Contexte et Problématique :
Le terme "Drone" était principalement utilisé pour désigner les aéronefs militaires pilotés à distance (ce qui signifie qu’il n'y a pas de pilote humain assis à bord de celui-ci), mais récemment, le terme "drone" a également été utilisé pour désigner de petits jouets télécommandés, pilotés par les amateurs. Ces drones jouets sont également appelés Quadricoptères car ils ont en général quatre pales qui tournent. De nombreux drones sont équipés de caméras embarquées pour pouvoir être utilisés pour la photographie aérienne et la vidéographie. Certaines entreprises souhaitent même les utiliser pour livrer des colis, directement aux portes de leur clients !
La livraison de colis présente cependant un gros défi. La plupart des petits drones ont une batterie de courte durée. Pour rester dans les airs, un drone doit générer une portance ou une force ascendante (ou poussée) qui surmonte la force descendante (ou traction) de son poids, due à la gravité. Cette force ascendante est générée par les hélices en rotation. Les hélices sont entraînées par des moteurs électriques, qui tirent l’électricité des batteries. L'augmentation du poids d'un drone signifie qu'il doit générer plus de portance pour rester dans l'air, ce qui signifie que ses hélices doivent tourner plus vite. Faire tourner ces hélices plus vite consomme donc plus d'énergie, ce qui peut vider rapidement la batterie.
Solution Souhaitée :
Dans ce projet, vous allez ajouter du poids à votre drone en attachant des pièces de monnaie à son cadre. Vous mesurerez alors combien de temps le drone peut voler avant que la batterie ne se vide. Rechargez la batterie et essayez à nouveau avec un nombre de pièces différent. Cela vous permettra de collecter suffisamment de données pour voir comment le poids supplémentaire affecte la durée de vie de la batterie. Êtes-vous prêt à démarrer votre propre entreprise de livraison de colis par drone ?
Objectifs pédagogiques du projet :
- Familiariser les élèves avec l'architecture et l'usage des Drones
- Sensibiliser les sur la relation entre les différentes énergies
Mots Clés :
- Drone
- Énergie
- Poids et masse
- Quadricoptères
Prérequis :
Aucun
Ressources nécessaires :
- Drone, aussi appelé communément "quadcopter"
- En option : une ou plusieurs batteries supplémentaires pour votre drone
- Grand espace dégagé, libre de toute obstruction, où vous pouvez piloter votre drone en toute sécurité
- Balance de cuisine
- Ruban mousse double face
- Chronomètre
- Pièces assorties
Compétences à acquérir :
- Notions sur la physique (masse, poids, gravité …)
- Notions techniques sur les drones