Absorbez le choc !

Une activité d'ingénierie

Concepts clésIngénieriePhysiqueDesignVibration

Introduction Avez-vous déjà roulé en voiture sur un nid-de-poule ou un ralentisseur ? Vous pourriez sentir les bosses et être un peu secoué dans votre siège, mais pas autant que vous le feriez si la voiture n'avait pas de suspension. Essayez ce projet d'ingénierie pour découvrir comment la suspension peut vous aider à rouler en douceur !

Arrière-plan Vous n'y pensez peut-être pas beaucoup si vous roulez sur une route lisse et bien pavée, mais la suspension d'une voiture est très importante lorsque vous conduisez sur une route cahoteuse ou sur des obstacles. Il aide à protéger la voiture (et les passagers) contre les dommages lorsque la voiture passe sur une grosse bosse. Le châssis d'une voiture n'est pas relié de manière rigide aux roues. Si c'était le cas, chaque bosse ou vibration subie par les roues serait transférée directement à la voiture et aux personnes à l'intérieur, ce qui rendrait la conduite assez inconfortable. Au lieu de cela, les roues sont reliées au reste de la voiture par une combinaison de ressorts (pièces métalliques qui rebondissent dans leur position d'origine lorsqu'elles sont étirées ou comprimées) et d'amortisseurs (pièces qui utilisent la friction pour ralentir le mouvement, généralement sous la forme d'un piston rempli d'huile visqueuse), également appelés amortisseurs. Combinées, ces pièces aident à absorber et à diminuer les vibrations de la route. Dans ce projet, vous allez construire votre propre modèle de voiture simple et concevoir un système de suspension pour aider à empêcher la cargaison (des cacahuètes d'emballage) d'être projetée hors de la voiture lorsqu'elle roule sur des bosses !

Matériaux Il s'agit d'un projet de conception technique, ce qui signifie qu'il n'y a pas de liste exacte des matériaux que vous devez utiliser. La liste suivante est une suggestion, mais n'hésitez pas à substituer d'autres matériaux.

Préparation

Procédure

Observations et résultats Vous devriez constater que lorsque vous attachez la boîte en carton directement au châssis de votre voiture, de nombreuses cacahuètes d'emballage sont jetées hors de la boîte lorsque vous la tirez sur les dos d'âne. Cela se produit parce que les vibrations des roues sont transférées directement à la boîte en carton. Ce serait comme rouler dans une voiture sans suspension - une conduite assez inconfortable ! Lorsque vous ajoutez une suspension, cela aide à absorber certaines des vibrations, de sorte que la boîte en carton ne rebondit pas autant et ne jette pas autant de cacahuètes d'emballage. Cependant, il faudra peut-être quelques ajustements pour que votre suspension fonctionne bien. La rigidité (épaisseur/longueur/serrage des élastiques ou des ressorts) et le poids d'un objet (par exemple, ajouter des pièces de monnaie) ont un impact important sur la façon dont il réagit aux vibrations. De vrais ingénieurs conçoivent soigneusement la suspension d'une voiture pour absorber de manière optimale les vibrations sur la route, tout comme vous l'avez fait dans ce projet !

Ce projet a été inspiré par l'activité Trash Sliders, de Larry Richards, via eGFI.

Plus à explorerBalloon-Powered Car Challenge, par Science BuddiesScience suspendue : comment un aéroglisseur survole-t-il ?, de Scientific AmericanFight Slippage with Friction, de Scientific AmericanScience Activities for All Ages !, de Science Buddies

Cette activité vous est proposée en partenariat avec Science Buddies

Ben Finio est chercheur principal à Science Buddies et chargé de cours à la Cornell University Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering. Suivez-le sur Twitter @BenFinio.

Lauren J.Young

Luke Taylor et le magazine Nature

Chelsea Harvey et E&E News

Tim Vernimmen et Knowable Magazine

Diana Reiss | Avis

Manon Bischoff