocade fréquentée d'un côté, mais le lycée de l'autre, et des maisons d'habitation pour finir.

Bonsoir,

alors ressure toi cela ne part pas très loin (sauf si on tire à l'horizontale ou presque), en fait les modèles courants (sans retenue spéciale) partent vers 3 ou 4 bars maxi et donc montent au mieux à 20-25 mètres environ, parfois plus. Même avec du vent cela ne retombe jamais trop loin, il faut cependant définir un périmètre de sécurité d'environ 10 mètres autour du lanceur.

Je le fais au collège sur le secteur engazonné qui borde la cour, je peux ainsi planter les piquets dans la terre (à la masse) et une légère inclinaison fait retomber les fusées dans une zone très réduite en réalité.

Bons essais ! (le modèle avec bouchon de chimie est efficace et déjà bien gratifiant avec des élèves).

Je vais regarder le lien de près, car l'été nous sommes au milieu de rien ; je sens que les grands vont s'amuser et qu'il y aura de la compétition entre les cousins

Mon conjoint prof de techno l'a déjà fait en collège ( du genre en atelier fin juin avec des élèves motivés de 4ème/3ème), les élèves adorent! Mais oui, faire gaffe à ne pas orienter vers une route - chez moi, on a le cours d'eau local au cas où le tir part loin, donc pas de souci.

Esméralda a écrit:Mon conjoint prof de techno l'a déjà fait en collège ( du genre en atelier fin juin avec des élèves motivés de 4ème/3ème), les élèves adorent! Mais oui, faire gaffe à ne pas orienter vers une route - chez moi, on a le cours d'eau local au cas où le tir part loin, donc pas de souci.

Flûte, la fusée à eau a fini dans l'eau!

OK, en fait je pensais monter à 8 bars (les bouteilles en PET résistent à 10 bars normalement, après je ne sais pas à partir de combien le bouchon va céder), et donc j'espère atteindre quand même 50 m, et filmer la trajectoire puis visionner la chronophotographie. A suivre...

Bonjour Furby
- Pour que les mesures soient faisables et exploitables, il vaut mieux disposer d'une base de lancement qui ne libèrera la fusée que lorsque on le souhaite et non quand le bouchon veut bien la lâcher.
- Pour des raisons de sécurité, un déclenchement commandé et non subi permet un décompte d'avertissement.
- Pour info une fusée simple, correctement assemblée, 1l, gonflée à 6 bars monte à plus de 100m d'altitude. (Au championnat de France on gonfle à 5bars maxi, pour limiter la superficie de réception qui peut aller au delà de 200m du point de départ pour un tir à 45°.
Il y a pas mal de réalisations sur mon site (fusees.free.fr)dont le lien a déjà été communiqué, et un forum des fusées à eau sur fuzeao.org pour toute question ou assistance éventuelle.
- Pour la réalisation des fusées, toujours utiliser des bouteilles en PET de boisson  gazeuse. Les Badoit rouges du plus bel effet explosent au dessus de 16 bars, mais à partir de 8 bars la dilatation est telle que la solidité des "assemblage" s'en ressent (à cette pression la bouteille a déjà pris 1cm supplémentaire au diamètre).
Et pour ce qui est des maths, voir le site de mon inestimable collègue GO Mars sur son site : perso.numericable.fr/fbouquetbe63/gomars/

Cordialement
Papyjo

Bonsoir papyjo,
merci pour tes conseils avisés. J'ai eu l'occasion de parcourir ton site lors de mes recherches, et me suis bien rendu compte que tu faisais du beau travail.
Il me semble quand même que la réalisation d'une vraie rampe de lancement constitue une tâche un peu complexe pour ma classe, en tout cas pour une première expérience. Mais si ça marche cette année où je me contenterai du bouchon qui lâche, je recommencerai en améliorant la technique, promis. Je veux aussi me rendre compte d'abord de l'apogée et de la distance de retombée sans prendre trop de risque, compte tenu de l'environnement autour du lycée. Et puis je tiens aussi à ce que la fabrication technique ne prenne pas le dessus sur les notions mathématiques, qui restent le fond essentiel de cette série de séquences autour de la thématique "comment lancer une fusée".
Tout ceci étant dit, bravo pour ton travail partagé, et pour le lien de GO Mars (que je n'ai pas encore visité). Je ferai un retour d'expérience (pour le moment on n'en est qu'aux aspects théoriques, mais le projet les motive bien).

Bonjour Furby
Le cas échéant je peux prêter une base pour quelques mois, pour quelques Euros de port.
Mais peut-être que Montbéliard est proche de la voie lactée!...
Papyjo

Bonjour @papyjo et merci d'être venu nous faire partager ton expérience.

J'ai vu que ton site avait été partiellement défacé
Je signale que certaines pages sont peut être encore accessible sur http://web.archive.org/web/20160403201929/http://fusees.free.fr/

Pour les pages signalées manquantes par la wayback machine et qui sont toujours en ligne, on peut demander leur archivage, ce qui permet une sorte de sauvetage en cas de problème.

Merci de cette possibilité que j'ignorais, je m'en vais l'explorer même si mes connaissances en la matière se limite à utiliser spip pour gérer ce site.
A priori 2 pages seulement ont été effacées et j'ai durci l'accès au travers de l'interface d'administration.
Mais je sors du sujet de ce post. Mes excuses
Papyjo

papyjo a écrit:Bonjour Furby
Le cas échéant je peux prêter une base pour quelques mois, pour quelques Euros de port.
Mais peut-être que Montbéliard est proche de la voie lactée!...
Papyjo

Bonjour papyjo,
merci pour ta proposition mais ce ne sera pas pour cette année scolaire, la vraie rampe. J'ai fixé la date de lancement de l'engin au jeudi 2 juin, sauf météo défavorable. Si c'est concluant (y a pas de raison) je recommence l'an prochain et je m'inspirerai de tes travaux pour un projet plus sophistiqué. Mais là non plus je ne pourrai pas profiter de ta base, car je me serai éloigné de ta région : toujours dans la Voie Lactée, mais en Afrique !
Je vous tiens au courant après le compte à rebours...

Bonjour,

alors voilà, le décollage est prévu après-demain. Les élèves ont fabriqué 4 fusées pour différents essais (elles sont à peu près identiques, sauf une où des ailerons ont été rajoutés pour voir si ça fait une différence). Je me demande à quelle pression va céder le bouchon simplement enfoncé de force (bouchon tronconique en caoutchouc utilisé en chimie) ? J'aimerais monter quand même vers 5 bars (j'ai rabaissé mon objectif pour des raisons de sécurité). Un essai à vide (sans eau, je veux dire) me donnera-t-il une idée, sans perdre la fusée (non, non, je ne veux pas atteindre la vitesse de libération ! ) ?
Merci pour vos conseils.

Bons vols!...
Quant à l'eau, cela ne manquera pas cette semaine.
Avec le bouchon de chimie numéro 6, comme un bouchon en liège,  il me semble que cela partait vers les 3bars.
S'il n'y a pas d'ailerons, le vol sera chaotique et désordonné et la chute en feuille morte.
Avec de petits ailerons, même rudimentaires, la hauteur devrait être largement doublée et la chute du style d'un obus de la dernière guerre. Dans ce cas, attention,  l'impact est impressionnant. Dans un champ bien humide, on appelle cela la chasse aux taupes.
La différence de performance entre sans eau et avec  seulement 2cl est impressionnante (si ailerons)
Un essais qui peut être fait : Remplacer l'eau par de la cendre de bois tamisée. C'est du plus bel effet, mais la bouteille doit être sèche.

Un autre conseil de grand père   : Si le tir s'effectue depuis une zone herbeuse, au bout de 3 ou 4 lancements, les enfants qui pompent ressemblent à des dalmatiens

Je serais ravi d'avoir des images
Papyjo

NB à propos de l'effet cendre :
l'initiateur des fusées à eau en France : http://fusees.free.fr/spip.php?article44
Votre serviteur : https://youtu.be/xqT5eO3lfzM

Merci papyjo ! Je transmettrai bien sûr mes images (si elles ne sont pas trop ridicules...). C'est vrai que la cendre de bois donne de l'effet, mais pas sûr que je puisse m'en procurer d'ici là. Et je vais donc rajouter des ailerons sur 2 autres engins, j'en laisse quand même un sans rien pour voir la différence.
A bientôt donc !

Bonjour,

alors voilà, mes élèves de 1ère ont tenté d'envoyer 4 fusées dans l'espace. Ca s'est fait ce mardi car le jour préalablement choisi, les conditions météo étaient effroyables. Aujourd'hui, beau soleil... mais les 9 tentatives ont été très décevantes. En un mot, ce fut un bide, un flop, un fiasco total , ce qui n'a pas empêché de bien rigoler, je vous rassure.
En résumé : 9 tentatives pour 4 engins car ils ont pu servir plusieurs fois, le moins pire des lancers ayant difficilement atteint 8-10 m d'apogée ! En fait, la pression n'a jamais atteint 2 bars, donc poussée ridiculement faible. Le bouchon cédait trop vite. Nous avons essayé plusieurs bouchons (bouchons caoutchouc n°2 et 3 de chimie), nous avons même fini par le scotcher pour essayer de "retarder" l'éjection, mais rien à faire. A regarder de près, les goulots de bouteilles de badoit offrent une surface intérieure tellement lisse qu'elle en est quasi glissante, rien pour accrocher. D'autre part, l'embout de la pompe exerce des actions sur le bouchon via la valve, ce qui facilite le "débouchage" indépendamment de la pression intérieure.
Bref, on a eu des sauts de puces. Décevant comparés aux études savamment réalisées en amont, mais l'avantage c'est qu'on ne peut que faire mieux maintenant. Malheureusement ce sera avec une autre classe, car c'était mon dernier jour avec celle-ci. Merci à tous ceux qui m'ont apporté leurs conseils, et papyjo, je vais regarder de près le problème de la rampe de lancement pour ne pas être dépendant du "bouchon qui saute".
... Euh, j'essaie d'insérer des photos mais j'y arrive pas. Je me renseigne et je reviens pour les images.

Bon ben c'est encore moi, sur les conseils de flo, j'essaie de mettre des images :

Yes ! Ca marche. Merci flo !

(photos supprimées le 10/06/2016)

Bravo c'est avec de petits sauts que l'on avance.
Magnifiques les instantanés!...
Peut_être y avait-il un peu trop d'eau?
Pour 6 bars je place maxi 1/3 d'eau, mais pour 2 bars un demi verre est amplement suffisant.
Toute l'eau qui n'est pas évacuée dans les 2 premiers dixièmes de seconde pénalise le vol. Et s'il en reste à l'atterrissage...
Papyjo

Merci pour ton indulgence papyjo. Si tu as copié les photos, je vais peut-être les enlever, rapport au droit à l'image des élèves qui apparaissent.
Pour ce qui est de l'eau, j'ai effectivement mis environ 1/3 de la bouteille (soit 0,5 L). Mais puisque le bouchon saute à moins de 2 bars, j'essaierai avec un demi verre la prochaine fois. En effet, il restait toujours de l'eau lorsque l'engin retombait au sol.

j'ai réalisé une fusée avec des SEGPA en sixième

avec le parachute qui va bien
hauteur atteinte 8 mètres

en 2 séances
avec un bouchon de champagne en liège
rajouté 3 verres d'eau

pour les troisième application possible de thalès

Bonjour JIK,

connais-tu la pression atteinte lorsque le bouchon a sauté ?

2, 3 bars environ

Alors un peu plus que pour moi, j'avais à peine atteint 2 bars avec des bouchons de chimie. Mais je trouve la hauteur de 8-10 m décevante. La prochaine fois, j'essaie avec 1/2 verre d'eau comme le préconise papyjo.
Merci.