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Inventés par Elisha Otis en 1852, les ascenseurs illustrent divers principes scientifiques intéressants. Un projet scientifique type d'ascenseur peut aider les étudiants à comprendre des phénomènes tels que la gravité, les poulies et les contrepoids. Les ascenseurs peuvent également illustrer la deuxième loi du mouvement d’Isaac Newton. Cette loi dit que lorsqu'une force agit sur un objet, elle va s'accélérer.
Ascenseur Simple Box
Un modèle de modèle simple peut être fabriqué à l'aide d'un long morceau de ficelle attaché à une boîte en carton posée sur une table. Coupez un petit trou au milieu de la boîte et insérez la ficelle. La corde doit être nouée à l'intérieur de la boîte pour ne pas sortir du trou. La ficelle doit être suffisamment longue pour pouvoir abaisser et relever l'élévateur du côté opposé de la table. Coupez deux volets de manière à ne laisser que deux volets qui ressemblent à des portes d’ascenseur. Un élève doit aller de l’autre côté de la table et tenir la ficelle pendant que l’autre baisse la boîte de la table. Les étudiants peuvent à tour de rôle descendre et soulever l'ascenseur. Ce projet aide les étudiants à comprendre le mouvement ascendant d'un ascenseur. Expliquez aux élèves qu'il faut plus de force pour lever un ascenseur que pour l'abaisser, car la gravité abaisse la situation.
Un ascenseur avec des broches
Tous les projets d'expo-sciences décrivent l'utilisation de broches et d'un contrepoids pour créer un ascenseur en état de fonctionnement. Fixez quatre broches au sommet d'un morceau de contreplaqué à l'aide de clous. Veillez à espacer les broches de manière uniforme dans le haut et à les étiqueter "a", "b", "c" et "d" de gauche à droite. Fixez deux autres broches au bas de votre contreplaqué sous les deux broches supérieures gauche et étiquetez-les "e" et "f" de gauche à droite. Il devrait y avoir au moins 3 pieds d'espace entre les broches supérieure et inférieure. Attachez un bout de ficelle en haut et un en bas d’une petite boîte en carton qui servira de cabine d’ascenseur. La chaîne du bas doit boucler autour des piles "f", "e", "a" et "b" dans cet ordre. Attachez cette chaîne en haut de la boîte. L'autre chaîne doit entourer "c" et "d" et l'extrémité libre doit être liée à un contrepoids qui pendra du côté droit de votre contreplaqué. Si vous tournez la broche "a", votre ascenseur va monter et descendre. Des contrepoids sont utilisés pour équilibrer le poids dans le wagon couvert afin qu'il puisse monter facilement sans tomber.
Une boîte dans une boîte
Procurez-vous une grande boîte servant de bâtiment et une boîte plus petite servant d’ascenseur dans le bâtiment. Faites deux petits trous dans le haut de la petite boîte et insérez un morceau de ficelle. Faites des nœuds dans la ficelle à l’intérieur de la boîte pour qu’elle ne glisse pas. Fixez deux boulons en U à l’intérieur du haut de la grande boîte et fixez-les avec des écrous à la partie supérieure extérieure de la boîte. Veillez à espacer uniformément les boulons en U de manière à ce que le wagon couvert plus petit puisse être suspendu sans heurter le côté du plus gros coffre. Passez une corde à travers les boulons en U et attachez une extrémité à la ficelle de la boîte la plus petite et l’autre extrémité à un contrepoids. Mettez de petits objets dans le wagon couvert et utilisez différents contrepoids pour trouver les meilleures combinaisons permettant à votre ascenseur de fonctionner en douceur. Selon Fun Stuff My Dad Makes, ce modèle montre également l’importance du contrepoids, qui est nécessaire pour que la boîte intérieure ne s'écrase pas au sol.
Système de poulie
Les poulies peuvent être fabriquées à l'aide d'une petite roue montée sur un essieu maintenu dans un cadre. Une poulie composée est composée de deux poulies et un bloc est constitué de plusieurs poulies travaillant ensemble. Fixez une poulie composée à une poutre en bois dans une porte ou un garage. Un seau rempli de jouets, de blocs ou de sable peut être fixé à la corde de la poulie. Essayez de soulever un seau du sol en utilisant l'extrémité libre de la corde. Essayez la même chose en utilisant un système à poulies et comparez les résultats. Les poulies sont utilisées pour aider à réduire la force nécessaire pour soulever quelque chose ou quelqu'un. Cela signifie qu'il est plus difficile de soulever quelque chose sans poulie.