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Projet Ballon Sonde La rotation de la nacelle Flora Taburet, Ninon Bodin, Sylvain Guinard, Marine Guittier, & Hélène Heuveline.

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1 Projet Ballon Sonde La rotation de la nacelle Flora Taburet, Ninon Bodin, Sylvain Guinard, Marine Guittier, & Hélène Heuveline.

2 Avant lenvoi de la nacelle : Présentation de notre projet Liste du matériel utilisé Schéma du montage Explication du montage Courbe détalonnage Interprétation Photos du montage Après lenvoi de la nacelle : Interprétation de la courbe en 5 parties Conclusion du projet Sommaire

3 Présentation de notre projet Nous avons choisi danalyser la rotation de la nacelle pour savoir quand le ballon éclatera. Nous nous demandions également si ce mouvement pouvait varier en fonction de laltitude et ainsi déterminer le changement de couches. Après réflexion, nous avons décidé dabandonner létude de ce deuxième paramètre, celui-ci étant trop difficile à déterminer. Nous nous sommes donc concentré sur le sens de rotation de la nacelle pour observer les changements pendant lascension et la chute de celle-ci.

4 Liste du matériel à utiliser Pour réaliser notre montage nous avons utilisé : -Deux photorésistances : disponibles dans la salle de MPI, nous avons décidé de les utiliser car elles fonctionnaient bien, cela nous a permis de commencer tôt la réalisation du montage puisque nous navions pas à attendre lachat du matériel. -Deux dominos -Cinq fils -Deux rouleaux en carton entourés de scotch qui nous serviront à protéger les photorésistances, puisquun trou sera fait dans la nacelle afin que la lumière du soleil les atteigne directement.

5 Schéma du montage Nous faisons lacquisition sur la première photorésistance. Nous lappellerons Phr1 et la deuxième photorésistance Phr2. Phr2 Phr1

6 Explication du montage Nous avons décidé de placer les deux photorésistances à 90° lune de lautre. Si nous les avions placé côte à côte nous naurions pas observé de variations, à lopposé nous aurions pu déterminer que la nacelle tournait mais nous naurions pas trouvé le sens. Nous avons protégé les résistances avec deux rouleaux de carton entourés de scotch pour créer un puit de lumière sur chaque résistance, nos valeurs sont ainsi plus tranchées.

7 Courbe détalonnage

8 Interprétation On a fait lacquisition toute les ½ secondes sur un temps de 5secondes. Jusqu'à la deuxième seconde, la nacelle fait un tour dans le sens des aiguilles dune montre. Puis de la seconde 2 à la seconde 3.5, la nacelle a fait ¾ de tours dans le sens inverse. Ensuite, elle fait ¼ de tours dans le sens des aiguilles dune montre de la seconde 3.5 à la seconde 4. Et enfin, elle fait ½ tours dans le sens inverse de la seconde 4 a 5. Grâce à linterprétation de la courbe détalonnage, nous avons pu observer que la tension de phr1 est forte lorsque celle-ci nest pas face au Soleil, quand elle est face à celui-ci, sa tension est donc faible. Daprès ces observations, on en déduit que quand la nacelle tourne dans le sens des aiguilles dune montre, on aura ces valeurs: une mesure à 0V (Phr1 éclairée), puis deux à 2.5V (Phr1 et Phr2 autant éclairées), une à 4.5V (Phr2 éclairée) et une dernière à 0V (phr1 éclairée) et linverse dans le sens contraire.

9 Photo du montage test

10 Photo du montage à lintérieur de la nacelle Phr2 Phr1

11 Interprétation de la courbe Voici la courbe des données que nous avons reçu. Nous allons découper la courbe en 5 parties pour une meilleure interprétation de nos données.

12 Partie 1 Dabord, on nobserve pas de rotation, la nacelle ne tourne pas (partie 1,3,5,7). On voit ensuite de légères variations qui correspondent bien à celles de la courbe détalonnage, la nacelle tourne mais la luminosité est quasiment homogène (on reste aux alentours dune tension à 2,5V, ce qui signifie que les deux photorésistances sont presque autant éclairées). Sur cette partie, on observe donc des passages de rotation avec peu de variations de lumière (partie 2, 4, 6, 8) et des passages sans rotation. On en déduit que la nacelle est bloquée dans un nuage

13 Partie 2 On observe des variations de tension plus importantes. La nacelle tourne et la luminosité nest plus homogène: on sort du passage nuageux. La nacelle tourne rapidement et change souvent de sens. Cest une rotation irrégulière, on observe plusieurs tensions égales à la suite (ralentissement) quand la nacelle change de sens de rotation.

14 Partie 3 Tout dabord, on observe des variations entre 2,5V et 3,5V (partie 1). La nacelle fait des quarts de tours dans un sens puis dans lautres avec des périodes de ralentissement. Ensuite, on observe un passage de rotation très lente (partie 2). A partir de 13h51, lheure de léclatement du ballon, les variations deviennent très importantes (partie 3): la nacelle alterne tours complets et demis tours très rapidement, en changeant de sens

15 Partie 4 Premièrement, on observe la même rotation que précédemment, avec des demis tours et des changements de sens (partie 1). Puis on voit un passage de ralentissement important (partie 2). Enfin, la nacelle tourne irrégulièrement et lentement (partie 3) avec des passages où la nacelle stagne à 2,5V par exemple

16 Partie 5 Dabord, on observe que la rotation devient très irrégulière, on observe des quarts de tours, des demis tours, des passages de ralentissement (partie 1). Puis les variations deviennent très faibles, on reste aux alentours de 2,5V (partie 2): la luminosité redevient homogène, la nacelle retourne dans un passage nuageux. A la fin de la courbe, on peut proposer deux hypothèses: la nacelle ne tourne plus ou la luminosité est tellement homogène quon nobserve plus de variations suffisamment significatives. 1 2

17 Conclusion du projet En décembre, nous avons commencé le projet ballon sonde. Au début, nous avons eu du mal à trouver le montage et le matériel qui conviendrait le mieux pour déterminer la rotation de la nacelle. Après avoir fait des recherches fructueuses, notre projet a vite était mis en place. En étudiant les résultats obtenus, nous nous sommes rendu compte que lon pouvait aussi déterminer les passages nuageux, la présence du Soleil et léclatement du ballon. Du point de vue personnel du groupe, ce projet a été intéressant et très enrichissant pour nous. Il nous a appris lautonomie et le travail en groupe.


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