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Expérience scientifique - Énergie solaire

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Faites votre propre dispositif solaire

Ici, sur la Terre, nous utilisons l'énergie du Soleil pour plusieurs choses. Les vaisseaux spatiaux dépendent de l'énergie solaire comme forme d'énergie servant à la propulsion de leurs moteurs. Les vaisseaux spatiaux qui voyagent à de grandes distances du Soleil doivent, dans une large mesure, se passer de cette forme d'énergie. Les missions qui vont vers Mars sont capables d'utiliser l'énergie solaire d'une façon limitée sous la forme de batteries rechargeables, mais elles ont aussi besoin des sources d'énergie de substitution.

La Station spatiale internationale va profiter de l'énergie du Soleil. C'est évident, à voir la taille de ses panneaux solaires. Ces panneaux vont concentrer les rayons du Soleil et harnacher l'énergie sous une forme utilisable.

Objectif

  • Construire un moteur solaire

Matériaux et équipement

  • trois boîtes de conserve (grosses boîtes de soupe)
  • ouvre-boîtes
  • crayon et papier
  • ruban masque
  • épingles droites avec tête
  • feuille de papier ou d'aluminium de 15 cm carrés
  • ciseaux
  • fil de fer
  • briques, piles de livres ou blocs de bois

Méthode

  1. Enlève les deux extrémités des trois grosses boîtes de conserve. Attache les boîtes les unes aux autres avec du ruban adhésif pour former une colonne.
  2. Pose la colonne de boîtes de conserve sur deux supports, comme les briques, dans la lumière directe du Soleil. Assure-toi qu'il y a un espace entre le sol et la colonne de boîtes de conserve (produit par les briques).
  3. Fixe l'épingle droite (la tête en bas) avec du ruban adhésif à une extrémité d'une longueur de fil de fer. Plie le fil et fixe le avec du ruban adhésif sur le dessus de la colonne de boîtes de conserve de façon à ce que l'épingle pointe vers le haut, au centre de la colonne.
  4. Fabrique un moulinet. Découpe une feuille de papier ou de papier d'aluminium de 15 cm suivant la diagonale, à partir de chaque coin, jusqu'à 1 centimètre du centre. Rabats une pointe, à toutes les deux pointes, vers le centre du carré. Coller les pointes au centre avec du ruban adhésif.
  5. Mets en équilibre le moulinet sur l'épingle placée au milieu de la colonne de boîtes de conserve. Note tes observations.
  6. Dessine un diagramme du moteur solaire et étiquette toutes les pièces.

Observations/Résultats

  • Enregistre tes observations.
  • Afffiche tes résultats sur ton blogue d'équipe.

Questions

  • Qu'est-ce qui a fait tourner le moulinet?
  • Comment pourrais-tu le faire tourner plus vite ?
  • Comment cette information pourrait-elle être utilisée dans le design de l'habitat sur Mars?

Autres activités

  • Expérimente avec d'autres matériaux pour trouver de quelle façon tu peux faire tourner le moulinet plus vite. Que se passe-t-il si tu changes la couleur de l'intérieur ou de l'extérieur de la colonne en boîtes de conserve? Si l'extérieur est peint en noir, qu'arrive-t-il à la température de l'air? Que se produit-il si tu lèves la colonne plus haut de terre? Expérimente avec différents matériaux pour le moulinet.
  • Fais des recherches sur les types de matériaux qui sont utilisés pour les panneaux solaires de la Station spatiale internationale et compare tes observations. Considère utiliser l'énergie solaire comme une des formes d'énergie sur Mars.