En quoi la lévitation peut-elle révolutionner le transport ? TPE 2012/2013 Lycée Jean Zay En quoi la lévitation peut-elle révolutionner le transport ? Sommaire: La lévitation I-Par coussin d’air II-Par supraconductivité III-Par électroaimants Remerciements

Qui sommes nous ? Antoine Héritier Eymerick Dubourgnon Quentin Bourse Yann Fardey

Introduction Dans un premier temps, ce fût très difficile de trouver un thème pour ce TPE. Nous avons longtemps hésité entre : un altimètre, les hologrammes et la lévitation. Finalement, le sujet retenu est la lévitation.

Qu’est-ce que la lévitation ? La lévitation, c’est le fait, pour un objet, de se déplacer ou de rester en suspension au dessus du sol, sous l’effet d’une force connue.

La lévitation Nous avons donc pensé à une problématique : En quoi la lévitation peut-elle révolutionner le transport ? Pour cela, nous allons étudier trois types de lévitation. Dans un premier temps, nous verrons la lévitation par coussin d’air, puis nous vous montrerons la lévitation par supraconductivité, et enfin, nous vous proposerons de découvrir la lévitation par électroaimants.

La lévitation par coussin d’air Qu’est ce que la technique du coussin d’air ? Comment cette technique peut-être utilisé pour la lévitation? Existe-t-il des moyens de transport utilisant la lévitation par coussin d’air? Aéroglisseur réalisé par notre équipe

1) Explication Le principe des coussins d’air en lui-même est simple, il consiste à insuffler de l’air dans une cloche ce qui lui permettra par la suite à s’élever de quelques centimètres pour éviter qu’il y est trop de frottement. Il y a deux sortes coussins d’air : 1-la chambre pleine. 2-La fente périphérique.

2) Expérience Aéroglisseur utilisant la technique de la chambre pleine. Il est composé de: -Plaque de polystyrène (Styrodur) -Ventilateur (12V) -Chambre à air

3) Adaptation sur véhicule 1-Naviplanes Bateau  qui survole légèrement l’eau pour moins d’adhérence et pour plus de vitesse. 2-Aérotrains Crées par Jean Bertin, ingénieur français. Projet en avance sur son temps, certainement trop, car il n’a pas eu le succés auquel il aurait put prétendre.

La lévitation par supraconductivité Qu’est ce que la supraconductivité ? Comment peut-elle être utilisé pour la lévitation ? Existe-t-il des moyen de transport utilisant la supraconductivité ?

1) Explication La supraconductivité est un phénomène caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique (l'effet Meissner) à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. Cet effet Meissner peut être atteint à température extrêmement basse : -270° environ. Mais cet effet a des caractéristiques physiques impressionnantes, dont une en particulier qui nous intéresse.

Schéma: Comportement des ondes électromagnétiques.

2) Expérience

3) Adaptation sur véhicule Principe de fonctionnement des supraconducteurs sur le Maglev.

La lévitation par électroaimants Qu’est ce qu’un électroaimant ? Comment peut-il être utilisé pour la lévitation ? Existe-t-il des moyens de transport utilisant les électro- aimants ?

1) Explication Les électroaimants ont été mis au point par Hans Christian Œrsted en 1820. Un électroaimant est un aimant activé par l’électricité. Plus l’intensité le traversant est forte, plus le champ magnétique expulsé est importante.

Schéma de l’expérience simplifié

Lévitation d’une boîte de cachou

3) Adaptation sur véhicule Image du train à sustentation électromagnétique : Le Maglev au Japon

Le train Transrapid Mis en place sur une ébauche de 1934, le train Transrapid prend forme dès 1987 en Allemagne. Il utilise la technologie des électroaimants pour se sustenter et se mouvoir.

Le Maglev En 2005, les japonais reprennent le projet et donnent naissance au Maglev. Il a une vitesse moyenne de 230 km/h mais il détient le record du monde de vitesse soit 581 km/h (7 km/h de plus notre TGV). Cliquez pour ajouter des commentaires

Pour conclure: Il est difficile de répondre à cette problématique. Mais une chose est sûre, la technologie actuelle nous empêche de concevoir des moyens de transports lévitant performants à grande échelle. Bien sur, les transports par lévitation existent déjà, comme le Transrapid ou les aéroglisseurs… Mais ces procédés sont relativement chers ou peu efficaces. Tous au long de ce TPE, nous nous sommes rendus compte que la lévitation en elle-même est « simple » à mettre en place en particulier sur les objets statiques. Dès lors qu’il s’agit d’insérer un mouvement, cela devient rapidement un problème. Mais, bien qu’inutile pour les transports, la lévitation statique pourrais être utiles pour d’autres fonctions comme par exemple, les ascenseurs.

Remerciements Mme Lafaye, pour son aide à propos des supraconducteurs M Bronnec pour son expérience sur les électroaimants (montage présenté) M. Domps et M. Deplat pour leurs cours ainsi que leurs explications précieuses Mme Auget pour son aide pour toute la partie orale et méthode