SC NAT 10/R-G/2022
Date : __________________________Bloc : ______________________ Nom : ____________________
Projet "Montagnes Russes"
Vous travaillerez en groupes 2 ou 3 pour créer des montagnes russes et
évaluer l'énergie à différents endroits.
Matériaux
Chaque groupe doit disposer des éléments suivants :
- Marbre
- Deux morceaux de carton
- Tuyau d'isolation en mousse (optionnel, vous pouvez utiliser d’autres choses qui sont structurelles)
- Ciseaux à usage intensif
- Colle chaude, pistolet à colle, ruban adhésif, épingles
Procédures
Vous allez concevoir et construire des montagnes russes en carton avec TROIS collines. La bille de chaque
modèle doit partir du sommet de la première colline, monter et descendre les deux autres collines et sortir
à la fin de la piste. Chaque montagne russe sera jugée dans une compétition de classe.
Lorsque vous concevez votre piste, tenez compte des éléments suivants :
 Toutes les collines peuvent-elles avoir la même hauteur ? Si non, pourquoi ?
 Peuvent-elles être plus grandes ou doivent-elles être plus petites ? Comment allez-vous
déterminer la taille des collines pour gagner ce concours ?
 La pente de la colline compte-t-elle ? Est-il préférable que les collines soient raides ou moins
raides ? Pourquoi ?
 Quelle doit être la courbure des sommets des collines et des vallées ? Devriez-vous concevoir des
virages serrés ou des virages doux ? Pourquoi ?
 Qu'est-ce qui offre une résistance sur les montagnes russes et qui fait que la bille ralentit ?
Comment cette résistance peut-elle être réduite ?
Les pistes de montagnes russes de gauche et de droite seront fabriquées à partir de deux morceaux de
carton ondulé qui doivent être découpés selon des formes identiques. Chaque vallée des montagnes russes
doit être inclinée à une hauteur constante par rapport au fond du carton.
SC NAT 10/R-G/2022
Avec le carton d’extra, vous pouvez découper des entretoises (côtés) qui peuvent être collées pour donner
une certaine stabilité à la structure.
Calculs


Calculez l'énergie potentielle gravitationnelle (PE) et l'énergie cinétique (KE) de la bille au bas
et au haut de chaque colline.
Déterminez la vitesse en bas et en haut de chacune des collines.
Questions
1.
Imaginez que vous faites partie du premier groupe de passagers à tester une nouvelle montagne russe.
La descente de la première colline est palpitante, mais avant d'arriver au sommet de la deuxième
colline, vous commencez à glisser en arrière et vous êtes coincé entre les deux premières collines.
Discutez de ce que le concepteur a oublié d'inclure dans sa conception.
2.
Certaines montagnes russes comportent une "boucle" inversée. Expliquez pourquoi ces éléments sont
toujours placés au début de l'attraction et jamais à la fin.
A quelle vitesse votre bille se déplace-t-elle à la fin de la piste ? Est-il bon ou mauvais qu'elle se déplace
rapidement à la fin ?
Si vous aviez beaucoup de vitesse à la fin, ou si votre conception n'était pas réussie, qu'auriez-vous pu
faire pour la rendre plus efficace et/ou plus sûre ?
3.
4.
Grille d'évaluation
Calculs
Critères
Ne répond pas (2 points)

Calculs
Peu ou pas de calculs
fournis.
Pas précis ni
organisé.
Aucune unité


Les questions ne
sont pas répondues
ou le sont de
manière incorrecte.



Questions
Montagnes Russes

Test de fonctionnement
Satisfait (3 points)

Dépasse (4 points)
Contient certains calculs mais
pas tous.
La plupart du temps précis et
organisé
Parfois, on se souvient des
unités


Les questions sont répondues
correctement mais sont très
brèves

Les réponses aux questions
sont correctes et
accompagnées
d'explications détaillées.
Les montagnes
russes sont
incomplètes et/ou
mal construites.
Ne fonctionne pas
sans ajustements
importants après le
déménagement.

Les montagnes russes sont
terminées mais la construction
n'est pas bien faite.
Nécessite de petites
modifications lors du
déplacement.

Les montagnes russes sont
complètes et bien
construites.
Construit pour durer ;
aucun réglage n'est
nécessaire.
Les trois essais sont
infructueux.

Test réussi avec des
modifications.







Tous les calculs sont
fournis.
Précis et bien organisé.
Les unités sont toujours
incluses
Test réussi sans
modifications.
Total : ______/12
SC NAT 10/R-G/2022
-Travaillez sur des feuilles de papier lignées séparées et reportez vos résultats ici.
Remettez ces pages avec votre rapport.
Localisation
1
Masse (kg)
Hauteur (m)
PE (J)
KE (J)
V (m/s)
2
3
4
5
6
Utilisez l'espace ci-dessous pour dessiner un diagramme de votre caboteur, avec les
mesures. Identifiez le haut et le bas de chacune des collines en les numérotant de
gauche à droite, de 1 à 6.