Expérience de chaleur isolante

Étape 1 : préparer

Qu'est-ce que c'est ?

Utilisez votre BBC micro:bit pour déterminer quel matériau est le meilleur isolateur thermique.

Ce projet est développé en partenariat avec White Rose Science pour les professeurs de sciences ; il permet aux élèves de comparer les matériaux de tous les jours en fonction de leurs propriétés. Les élèves peuvent également apprendre à enregistrer des données et à utiliser des boucles, des séquences et des variables simples dans les programmes informatiques. 

Cette vidéo explique le fonctionnement du projet et la manière de réaliser l'expérience.

Comment ça marche

• Cette expérience nécessite deux programmes différents sur deux micro:bits : les programmes de capteur et d'affichage.
• Le capteur micro:bit fonctionne comme un enregistreur de données et enregistre sa propre température. Il envoie également ses lectures de température à l'écran micro:bit chaque minute par radio.
• La partie affichage affiche la température du capteur micro:bit.
• Vous enveloppez le capteur micro:bit dans un matériau isolant que vous voulez tester et le placez dans le réfrigérateur.
• Lorsque le capteur micro:bit est suffisamment froid, vous le retirez du réfrigérateur et commencez à enregistrer les données, ou vous effectuez des relevés manuellement, afin de voir à quelle vitesse il se réchauffe.

Ce dont vous aurez besoin

• morceaux de matériau à tester, tels que du feutre, du papier bulle ou du film alimentaire
• deux micro:bits
• au moins 1 pack de piles
• ruban adhésif ou trombones pour maintenir le matériau enveloppé sur le micro:bit
• accès à un réfrigérateur
• un chronomètre ou une minuterie
• un ordinateur/ordinateur portable/tablette et un câble USB pour vous permettre de voir les données

Étape 2 : se renseigner

1. Téléchargez les fichiers Hex et mettez le code sur vos micro:bits, une fois que vous aurez lu le point 2 ci-dessous. Vous n’avez pas besoin d’écrire vous-même le code de ce projet pour réaliser l’expérience, mais si vous souhaitez le coder, visitez la section Étape 4: Codez-le ci-dessous.
2. Si vous faites cette expérience dans une classe ou un club de codage, chaque paire de micro:bits doit avoir des numéros de groupe radio différents. Cela garantira que l'affichage micro:bit reçoit les lectures du bon capteur micro:bit. Ouvrez le projet dans Microsoft MakeCode et entrez un numéro unique dans le bloc de groupe de radio, puis téléchargez le code sur deux micro:bits. Gardez-les ensemble avec un élastique ou dans un petit sac. Répétez l’opération pour chaque paire de micro:bits.
3. Fixez une batterie au capteur micro:bit.
4. Enveloppez le capteur micro:bit dans le matériau que vous souhaitez tester et placez-le sur une assiette au réfrigérateur pendant une heure. Pour garantir un test équitable lors de la comparaison de différents matériaux, utilisez toujours le même nombre de couches.
5. Retirez le capteur micro:bit du réfrigérateur lorsqu'il atteint la même température de départ à chaque fois que vous effectuez l'expérience. Appuyez sur le bouton B de l'écran micro:bit pour connaître la température du capteur micro:bit. Vous pouvez probablement le faire avec la porte du réfrigérateur fermée si vous êtes suffisamment proche du réfrigérateur!
6. Retirez le capteur micro:bit s'il est suffisamment froid. Retirez-le du réfrigérateur en le tenant par l'assiette, car vos mains pourraient le réchauffer.
7. Commencez l'enregistrement des données en appuyant sur le bouton A du capteur micro:bit.
8. Maintenant, à l'aide d'un chronomètre ou d'une minuterie pour garantir la précision, prenez des mesures manuelles de la température du capteur micro:bit toutes les minutes en appuyant sur le bouton B de l'écran micro:bit.
9. Terminez l'expérience après dix minutes en appuyant sur le bouton B du capteur micro:bit pour arrêter l'enregistrement des données.

Astuces

• Vous souhaiterez peut-être exécuter une expérience sur un micro:bit qui n'a pas été enveloppé dans un matériau, pour servir de contrôle. Vous pouvez ensuite comparer ces résultats aux résultats de micro:bits qui ont été enveloppés dans différents matériaux.
• Cette expérience ne fonctionne pas bien avec une feuille d’argent, car elle peut bloquer les signaux radio du micro:bit ou même l’endommager.
• Les micro:bits se réchauffent rapidement quand vous les retirez du réfrigérateur. Effectuez l'expérience dans la cuisine de votre école ou déplacez-les dans votre salle de classe dans un sac ou une boîte sympa.
• Si vous devez effectuer l'expérience une deuxième fois en utilisant la même paire de micro:bits, supprimez les données du capteur micro:bit en appuyant simultanément sur les boutons A et B. Vous devez également appuyer sur le bouton de réinitialisation à l'arrière du micro:bit pour remettre l'heure en minutes à 0.

Étape 3 : analyser

Pour consulter les données enregistrées, déconnectez la batterie et rebranchez le capteur micro:bit sur un ordinateur. Le micro:bit apparaît comme une clé USB appelée MICROBIT. Regardez dans le lecteur MICROBIT et ouvrez le fichier MY_DATA pour voir un tableau de vos données dans un navigateur web :

• Les horodatages dans le journal représentent la durée écoulée depuis le début de l'enregistrement des données.
• Cliquez sur Aperçu visuel pour voir un graphique de vos données:

• Vous pouvez également cliquer sur le bouton Copier puis coller vos données dans une feuille de calcul.
• Vous souhaiterez peut-être comparer les données que vous avez collectées manuellement avec le journal du micro:bit pour décider laquelle est la plus précise.

Étape 4 : programmer

Regardez cette vidéo pour savoir comment coder le projet :

Si vous êtes intéressé à modifier le code de ce projet, cliquez sur les boutons ci-dessous:

Capteur de thermomètre à distance

Affichage du thermomètre à distance