Modèle solaire pour l'école. Modèle de système solaire DIY en papier pour enfants

"Système solaire" de vos propres mains ! 29 juillet 2015

Chaque fois que les vacances arrivent, après que je sois content de ne plus avoir à me lever tôt et à préparer les enfants pour l'école, puis à me précipiter là-bas, en essayant de ne pas être en retard pour le début des cours, je réfléchis à ce que je dois faire. pour les occuper au point de les rendre atrocement ennuyeux. Bien sûr, le plus simple et manière bon marché Cela signifie mettre une tablette entre leurs mains et ils y trouveront des dessins animés, des jeux et d’autres divertissements. Mais vous ne voulez pas qu’il en soit ainsi, vous voulez que le divertissement soit éducatif et développemental. Et ici, on ne peut pas se passer d’invention et de participation directe des parents.

En avril de cette année, alors que nous étions en vacances à Moscou, l'entreprise Girafe de l'espace proposé de tester un kit créatif pour enfants "Système solaire". J'ai saisi cette opportunité avec plaisir, car Anya, à la suite de son père Dima, manifeste depuis longtemps un réel intérêt pour le thème de l'espace et de tout ce qui s'y rapporte. Sa passion est si forte qu'elle a déjà réussi à en infecter Leva, qui a rapidement appris les noms de toutes les planètes avec son aide.

Le jour indiqué, le set nous a été livré dans une boîte aux dimensions impressionnantes. Les enfants ont applaudi joyeusement et ont sauté pendant que je le déballais. Et ils ont été très surpris qu’il n’y ait rien de spécial à l’intérieur. Un ensemble de peintures, de cartons de base et d'hémisphères vierges, destinés à devenir des modèles de planètes. Tout le reste est l'œuvre du créateur, en la possession duquel tombe une telle boîte, et le résultat final ne dépend que de lui.

Tout d'abord, il a fallu préparer un support en carton (60 x 40 cm), en peignant toute sa surface en noir. Anya a facilement accepté cette tâche et, en train de la terminer, a dessiné un peu, puis a joyeusement peint ses images. Elle n'avait pas assez de force pour terminer ce qu'elle avait commencé (ils se sont épuisés après les 10-15 premières minutes) et j'ai fini de peindre la base (bien sûr, maman a toujours la partie la plus ennuyeuse). Cependant, j'ai même aimé ça))) C'est plutôt sympa de peindre du carton avec de la peinture noire ; cette activité m'a eu un effet relaxant (de quoi a besoin une mère avec de nombreux enfants à la fin d'une journée de travail ?).

Tout le monde voulait colorer les planètes, même la petite Misha. Nous avons soigneusement transféré Misha vers d'autres activités et avons commencé à diviser les planètes entre Anya et Leo. La plus grande excitation a été provoquée par le Soleil et la Terre, la moindre par Mercure et Mars (car ils sont très petits). Il y a eu presque une bagarre, alors ils ont peint le Soleil en alternance))))

Pendant que les modèles de planètes séchaient, Anya a commencé à dessiner les orbites des planètes sur la base à fond noir à l'aide d'une craie blanche, et je leur ai lu Faits intéressants sur les planètes que nous nous préparions à placer sur la base pour créer une maquette système solaire, dès qu'ils sont prêts.

Par exemple, ce temps s’écoule différemment selon les planètes. Un jour sur Mercure équivaut à 58 jours terrestres ! Et la masse du Soleil représente 99 % de la masse de l’ensemble du système solaire. Et aussi le fait que sur la Lune, une personne pèse 6 fois moins que sur Terre, en raison de la force de gravité plus faible, et que Saturne n'est pas la seule planète à avoir des anneaux de pierres, de glace et d'autres particules. Des anneaux similaires existent autour de Jupiter, Uranus et Neptune, mais seul Saturne est visible depuis la Terre.

Considérant dernier fait, nous avons décidé de ne faire d'"anneaux" vers aucune des planètes (pour une raison quelconque, nous avons décidé à l'unanimité que notre modèle du système solaire sous cette forme aurait l'air beaucoup plus harmonieux).

Voici ce que nous avons obtenu :

Le modèle du système solaire semble assez impressionnant. Lumineux, pédagogique, visuel ! Et surtout, créé de vos propres mains)

Lorsque D. rentra chez lui, Anya et Lev lui montrèrent fièrement le fruit de leur travail. Je n'ai pas eu le temps de capturer le sourire du père de Dima, mais croyez-moi, il était content !)))

Lorsque les enfants commencent à apprendre le concept du système solaire et à comprendre le fait que toutes les planètes « tournent autour » du soleil, ils peuvent trouver le processus difficile et accablant. Cependant, un enfant peut mieux comprendre ces principes si une aide visuelle lui est fournie. Bien sûr, ce sera mieux et plus agréable si les parents et leur fils ou leur fille fabriquent leurs propres modèles du système solaire. Bien que de nombreux pères et mères ne considèrent pas cela comme nécessaire et achètent des mises en page toutes faites.

Système solaire : informations générales

La planète Terre effectue chaque année une révolution autour du centre du système solaire, le Soleil. Toutes les planètes tournent autour d’un certain temps. Par exemple, Mercure « fera le tour » du Soleil en 88 jours terrestres et Uranus en 84 années terrestres. Il y a 8 planètes au total dans notre système : Mercure, suivie de Vénus, puis la Terre, suivie de Mars, suivie de Jupiter, puis de Saturne, suivie d'Uranus, puis de Neptune. Chacun d'eux, avec les météores, les satellites, les comètes, les formations de poussières ou de gaz, fait partie intégrante du système. Les planètes les plus proches du Soleil sont très dures en raison de la constante haute température. À mesure que l’on s’éloigne de l’étoile, la température diminue progressivement.

Caractéristiques de certaines planètes

Le plus petit est Mercure. Cet objet de la galaxie est situé le plus proche du Soleil. De ce fait, l’atmosphère est complètement brûlée. De plus, du côté clair, la température atteint +430° et du côté obscur - -170°.

Saturne et ses anneaux sont particulièrement intéressants. Cette planète possède une atmosphère à trois couches. Les anneaux de Saturne sont constitués de rochers et de la glace. A la surface de la planète la température atteint -150°.

Pour comprendre le principe de « travail » de notre « microgalaxie », une des voies peut être de réaliser des maquettes du système solaire. De cette façon, vous pouvez décorer l’intérieur et constituer une excellente aide visuelle.

Option 1. Comment reconstruire le système solaire

Pour créer un système solaire, vous aurez besoin de :

un cercle découpé dans du carton (diamètre environ 30 cm) ;
ciseaux;
un simple crayon ;
papier coloré;
fil de pêche;
scotch;
crayons de couleur et marqueurs;
boussole.

Étape 1. Au centre du cercle en carton, vous devez tracer deux lignes perpendiculaires. L'intersection de ces diamètres servira de point d'ancrage au Soleil.

Étape 2. À l'aide d'un compas, le parent ou l'enfant doit tracer 8 cercles de diamètres différents qui serviront d'orbites. Il faut tenir compte du fait que 4 orbites doivent être plus proches du Soleil. Laissez ensuite un espace pour les astéroïdes. Viennent ensuite les « maisons » des planètes restantes. Après avoir dessiné les orbites, vous devez faire des trous dans le carton avec des ciseaux. L'un des trous doit être au centre. Les autres sont dans un ordre chaotique, avec un trou sur chaque orbite.

Étape 3. Vous devez découper les planètes et le Soleil dans du papier coloré d'une couleur appropriée. Sur chaque cercle découpé, vous pouvez écrire les noms des planètes.

Étape 4. Utilisez du ruban adhésif pour attacher la ligne de pêche aux objets. L'extrémité libre de la ligne de pêche est attachée au dehors grand cercle en carton. Les planètes sont dans l'ordre suivant, en commençant par la plus proche du Soleil : la première est Mercure, la deuxième est Vénus, la troisième est la Terre, la quatrième est Mars, la cinquième est Jupiter, la sixième est Saturne, la septième est Uranus. , le huitième est Neptune.

Étape 5. La longueur de la ligne de pêche peut être ajustée à votre guise. Après avoir sécurisé les planètes, vous devez accrocher un modèle du système solaire, fabriqué de vos propres mains, à l'aide de trois morceaux de fil de pêche de même longueur reliés à un morceau plus long par un anneau. Le modèle est prêt.

Option 2. Comment reconstruire le système solaire

Pour le système solaire, vous devez préparer le matériel suivant :

grosse boule de mousse;
9 brochettes de bambou ;
9 balles en mousse ;
ruban adhésif;
ciseaux ou couteau;
règle;
marqueur;
peintures, épingles, fil de pêche ;
papier.

Étape 1. Découpez des bandes de ruban adhésif et étiquetez-les avec le nom de chaque planète et du Soleil.

Étape 2. Préparez 9 brochettes de bambou de différentes longueurs :

I - 2,5 pouces = 6,35 cm ;
II - 4 pouces = 10,16 cm ;
III - 5 pouces = 12,7 cm ;
IV - 6 pouces = 15,24 cm ;
V - 7 pouces = 17,78 cm ;
VI - 8 pouces = 20,32 cm ;
VII - 10 pouces = 25,04 cm ;
VIII - 11,5 pouces = 29,21 cm ;
IX - 14 pouces = 25,56 cm.

Étape 3. Peignez les peintures préparées en fonction de la couleur de la planète : le Soleil (la plus grosse boule) - jaune, la Terre - vert et bleu, Mars - rouge, etc. Attendez que la peinture sèche complètement.

Étape 4. Placez des morceaux de ruban adhésif étiquetés sur les boules séchées.

Étape 5. Attachez une brochette de 2,5 pouces au Soleil et attachez Mercure à l'autre extrémité. Ensuite, les planètes restantes sont fixées de la même manière dans le bon ordre.

Étape 6. Vous pouvez attacher le système créé en attachant une épingle et une ligne de pêche au modèle du système solaire.

OK, c'est fini maintenant. Vous pouvez créer différents modèles du système solaire à partir de nombreux matériaux. L'essentiel est de laisser libre cours à son imagination et d'étudier la littérature.

Un autre modèle similaire, en papier mâché.

Plusieurs exemples de modèles fabriqués à la main du système solaire sont présentés dans les photographies ci-dessous.

Ces images montrent qu’il n’est pas nécessaire de l’être pour réaliser une reconstruction visuelle, pratique et tout simplement magnifique du système solaire.

Lorsque les enfants apprennent le fonctionnement de l'univers, ils commencent à comprendre que toutes les planètes tournent autour du soleil, et pour les plus petits, ce processus semble parfois très difficile. Mais un enfant pourra mieux comprendre ces principes s’il réalise un modèle visuel du système solaire. Naturellement, ce sera de plus en plus agréable si les parents et les enfants réalisent ce modèle ensemble. Bien que de nombreux adultes trouvent cela difficile et achètent des produits prêts à l'emploi.

La planète Terre fait chaque année un tour autour du Soleil. Tous les corps célestes tournent autour du Soleil pendant un certain laps de temps. Par exemple, Mercure fera son tour dans 89 jours et Uranus dans 85 ans.

Il y a au total huit planètes dans notre Univers : Mercure, Pluton, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Tous (avec les satellites, les météores, les formations de gaz ou de poussières, les comètes) font partie intégrante de l'Univers.

Les planètes les plus proches du Soleil ont une structure très dure en raison des températures constamment élevées. Compte tenu de l'éloignement du centre du système solaire, la température commence à diminuer.

Les matériaux utilisés

Créer de vos propres mains un modèle du système solaire pour l'école est assez simple. Créer un modèle semble être une tâche fastidieuse. Au début, il suffit de décider du choix des matériaux de travail. En règle générale, le modèle est réalisé à l'aide des matériaux suivants :

Il ne s’agit pas d’une liste complète de matériaux, car il n’y a pas de limite à l’imagination. Il vous suffit d'imaginer exactement à quoi ressemblera le futur produit et il deviendra immédiatement clair quel matériau choisir pour cela.

Fabriquer à partir de pâte à modeler

Le moyen le plus simple de créer un modèle du système solaire est d'utiliser de la pâte à modeler. Le résultat est un modèle tridimensionnel assez réaliste et vous ne consacrerez pas plus d'une heure à la production.

Les étapes de travail sont les suivantes :

Toutes les boules fabriquées doivent être mises sur des brochettes et reliées au Soleil. Le modèle en pâte à modeler du système solaire est prêt.

Maquette en carton tridimensionnelle

Faire modèle volumétrique Système solaire en pâte à modeler sur carton, il suffit d'utiliser en plus des feutres de différentes couleurs. Lorsque tout le matériel requis est préparé, vous pouvez commencer à travailler.

Balles en mousse

Vous pouvez également réaliser un modèle visuel à l’aide de balles en mousse. Cette procédure, bien que plus laborieuse, est à la fois fascinante et simple. Ce modèle peut être réalisé avec votre enfant. Ainsi, il se souviendra certainement de l'apparence de toutes les planètes.

Matériel requis : feuille de mousse, boules de mousse de différentes tailles, tige en bois, peintures acryliques, colle PVA, fil ou fil de pêche, couteau, crochet, ciseaux, bâtons en bois, cuillère à soupe, pinceau.

Le processus de travail est le suivant :

Si vous avez le temps, vous pouvez ajouter divers astéroïdes, comètes et satellites planétaires à votre modèle. Le modèle fini n'en bénéficiera que.

Fabriquer des planètes en tissu

Un tel engin peut être un jouet éducatif et amusant, ou bien une véritable aide à l’exploration spatiale. Vous pouvez utiliser un cerceau de gymnastique ordinaire comme cadre et y coudre une housse en tissu noir. Si nécessaire, il peut être facilement retiré et lavé.

Toutes les planètes sont constituées de matériaux de textures différentes. Coudre des planètes de vos propres mains est assez simple. Tout d'abord, vous devez découper deux cercles dans le tissu en fonction de la taille d'une planète particulière. Après cela, ils sont cousus ensemble de l’extérieur vers l’intérieur et retournés. Il ne vous reste plus qu'à remplir les boules obtenues avec du coton ou du caoutchouc mousse et à recoudre soigneusement le trou. Le produit est prêt.

Ici, vous devrez sélectionner certains tissus pour différentes planètes. Si vous n'avez pas une telle variété de tissus à la maison et que vous devez vous rendre au magasin, assurez-vous de noter vous-même la texture et la couleur des matériaux dont vous avez besoin.

Matériel requis pour la production :

Soleil en papier mâché

Pour réaliser une maquette de cette étoile, des matériaux inhabituels seront nécessaires. La mise en page sera réalisée dans un style papier mâché. Le produit s'avérera très beau et volumineux. Pour les personnes qui ont déjà travaillé avec cette technologie, fabriquer un Soleil semblera un processus assez simple.

Matériel requis : journaux inutiles, ballon, papier, carton épais, amidon ordinaire, eau, apprêt, peintures acryliques, éponge, pinceau, vernis transparent.

Instructions de fabrication étape par étape :

Méthode pour fabriquer Mars

Ce modèle peut non seulement décorer n'importe quelle pièce, mais également prendre sa place d'honneur lors d'une exposition à l'école. Bien que fabriquer Mars soit assez simple, d’une manière ou d’une autre, la production présente certaines nuances. Ce n'est que si vous suivez strictement toutes les règles que vous pourrez créer un design aussi original.

Matériel de fabrication : globe, colle PVA, papier, mastic, pinceaux, peintures acryliques, vernis transparent.

Instructions de fabrication :

Réaliser une maquette du système solaire est un processus plutôt pédagogique et passionnant. Il existe de nombreuses options pour ces métiers, mais vous n'avez pas besoin de choisir immédiatement les plus simples. Car si vous passez un peu plus de temps à créer un produit, le résultat sera meilleur. Et le plaisir directement du travail sera bien plus grand.

Temps de lecture : 7 minutes.

L'espace attire avec ses mystères et ses mystères. Essayons exemples simples comprends-le appareil complexe Univers. Faisons une maquette du système solaire avec les enfants et partons en voyage vers les étoiles lointaines.

www.oyuncax.com

Il existe de nombreuses étoiles et planètes dans notre Univers. Ils sont éloignés les uns des autres, mais on peut en voir même à l’œil nu. Toutes les planètes sont différentes et seule la Terre abrite la vie. Notre Terre tourne autour du Soleil et avec elle sept autres planètes. Certaines planètes ont des satellites. La Terre, par exemple, possède la Lune.

Une comptine simple vous aidera à vous souvenir de toutes les planètes de notre système solaire :

Toutes les planètes dans l'ordre
Chacun d'entre nous peut nommer :
Un - Mercure,
Deux - Vénus,
Trois - Terre,
Quatre - Mars.
Cinq - Jupiter,
Six - Saturne,
Sept - Uranus,
Derrière lui se trouve Neptune.
Il est le huitième consécutif.

Pour que cette nouvelle résonne dans l’âme d’un enfant, nous proposons de réaliser une maquette visuelle du système solaire, guidée par l’une des idées proposées.

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L'univers est illimité, mais pour plus de commodité, mettons-en une partie dans une boîte à chaussures. L'espace dans une boîte n'est pas difficile à réaliser, les matériaux sont très simples.

Retirez le couvercle de la boîte à chaussures. Invitez votre enfant à peindre le fond et les côtés avec la « couleur de l'espace » - bleu foncé, noir. Fabriquez des étoiles en pâte à modeler ou en carton coloré et collez-les sur les parois de la boîte spatiale. Le plus Une part importante travail - pour sculpter toutes les planètes du système solaire et le Soleil lui-même. Aidez votre enfant à attacher des objets spatiaux à des ficelles et à les fixer à la paroi supérieure d'une boîte à l'envers.

Pendant qu'ils fabriquaient, nous nous sommes souvenus des noms des planètes, avons essayé de maintenir approximativement leurs tailles les unes par rapport aux autres et de fixer leur emplacement par rapport au Soleil et à leurs voisins.

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Si votre enfant fait partie de ceux qui aiment étudier la question en profondeur, dans tous les petits détails, soyez perplexe apparence planètes. Discutez de la couleur de telle ou telle planète et de ce à quoi cela est lié.

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Mercure gris . La surface est rocheuse avec de grands cratères.

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Vénus jaune blanc. Cette couleur est due à une couche dense de nuages d’acide sulfurique.

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Terre bleu clair. Les océans et l’atmosphère lui donnent cette couleur vu de loin. En vous rapprochant, vous pouvez voir les couleurs marron, jaune et vert.

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Mars rouge orange. Il est riche en oxydes de fer, grâce auxquels le sol a une couleur caractéristique.

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Jupiter orange avec des touches blanches. L'orange est dû aux nuages d'hydrosulfure d'ammonium, le blanc est dû aux nuages d'ammoniac. Il n'y a pas de surface solide sur Jupiter.

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Saturne jaune clair. Les nuages rouges sont recouverts d’une fine brume de nuages blancs d’ammoniac, créant l’illusion d’une couleur jaune clair. Il n'y a pas de surface dure.

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Uranus bleu pâle à cause des nuages de méthane. Il n'y a pas de surface dure.

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Neptune bleu pâle. Couvert de nuages de méthane (comme Uranus), mais en raison de son éloignement du Soleil, il apparaît plus sombre. Il n'y a pas de surface dure.

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Pluton brun clair. La surface rocheuse et la croûte de méthane glacée et sale lui donnent une telle teinte. On l'appelle parfois la 9ème planète du système solaire, mais il faut savoir qu'il n'y a pas si longtemps, elle a été exclue de la liste des planètes et classée parmi les naines. Les astronomes en ont étayé les raisons.

fruktoviysad.ru

Les planètes tournent autour du Soleil selon une certaine trajectoire. Pour expliquer cela à votre enfant, réalisez un tracé sur un plan horizontal. Dessinez des cercles et placez chaque planète sur son propre « tapis roulant ».

tolko-poleznoe.ru

Vous pouvez montrer la distance approximative des planètes au Soleil sur un modèle avec des brochettes en bois.

spacegid.com

twlwfiv.appspot.com

Vous pouvez ainsi représenter visuellement la taille des planètes et la distance au Soleil. Les planètes sont des boules de laine. Le soleil est la cime de l'arbre. Chaque planète est sur sa propre « branche ».

mamadelki.ru

dmitrykabalevsky.ru

Voici un exemple d'aide visuelle qui non seulement explique comment tout fonctionne dans l'Univers, mais sert également de décoration pour la pièce, une excellente décoration pour.

nacekomie.ru

Vous pouvez également trouver en vente des manuels intéressants qui démontreront clairement les « relations » entre les planètes du système solaire.

nacekomie.ru

Dites-nous quelles mises en page vous avez imaginées. Nous attendons des histoires et des photos dans les commentaires.

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Camarades de classe

J'ai enregistré ce projet sur mon blog spécifiquement pour pouvoir le comprendre plus tard, dans un environnement calme, et créer un modèle similaire du système solaire pour mes petits-enfants. Ce qui rend la vie un peu plus difficile, c’est que je n’ai pas la machine CNC utilisée par l’auteur du projet. Mais je vais penser à quelque chose.

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Ce projet explore l'utilisation du contreplaqué pour fabriquer des pièces mécaniques, décoratives et structurelles.

Il s'agit d'un instructable sur la façon de construire un modèle de table du système solaire. Le planétarium est modèle mécanique mouvements et emplacements des planètes dans notre système solaire. L'appareil montre avec précision où se trouve la Terre par rapport aux autres planètes, au soleil et à la lune, et comment ils se déplacent les uns par rapport aux autres. Il peut être utilisé pour l'éducation, la décoration, l'affichage, les cadeaux et projet intéressant construire.

J'ai construit mon modèle de système solaire avec une demi-feuille de contreplaqué et moins de 50 $ en autres matériaux.

Cependant, pour être honnête, la construction d’un planétarium nécessite des outils spécialisés. Ma conception ne nécessite pas de machine CNC pour découper des engrenages dans du contreplaqué. Une découpeuse laser ou une imprimante 3D pourraient également fonctionner ici, mais je ne les connais pas suffisamment pour en être sûr. Je suis sûr que quelqu'un dans les commentaires me corrigera si je me trompe.

La conception repose sur l’habitude de couper des engrenages qui doivent être parfaitement centrés, symétriques et avoir des dents identiques. Je vous recommande fortement de ne pas essayer cela avec des outils non informatisés. À moins que vous ne soyez comme Michael Phelps dans une scie sauteuse, couper parfaitement 19 petits engrenages avec près de 900 dents au total est probablement plus terrible que possible. Même de petites imperfections dans la taille des engrenages peuvent causer des problèmes car les engrenages doivent tous travailler ensemble. Saturne se déplace selon le modèle, par exemple, il lui faut 12 vitesses pour que toutes bougent parfaitement ensemble.

Étape 1 : Outils et matériaux

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Je vais commencer par parler des outils et du matériel que j'ai utilisés :

Outils

Découpeuse CNC ou laser
Petit ensemble de fichiers
Fer à souder
Coupe-tube/tuyau (une scie à métaux fonctionne probablement ici)
Perceuse ou perceuse

Matériaux

Contreplaqué de 3/16" (qui a en fait une épaisseur de 0,19") - section de 2 pieds sur 4 pieds [<$10]
Tubes et tiges en laiton (3 sections de pieds) – Je les ai trouvés dans un magasin d'art local, j'ai également vu des présentoirs dans certaines quincailleries et vous pouvez bien sûr les commander en ligne [25 $ au total]
- Tige en laiton 2x3/32
- Tube en laiton de ⅛ pouce de diamètre
- Tube en laiton de 5/32 pouces de diamètre
- Tube en laiton 3/16"
- Tube en laiton de 7/32"
- Tube en laiton de 1/4 pouce de diamètre
- Tube en laiton de 9/32"
Rondelles [$2]
super colle
Des boules, des boules en bois, des modèles en plastique ou tout ce que vous voulez que soient vos planètes
Golf TiS en bois (encore une fois, en option selon les planètes)
Tiges DOW (vous pouvez remplacer certains tuyaux de fenêtre en laiton ici)

Teinture ou peinture (facultatif selon l'apparence souhaitée)

Étape 2 : Conception

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J'ai commencé par naviguer sur Internet et voir ce qui avait déjà été fait. Les Orreries sont de toutes formes, tailles, marques, modèles et designs. Certains occupent des pièces entières ; certains d'entre eux peuvent tenir sur votre bureau. Ils peuvent être fabriqués à partir de n'importe quoi, du Lego à l'acier, mais sont le plus souvent en laiton. Ils varient également énormément en difficulté. Si vous souhaitez créer quelque chose de plus petit et de moins complexe, envisagez simplement de créer un modèle du soleil, de la lune et de la terre. Il existe des tonnes d’idées et de designs, alors soyez créatif lorsque vous créez le vôtre.

J'ai décidé de construire la mine en contreplaqué parce que c'était un matériau facile à travailler avec les outils que j'avais sous la main. Parce que les pièces sont mécaniques, j'ai évité le vrai bois parce que je craignais de créer des points de pression sur les dents de l'engrenage lorsqu'elles ne correspondaient pas au grain du bois, et je voulais éviter même la légère déformation post-production qui peut accompagner le vrai bois. . Toute déformation désalignerait les engrenages. Le contreplaqué est également relativement peu coûteux, ce qui m'a permis d'expérimenter de nombreux modèles et de jeter ceux qui ne fonctionnaient pas.

Proportionnalité

De manière générale, l’idée d’un planétarium est pour lui un exemple de la position relative des planètes et du soleil. Je voulais également inclure la Lune terrestre car elle est facilement observable. Je devais être réaliste quant à la précision et à l'exhaustivité du projet pour imposer des limites en termes de taille et de constructibilité.

Je pensais que le modèle pouvait être proportionnel de trois manières :

Période orbitale - toutes les planètes tournent autour du Soleil dans la même direction (par rapport au soleil) sur approximativement le même plan. Le temps qu’il leur faut pour faire le tour du Soleil varie selon la planète. Pour la terre, cela prend 365 jours. La période orbitale (ou année planétaire) d’une planète augmente de façon exponentielle à mesure qu’elle s’éloigne du soleil. Chaque fois que la Terre tourne autour du Soleil, Mercure fait 4 fois le tour. Saturne n'est qu'à environ 12 degrés en ce moment. J'ai décidé que cela ne valait pas la peine de représenter des planètes plus éloignées du soleil que Saturne, car elles bougeraient à peine. Autrement dit, ils ont des vitesses angulaires très faibles, difficiles à observer dans un planétarium. Le simple fait de montrer les six premières planètes a capturé l’essentiel de la variation. Par exemple, pour chaque rotation de la Terre (ou ~ 4 rotations de Mercure), Uranus ne bougera que de 4 degrés. Neptune se déplacera de 2 degrés à peine perceptibles. J'ai décidé de créer simplement les 6 premières planètes. Malheureusement, Neptune et Uranus (peut-être et la mystérieuse neuvième planète, qui peut exister ou non. - https://student.societyforscience.org/article/bey...)

Taille de la planète - J'ai rapidement découvert que je ne pouvais pas rendre les planètes et les soleils proportionnels en taille. Même si je faisais en sorte que la lune ait la taille d’une tête d’épingle, le soleil devrait être un ballon de plage. Au lieu de cela, j'ai décidé de les représenter en fonction de la taille de la commande, mais pas en proportion. Le soleil sera l’objet le plus gros, mais pas aussi grand qu’il devrait l’être. La lune est la plus petite, mais pas aussi petite qu’elle devrait l’être. Je voulais aussi que cette différence de taille apparaisse, alors j'ai fini par supprimer la taille relative de toutes les planètes du système solaire à l'intérieur des plus grands engrenages, plus à ce sujet plus bas.

Distance des planètes- De taille similaire aux planètes, le planétarium devrait être gigantesque pour représenter correctement la distance entre les planètes, j'ai donc décidé de les placer dans le bon ordre et cela suffirait.

exhaustivité

En plus de ne pas être entièrement précis, le modèle n’est pas non plus entièrement complet.

Lune— J'ai également choisi de ne représenter aucun satellite, à l'exception de la Terre. Saturne et Jupiter ensemble sont plus de 100 et les choses s'accumulent rapidement. Il y a aussi des astéroïdes, des planètes naines et tout un tas d’autres choses qui flottent, mais aucun d’entre eux n’est représenté dans le modèle.

Rotation axiale - J'ai également choisi de ne représenter aucune rotation axiale, c'est-à-dire que les planètes ne tournent pas sur leur axe. Je n'envisageais que de faire une vrille au sol, mais le rapport de démultiplication de 1/365 était très intimidant. Si quelqu'un a des idées pour une solution simple incluant la rotation axiale, j'aimerais en entendre parler dans les commentaires.

Étape 3 : Engrenages

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Pour commencer à concevoir des engrenages. Les roues dentées, le cœur du planétarium. Les engrenages doivent avoir des rapports de dents spécifiques pour garantir que les planètes se déplacent à la bonne vitesse les unes par rapport aux autres.

Pour chaque engrenage, vous devez connaître le nombre de dents (qui est proportionnel à son diamètre) et la taille de l'arbre au centre de l'engrenage. Tous les engrenages doivent avoir la même épaisseur, l’épaisseur du contreplaqué.

Pour les engrenages, j'ai modifié le design trouvé sur http://brassorrery.blogspot.com/. Le blogueur s'est limité aux engrenages en laiton en vente. Puisque je découpe mes propres engrenages dans du contreplaqué, ils peuvent être de n’importe quelle taille et contenir n’importe quel nombre de dents. Je pourrais donc rendre le modèle plus précis. J'ai utilisé Excel pour trouver une combinaison d'engrenages qui (a) se situaient dans la plage de tailles que je pouvais découper dans mon matériau et (b) montraient des vitesses planétaires précises avec une erreur de 1 %.

J'ai utilisé 19 engrenages avec le nombre de dents suivant :

16 (x2)
40 (x3)
46 (x2)

*En taille, engrenages de 146 dents, j'ai gravé les mois de l'année autour du cercle. Notez que les mois doivent être dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Je l'ai mélangé la première fois et je les ai mis dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui n'est pas exact.

Au centre de chaque engrenage, vous aurez besoin d'un trou qui s'adaptera à votre tube en laiton en attente. Voir le diagramme qui montre quels engrenages ont des axes communs. Les lignes pleines reliant les engrenages montrent qu'ils ont un axe commun. Les lignes creuses indiquent que les tourillons s'emboîtent les uns dans les autres et doivent pouvoir tourner indépendamment les uns des autres.

Les engrenages à 74, 57, 46 et 32 dents doivent s'adapter sur le même bouchon.
Les engrenages à 15 et 30 dents doivent également s'adapter sur le même bouchon.
Les deux paires de pignons 16 et 40 doivent avoir le même diamètre d'arbre.
Le dernier engrenage à 40 dents nécessite un arbre qui s'insère dans l'une des paires de 16 et 40 dents.
Les engrenages 18, 35, 46, 146, 60, 61 et 76 ont tous besoin de bouchons différents et plus grands car ils glisseront les uns dans les autres dans cet ordre et doivent tourner indépendamment les uns des autres.
Les engrenages à 11 dents peuvent avoir n'importe quelle taille de tube.

Il faut du temps pour déterminer quels engrenages utiliseront quels tubes.

Pour déterminer le diamètre total des engrenages, la seule considération était que les engrenages les plus grands (146 dents) devaient avoir approximativement le diamètre de l'axe de rotation de la Terre. Le Soleil, Mercure, Vénus et la Lune devaient tous s’inscrire dans cette voie. J'ai aligné les billes de ma planète à des intervalles qui semblaient bons et j'ai constaté qu'elles formaient toutes des cercles d'environ 9 pouces de diamètre avec le soleil au centre et la terre à la périphérie. L'engrenage contre lequel la terre tourne était de 146 dents, donc les proportions d'acier de 9 pouces/146 dents que j'ai utilisées pour calculer la taille de tous les autres engrenages. (X dents)*(9/146) = Y, pouces de diamètre.

Pour fabriquer les engrenages, j'ai suivi les étapes suivantes :

Faites correspondre chaque engrenage dans un engrenage de générateur (http://geargenerator.com/)
Cliquez sur "exporter sous forme de fichier SVG"
Importation de fichiers SVG dans un programme CNC (ou une découpeuse laser et une imprimante 3D)
Mettre à l'échelle son bon diamètre en fonction du rapport dent/diamètre (pour moi, multiplier les dents 9/146),
Ajoutez un trou d'arbre de la taille appropriée exactement au milieu
Démarrer la machine pour couper du contreplaqué
Utilisez de petites limes pour effacer la tranche. Étant donné que la Terre tourne autour de l'engrenage à 146 dents chaque année, j'y ai ajouté quelques mois supplémentaires comme point de référence. J'ai également découpé dans cet engrenage des cercles en fonction de la taille de la planète car je voulais qu'il soit représenté quelque part, ne serait-ce que de manière décorative. L'ensemble de l'engrenage correspond aux tailles relatives de Jupiter. L'anneau à l'intérieur des étiquettes de mois représente les tailles relatives de Saturne. Les trois grandes encoches correspondent aux tailles relatives de Neptune et d’Uranus (elles sont de taille très similaire). Les trois séries de quatre découpes représentent les tailles relatives de la Terre, de Mars, de Vénus et de Mercure. J'ai peint tous mes engrenages pour les rendre plus petits, comme du contreplaqué bon marché. Certains contreplaqués ne supportent pas bien les taches car ils sont une combinaison de différents matériaux qui absorbent les taches différemment. Examinez la peinture ou testez vos taches avant de l'utiliser sur les pièces coupées.
Étape 4 : Plaques supérieure et inférieure

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Presque tous les engrenages (sauf 146 et 11 dents) sont pris en sandwich entre les plaques supérieure et inférieure. Ces plaques jouent plusieurs rôles :
- La dalle inférieure sert de base au planétarium. Plus tard, j’ai placé un revêtement d’étagère en liège sous les fûts pour protéger la surface sur laquelle il repose.
- Les deux plaques maintiennent tous les axes en position. Les engrenages doivent être dans un endroit isolé. Assez près pour que les dents soient en maille, mais pas si près qu'elles se lient. Trouver ce point peut être un peu délicat, alors prenez votre temps et essayez quelques choses. Pour moi, j'ai trouvé que la distance entre les essieux devait être égale à la somme des rayons d'engrenage moins 0,125 pouces. À cette distance, la transmission s'est très bien déroulée.
- Les deux plaques maintiennent les supports verticaux en position. J'ai coupé six tiges de biche pour servir de supports verticaux, mais vous pouvez utiliser des tubes en laiton tout aussi efficacement. Ces supports maintiennent les plaques trop proches les unes des autres et empêchent l'essieu de tourner librement. Ils empêchent également les plaques de s'éloigner trop les unes des autres et de permettre à l'essieu de se désaligner verticalement.
J'ai usiné CNC les plaques supérieure et inférieure. J'ai commencé par la plaque inférieure. J'ai trouvé la distance entre chacun des essieux et j'ai usiné des décalages de 0,1 pouce en haut et en bas, là où les cinq arbres s'inséreraient pour m'assurer qu'ils restaient en place et étaient parfaitement verticaux. J'ai également fait des empreintes de 6 fenêtres en bois en cercle.

Pour la plaque supérieure, j'ai utilisé le même fichier CNC avec quatre modifications.
Le dessous de la dalle supérieure sera une image miroir du haut de la dalle inférieure. J'ai donc cliqué sur les coordonnées.
Le centre de l'axe doit avoir des trous suffisamment grands pour accueillir les tuyaux qui contrôlent les planètes.
J'ai fait en sorte que la plaque supérieure ait un diamètre plus petit que la plaque inférieure parce que je la trouvais belle et que cela permettait à certains engrenages de dépasser et d'être plus visibles.
J'ai également mis une découpe de cercle décoratif dans la plaque supérieure des engrenages intérieurs pour la rendre plus visible.
Étape 5 : Préparez-vous

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La plaque d'espacement est une partie étrange mais nécessaire du planétarium. Son but est d'empêcher l'engrenage à 146 dents de tourner. Que la boîte de vitesses doit rester immobile. Le support maintient le tube sur lequel l'engrenage à 146 dents est monté.

Pour réaliser la prise, j'ai utilisé le même fichier comme dalle supérieure avec quelques modifications mineures :
Le centre du trou doit avoir exactement le même diamètre que le trou au centre de l'engrenage à 146 dents.
Au lieu d'encoches pour les axes et les supports verticaux, un renfort nécessite des trous tout au long du matériau car tous les tourillons traversent le support. Ils peuvent cependant être au même endroit et de la même taille que les encoches sur la plaque supérieure.
J'ai changé les motifs décoratifs du cercle.
Étape 6 : Assemblage du levier

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Vous devriez maintenant avoir découpé tous les morceaux de contreplaqué :
- 19 vitesses
- La plaque supérieure
- Plaque inférieure
- Double
En tenant compte de tous ces détails, vous pouvez commencer à installer la partie principale du planétarium.

Tout d’abord, vous devrez couper les tiges et les tuyaux en laiton à la bonne longueur. Pour calculer la longueur de chaque tige, regardez le schéma pour voir quelle tige ou quel tube doit aller jusqu'au bout, puis additionnez toutes les épaisseurs de ces matériaux. Pour mes matériaux :
- 0,11 pouces pour les dégagements en haut et en bas de la dalle
- 0,056" pour chaque rondelle (une rondelle passe au-dessus et en dessous de chaque engrenage)
- 0,193 pouces pour chaque engrenage et support
Par exemple, la longueur de mes quatre axes (de l’indentation dans la plaque inférieure à l’indentation dans la plaque supérieure) était de 2,268 pouces. Il s'agit de 7 couches d'engrenages, 1 renfort, 2 décalages et 9 rondelles.

Tous les tuyaux doivent se terminer à cette plaque supérieure, à l'exception des bouchons qui retiennent les planètes, ils doivent passer à travers la plaque supérieure. Les tiges et les tuyaux qui passent par le centre de la plaque supérieure doivent être suffisamment longs pour non seulement dépasser du haut de la plaque supérieure, et continuez également sur chaque 0,5 pouce de laiton irradié. Vous pouvez voir sur la photo à quoi ressemblent ces prises de courant au bon vieux temps d'un télescope si elles sont faites correctement. Mercure, par exemple, aura un bouchon qui s'étend de l'engrenage à 18 dents, à travers 6 autres couches d'engrenages, à travers la plaque supérieure, à travers les sections d'un demi-pouce pour Saturne, Jupiter, Mars, le support, la Terre et Vénus, et encore 0,5 pouces de laiton exposé.

Utilisez un coupe-tube pour couper les tiges à la bonne taille. Utilisez une petite lime ronde pour créer une coupe lisse avec un tube de plus petit diamètre qui tournera librement dans le tuyau.

Ajoutez les engrenages et coupez les tiges selon le schéma.

Important : Pensez à placer des rondelles en laiton autour de l'axe sous chaque pignon. La rondelle réduira la friction entre les engrenages tournant à des vitesses différentes ou réduira la friction entre les plaques des mécanismes fixes et rotatifs. Même sur des engrenages qui tournent à la même vitesse, la laveuse maintiendra la bonne distance. Un peu de graisse entre les tubes en laiton aidera également les tubes qui s'emboîtent les uns dans les autres à tourner librement.

Bien que les trous au centre de l'engrenage aient le diamètre exact du tuyau et soient bien ajustés, j'ai utilisé quelques gouttes de super colle pour m'assurer que les tuyaux tournaient avec les engrenages auxquels ils étaient attachés.

Commencez l'installation par le bas.

Le soleil n'a pas besoin d'engrenages car il est un point de référence et stationnaire. La mine est située au-dessus de la tige de 3/32" au centre. Cette tige doit s'insérer dans le renfoncement de la plaque de base.

Les quatre premières planètes (Mercure, Vénus, Terre et Mars) constituent la voie mécanique la plus simple. Les planètes sont contrôlées par un ensemble d'engrenages d'entraînement empilés sur un axe commun, qui reposent sur une rondelle, qui repose sur une plaque de base. Cet ensemble d'engrenages empilés entraîne la rotation, mais ils ne bougent pas les uns par rapport aux autres. Ils ont la même vitesse angulaire. Ces entraînements s'articulent avec des engrenages planétaires, qui reposent également sur une rondelle posée sur une plaque de base. Chaque planète possède ses propres engrenages et axes qui se déplacent indépendamment des autres planètes. Le plus petit pont, Mercure, est placé à l'intérieur de l'axe de Vénus, qui est placé à l'intérieur de l'axe de la Terre, etc., etc.

Au bas de la pile d'engrenages d'entraînement, un engrenage à 74 dents entraîne un engrenage à 18 dents connecté à un pont Mercury. Deuxième en partant du bas, l'engrenage à 57 dents entraîne l'engrenage à 35 dents, qui est relié au pont Vénus. Le troisième en partant du bas, l'engrenage à 46 dents, entraîne un autre engrenage à 46 dents qui est relié à l'axe terrestre. Le carénage de 146 dents doit être ajouté au-dessus de l'engrenage de 46 dents. Il ne tourne pas, mais contient un tube qui supportera un engrenage à 146 dents entre la Terre et Mars. Le cinquième en partant du bas, un engrenage à 32 dents, entraîne un engrenage à 60 dents, qui est fixé sur l'essieu de Mars.

Note: les rapports de démultiplication sont proportionnels à la période orbitale de cette planète. La période orbitale de la Terre est de 365 jours, 1 an. L'engrenage d'entraînement terrestre et les engrenages planétaires ont 46 dents. 46/46 = 1. Pour chaque rotation de ces engrenages, une année terrestre s'est écoulée dans le modèle. Mercure, engrenages 18 et 74 dents. 18/74 = 0,24. Mercure tourne autour du Soleil tous les 88 jours ou 0,24 an. Notez également que toutes les combinaisons de dents totalisent 92. Elles sont donc toujours à la même distance.

Pour les engrenages Jupiter, la rotation devrait encore ralentir. Cela nécessitera deux piles d'engrenages supplémentaires. Les entraînements par engrenages Mars sont des engrenages à 40 dents qui partagent un axe commun avec un engrenage à 16 dents. Cet engrenage à 16 dents entraîne un deuxième engrenage à 40 dents, qui est également partagé par un essieu doté d'un engrenage à 16 dents. Le deuxième engrenage à 16 dents entraîne le troisième engrenage à 40 dents sur son propre axe qui se trouve à l'intérieur de l'essieu du premier engrenage à 40 dents. Le dernier engrenage à 40 dents entraîne l'engrenage Jupiter.

Le pack final d'engrenages à 30 dents et d'engrenages à 15 dents sur un axe commun utilise la rotation de l'engrenage Jupiter pour entraîner l'engrenage Saturne.

Ajustez à sec les supports verticaux et ajoutez la plaque supérieure.

Une fois tous les engrenages et plaques assemblés. Test de rotation en faisant tourner des engrenages à 74 dents avec un doigt. Il doit fonctionner sans problème et le centre de l'essieu doit tourner à des vitesses différentes (à l'exception d'un pont à poutres, il ne doit pas tourner du tout). Si vous êtes satisfait de la proposition, ajoutez des supports verticaux au tube de cuivre ou de laiton et collez-les à ces endroits.

Étape 7 : Planètes

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J'ai décidé d'utiliser des ballons d'un magasin local pour la planète car ils étaient disponibles dans une variété de couleurs et de tailles et avaient une qualité abstraite. Vous pouvez utiliser des perles, des boules de bois faites sur mesure pour fabriquer une planète en pâte à modeler ou acheter des mannequins. Les planètes doivent être montées sur des poignées en laiton. Pour joindre les tiges en laiton des balles, j'ai utilisé des tees de golf en bois. J'ai percé un trou du même diamètre que la tige directement sur le té. J'ai ensuite coupé le bas du tee et utilisé de la super colle pour fixer la bille au haut du tee. Si vous utilisez un matériau perçable, vous pouvez sauter la Golf TiS et coller les tiges directement sur les planètes. J'ai découvert qu'il était plus probable de casser les billes en essayant de les pénétrer plus profondément.

Étape 8 : Planète des armes

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Pliez les tiges de 3/32" dans les supports pour maintenir les planètes. Pliez les crochets à œil vers l'extrémité opposée, qui correspond approximativement au diamètre des tubes auxquels ils doivent être attachés.

Assurez-vous que le bras d'arme de chaque planète est suffisamment long pour qu'elles puissent se croiser sans entrer en collision.

J'ai recherché les positions relatives correspondantes des planètes sur http://www.theplanetstoday.com/ pour savoir où placer Saturne, Jupiter et Mars. Ne soudez pas encore à la Terre, à Vénus et à Mercure.

J'ai ensuite soudé les boucles à œil en cuivre sur les tubes correspondants avec un fer à souder. Je n'ai déposé aucune soudure supplémentaire.

Remarque : Comme j'ai utilisé des perles, les grosses perles de verre pour Jupiter et Saturne étaient assez lourdes et courbaient généralement 3/32" des tiges. Je suis ces tiges renforcées avec une coque de tubes de laiton épais qui rendaient difficile de trop plier.

Étape 9 : Mécanisme lunaire

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Après installation, Jupiter, Saturne et Mars sont sur leurs axes. Ajoutez des engrenages de 146 dents à son pont à poutres au-dessus de Mars. Utilisez quelques gouttes de super colle pour vous assurer qu'elle ne se tord pas.

Remarque : la Lune tourne autour de la Terre une fois tous les 27,32 jours. Cela représente 13,36 fois par an. Nous pouvons approximer cela en faisant tourner un engrenage à 11 dents autour d’un engrenage à 146 dents. 146/11 = 13,3.

Pour faire tourner la lune. J'ai percé deux trous dans l'un des gros tuyaux en laiton. L’un s’adapte sur un essieu qui se déplace sur le sol et le trou à l’extrémité opposée du tube est suffisamment grand pour permettre à l’essieu de tourner librement. Pendant que l'axe de la Terre tourne (en raison des engrenages entre les plaques), il déplace sa main autour de l'extérieur de l'engrenage à 146 dents. L'engrenage à 146 dents fait tourner un engrenage à 11 dents qui fait tourner un petit bras lunaire. La Terre repose sur une tige qui glisse vers un pont lunaire. Une petite rondelle est ajoutée pour réduire la friction entre la main et l'engrenage.

Étape 10 : Dernières planètes et soleils

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Après la Lune, le mécanisme fonctionne sans problème. Soudez les bras planétaires de Vénus et Mercure et ajoutez des planètes au bout de ces bras. Le soleil doit être placé dans le passé, simplement monté sur la tige centrale.

Étape 11 : Touches finales et réflexions

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J'ai ajouté un anneau en plastique transparent ondulé autour de Saturne pour représenter ses anneaux proéminents. J'ai également ajouté une doublure d'étagère en liège au bas de la plaque de base pour protéger toutes les surfaces sur lesquelles j'ai placé le planétarium.

Je suis très satisfait du résultat du modèle du système solaire. Si jamais j'en faisais un autre, je modifierais quelques éléments que vous voudrez peut-être prendre en compte.
- Je fais fonctionner le planétarium en déplaçant l'engrenage à 74 dents de mon côté. Ajouter une petite manivelle à la poignée pourrait rendre les choses un peu plus faciles.
- J'aime beaucoup l'apparence des balles, mais elles sont très lourdes, surtout au bout des bras longs. J'ai dû rendre ma base suffisamment grande pour que si Jupiter et Saturne sont du même côté, l'appareil ne bascule pas. Peindre des boules de bois de différentes tailles peut réduire le poids.
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