FAbriquer un aspirateur portatif

Objectif : Fabriquer un aspirateur portatif
Cycles d'apprentissage: 3e cycle du primaire
Compétences du 21e siècle: Résolution de problème
Univers: Matériel 
Progression des apprentissages en S et T:
Transmission de l’énergie

• Identifier les composantes d’un circuit électrique simple (fil, source, ampoule, interrupteur)
• Décrire la fonction des composantes d’un circuit électrique simple (conducteur, isolant, source d’énergie, ampoule, interrupteur)

Techniques et instrumentation

• Conception et fabrication d’instruments, d’outils, de machines, de structures (ex. : ponts, tours), de dispositifs (ex. : filtration de l’eau), de modèles (ex. : planeur), de circuits électriques simples

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PRésentation du projet

• Expliquer aux élèves qu'ils vont fabriquer un aspirateur portatif en utilisant des matériaux recyclés.
• Montrez un exemple d'aspirateur portatif du commerce et expliquer chacune des parties (moteur, filtre, interrupteur, etc.)

Explications des composantes sur l'aspirateur du commerce

• Présenter le moteur DC et expliquer son fonctionnement
• Montrer l'hélice et expliquez comment elle crée un flux d'air.
• Discuter de l'importance de l'utilisation de matériaux recyclés.

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PRéparation

Rassembler les matériaux nécessaires :

• une bouteille de 710 mL de boisson gazeuse
• un moteur DC
• des fils électriques
• une pile 9V

• Couteaux à lame rétractable
• Tapis de découpe
• Fer à souder
• Pistollet colleur
  
• Paire de ciseaux

Conception des plans assistée par ordinateur

• Après avoir expliqué le projet aux élèves, montré le matériel, inviter les élèves à faire le plan de leur aspirateur sur Tinkercad

Découpe de la bouteille

• Montrer aux élèves comment découper la bouteille en plastique pour créer le corps de l'aspirateur
• Repérer le centre de la bouteille avec une règle, un crayon marqueur
• Découper une ouverture au centre de la bouteille : l'avant servira à l'entrée d'air et l'arrière à fixer l'hélice

Conception de l'hélice

• Inviter les élèves à concevoir et fabriquer l'hélice de l'aspirateur
• Discuter avec les élèves sur sens de la rotation
• Amener les élèves à réfléchir sur la dimension des pales, la grosseur du trou à l'axe de rotation 

FAbrication de La rondelle 

• Demander aux élèves de mesurer la circonférence de la bouteille de boisson gazeuse et de concevoir et de fabriquer une rondelle pour retenir les deux sections de la bouteille ensemble

Conception de l'attache-moteur

• Pour retenir le moteur DC au centre de la bouteille de plastique, les élèves mesurnt la circonférence intérieure de la bouteille et la circonférence du moteur DC et ils fabriquent l'attache-moteur sur Tinkercad
• Imprimer la pièce, l'insérer et la coller

Installation du moteur et de l'hélice

• Fixer le moteur DC à l'arrière de la bouteille en utilisant un pistollet colleur
• Attacher l'hélice à l'axe du moteur

BRanchement du circuit électrique

• ​Montrer aux élèves comment brancher les fils électriques au moteur et à la pile à l'aide du fer à souder
• S'assurer que les connexions sont sécurisées et que le moteur fonctionne correctement

Installation des pièces

Souder le circuit électrique

Mise à l'essai de prototypes