LES EDITIONS PREDECENTES

La délégation française a obtenu d'excellents résultats puisque deux projets ont été récompensés :

Le projet "Le ballon solaire" a obtenu un troisième prix de la Commission Européenne et le projet "La physique au petit déjeuner" a obtenu un prix de l'EIROForum.

Les lauréats du lycée Vaucanson de Tours : Axel Talon et Etienne Lalique (projet "Le ballon solaire")

A gauche, les lauréates du lycée Eiffel de Dijon : Marion Deriot et Héléna Lacroix (projet "La physique au petit déjeuner")

Les résumés des trois projets en compétition

 "Le ballon solaire"

Dans le cadre d’un projet personnel scientifique que nous devions présenter pour l’épreuve du baccalauréat, nous nous sommes intéressés aux ballons solaires, et plus précisément à leur aspect économique et écologique. Qu’est-ce qu’un ballon solaire ? Un ballon solaire dont l’enveloppe est constituée d’une matière plastique noire qui absorbe la quasi-totalité de l’énergie lumineuse et la rediffuse sous forme de rayonnements infrarouges qui vont ainsi permettre de réchauffer l’air intérieur du ballon. Le ballon peut alors s’élever dans l’air. Dans un premier temps, nous nous sommes limités à une étude statique d’un ballon solaire en tentant de répondre à la question suivante : quelle masse un ballon solaire donné peut-il soulever ? Nous avons réalisé une étude théorique que nous avons ensuite confrontée avec nos différents résultats expérimentaux. Dans un second temps, divers lâchers de ballon ont été effectués dans le but de comparer sa trajectoire réelle dans l’atmosphère avec les prévisions théoriques. Pour cela, nous avons dû équiper le ballon d’une nacelle permettant de transporter divers instruments de mesure dont les données nous étaient transmises par ondes radio au cours du vol. Un système couplant un GPS et un APRS (Automatic Position Reporting System) nous ont permis de suivre la trajectoire du ballon en temps réel. Les ballons solaires ont selon nous indéniablement des applications potentielles telles que le transport d’objets et l’envoi de satellites au-delà de la troposphère.

 Télécharger le projet "Le ballon solaire" (1,6 Mo)

 "La physique au petit déjeuner"

Au petit déjeuner, tout le monde a déjà eu l’occasion de tourner une centaine de fois sa cuillère dans sa tasse, pourtant on ne prête jamais attention aux tourbillons qui se forment alors derrière notre cuillère ! C’est le début d’une aventure au cours de laquelle nous avons mis en place un protocole expérimental permettant d’analyser ces fameux tourbillons. Pour cela, nous avons essayé de trouver un liquide ou une poudre permettant de reproduire ces tourbillons de façon relativement précise. La poudre d’aluminium associée à un mélange eau-glycérol s’est avérée être un bon compromis et nous avons choisi d’utiliser une baguette en verre à la place d’une cuillère à café. Nous avons ensuite filmé notre expérience en faisant varier divers paramètres tels que le diamètre de la baguette en verre et la vitesse d’agitation. Nous avons fait deux constatations : si la vitesse est trop faible alors il n’y a pas de tourbillons à l’arrière du cylindre et si le diamètre de la baguette en verre augmente alors la vitesse seuil, c’est-à-dire la vitesse à partir de laquelle les tourbillons se forment derrière le cylindre, diminue. A partir de recherches dans divers documents de thèses, nous avons trouvé deux nombres importants étroitement liés à notre problématique, que nous avons ensuite exploité pour confirmer nos mesures expérimentales. Pour finir, nous avons cherché à appliquer les connaissances acquises à la vibration d’un fil et le phénomène de résonance qui constituent l’aboutissement de notre travail !

 Télécharger le projet "La physique au petit déjeuner" (1,2 Mo)

"L'affaire Tournesol"

Comment augmenter le rendement d’un panneau solaire ? C’est de cette question qu’est partie l’’ « L’affaire Tournesol ». Nous parlons de plus en plus des panneaux solaires, de leurs effets bénéfiques ainsi que leurs défauts, notamment celui d’avoir un rendement faible. C’est pourquoi, dans le cadre des TPE en 2006-2007, nous avons lancé le projet « Affaire Tournesol ».
Notre objectif étant d’améliorer le rendement d’un panneau solaire, nous en sommes vite arrivés à l’idée de créer un système automatisé qui permettrait l’orientation d’un panneau solaire. Cependant, nous voulions que le système soit simple, pratique, tenant compte d’un maximum de contraintes que peut subir l’appareil.
Nous avons imaginé plusieurs mécaniques possibles et les avons améliorées pour enfin arriver à celle de notre maquette actuelle ; nous assurons un suivi selon deux axes, un axe de rotation permettant de suivre le soleil pendant la journée et un axe de translation gérant la déclinaison solaire tout au long de l’année.
Ces deux axes sont gérés par deux moteurs, eux-mêmes commandés par un PIC programmable. Cette partie commande se base sur les données fournies par divers capteurs. Le suivi est assuré par deux photorésistances placées de part et d’autre du panneau, ainsi, par comparaison de tension, nous savons dans quel sens doit tourner le moteur. Afin de protéger ces capteurs, nous avons créé des « supports de capteurs » qui, tout en les isolants des intempéries, améliorent leur précision car éliminent aussi les « rayons parasites »
Ainsi, nous avons une partie électrique et une partie électronique. Il nous a donc fallut obtenir à partir de la batterie de 12 volts alimentant le système, du 5 volts pour l’électronique, et du 230 volts alternatif afin d’avoir une tension exploitable sur le secteur.
Nous avons conçu ce système en tenant compte de la consommation. Par exemple, au début, le système était commandé par un automate programmable, cependant sa consommation en énergie étant trop élevé pour rendre le système rentable, nous l’avons remplacé par le PIC actuel qui consomme 20 fois moins que sont prédécesseur. En outre, nous avons souhaité rendre le système le plus polyvalent possible en concevant un « support de panneau solaire » pouvant s’adapter à des panneaux de dimensions différentes.
Concrètement, nous avons aujourd’hui un prototype qui suit le soleil grâce à des capteurs, de manière assez fiable, et cela, en auto-asservissement : notre maquette s’autoalimente et arrive à augmenter le rendement d’un panneau solaire fixe.

 Télécharger le projet "L'affaire Tournesol" (1,2 Mo)

EDITION 2007

En 2007, les deux projets qui ont représenté la France au concours qui s’est déroulé à Valence (Espagne) étaient :

- "Marcher sur l'eau" : Anne-Laure Delaye, Aude Latrive et Astrid Verpeaux du Lycée Hoche à Versailles

- "le B-H2 : bateau à hydrogène" : Sylvain Chevalier, Etienne Farine et Camille Simondon du Lycée Charlie Chaplin à Décines.

 « Marcher sur l’eau » a obtenu un second prix de la Commission Européenne.

Les résumés des deux projets en compétition

"Marcher sur l'eau"

Peut-on marcher sur l'eau? Une question qui nous intéressait beaucoup, c’est pour cela qu’après quelques tentatives infructueuses à la piscine, nous avons décidé d’approcher le sujet de manière aussi expérimentale, mais plus construite. Nous avons découvert l’existence d’un lézard, nommé le « basilic » qui arrive à se déplacer sur l'eau en courant. Il enfonce sa patte dans l'eau lorsqu'il court ce qui montre l'existence d'uneforce qui lui permet de prendre appui pour ressortir sa patte de l'eau et ainsi avancer.D'où vient cette force qui le porte? Est-ce que l'Homme peut l'imiter ? Cette force peut-elle s'appliquer à son cas ? C'est donc cette force exercée par l'eau que nous allons nous attacher à étudier.

Télécharger le projet "Marcher sur l'eau" (0,6 Mo)

 Télécharger le projet "B-H2 : le bateau à hydrogène" (0,6 Mo)