Voici quelques mots qui sont peut-être nouveaux. Le disque qui se trouve sur l'axe et qui est déplacé par la manivelle est appelé « une came ». Le disque qui repose sur la came et se déplace avec elle s'appelle « le suiveur de came ». Le suiveur de came transmet son mouvement à la figurine située en haut de la boîte.
La vidéo suivante montre deux théâtres à manivelle. Nos instructions décrivent pas à pas comment fabriquer le théâtre à manivelle de gauche. À la fin des instructions, tu trouveras des indications pour réaliser le théâtre à manivelle de droite.
Fais-toi aider par un adulte pour toutes les étapes qui nécessitent des outils pointus ou tranchants !
Pour que nous nous comprenions bien
Différentes possibilités de mouvement
La disposition des cames et des suiveurs de came influence le mouvement de la figurine sur la boîte. Voici quelques mouvements possibles :
- En cercle
- En cercle & de haut en bas
- Va-et-vient & de haut en bas
Il te faut :
- Une boîte en carton (par ex. de la taille d'une boîte à chaussures)
- Du carton pour les cames et les suiveurs de cames
- Des pics en bois (par ex. des pics à brochettes)
- Une paire de ciseaux
- Éventuellement un clou
- Un crayon à papier
- Des pailles en carton
- Un pistolet à colle et des bâtons de colle
- Du papier, des crayons de couleur et tout autre matériel de décoration que tu veux utiliser
Marche à suivre
Cadre
- Si ta boîte a des rabats en trop, coupe-les avec des ciseaux.
Came et suiveur de came
- Dessine un cercle d'environ 6 cm de diamètre et un autre d'environ 8 cm de diamètre sur un morceau de carton. Tu peux aussi utiliser d'autres tailles adaptées à ta boîte. Le plus petit disque sera la came, le plus grand sera le suiveur de came. Si tu le souhaites, tu peux t'aider d'un compas ou d'un gobelet, mais la forme n’a pas besoin d’être parfaitement ronde.
- Découpe la came et le suiveur de came avec les ciseaux.
Déterminer la position de l'axe
- Tiens la came au milieu de la paroi latérale à l’extérieur de la boîte et laisse un peu d'espace par rapport au fond (par ex. 2 cm). Marque le haut et le bas de la came sur la boîte avec un crayon.
- Marque avec un crayon la position des trous pour l'axe. Tu as deux possibilités :
- Le personnage sur la boîte doit se déplacer uniquement en cercle : trace ton repère en position 1 (centre de la came).
- La figurine doit se déplacer en cercle et en plus de haut en bas : fais une marque en position 2.
- À l'aide d'une règle, fais les mêmes marques sur le côté opposé de la boîte.
- Perce les trous pour l'axe à l'aide d'un clou ou d'un pic en bois.
Came et axe
- Perce un trou dans la came à l'aide d'un clou ou d'un pic en bois, au centre ou en décalé selon le mouvement souhaité.
- Passe un pic en bois dans le premier trou dans la paroi latérale.
- Glisse le pic à travers la came.
- Passe le pic avec la came dans le trou opposé pour mettre en place l'axe.
Suiveur de came
- Avec un clou ou un pic en bois, perce un trou dans le haut du cadre à l'endroit où la figurine se trouvera sur la boîte.
- Elargis le trou avec un crayon.
- Passe un morceau de paille en carton à travers le trou.
- Colle la paille au cadre.
- Introduis un pic en bois dans la paille.
- Pique l'extrémité inférieure du pic en bois au centre du suiveur de came et fixe-le avec de la colle chaude.
- Teste ton mécanisme. Si tout est correct, colle la came sur son axe.
Manivelle
- Découpe un petit morceau de carton.
- Colle un morceau de pic en bois sur un bord.
- Colle l'autre bord sur l'axe.
Figurine
- Dessine le recto et le verso d'un personnage sur du papier et découpe-les.
- Colle les deux moitiés de la figurine sur un petit bout de paille.
- Fourre un peu de papier dans la paille et enfile-la sur le pic en bois en haut de ta boîte. Tu peux ainsi utiliser différentes figurines avec le même mécanisme. Sinon, tu peux aussi coller la paille sur le pic en bois.
Ton théâtre à manivelle est prêt !
Autres exemples
Ces instructions ne décrivent qu'une seule manière de construire un théâtre à manivelle. Il existe cependant de nombreuses variantes avec d'autres matériaux, dimensions, etc.
Autres matériaux
Dans l’exemple montré sur la photo ci-contre (en haut), la came et le suiveur de came sont découpés dans du caoutchouc mousse épais alors que l’axe et la manivelle sont faits de pailles en carton.
Pour fabriquer la manivelle :
- Plie un morceau de paille à deux endroits et fixe les angles obtenus avec de la colle chaude.
- Perce un trou dans un bouchon en liège.
- Insère la paille dans le trou du bouchon et colle-la.
- Fais passer l'autre extrémité de la manivelle par le trou de l'axe dans le cadre de la boîte, et colle la manivelle à l'axe (fabriqué avec un deuxième morceau de paille).
Tu peux également utiliser du bois pour faire le cadre de ton théâtre à manivelles, des vis ou des clous pour fixer les éléments entre eux (au lieu de la colle chaude par exemple). Il y a beaucoup d’autres possibilités que celle décrite ici : tu peux employer des bouteilles en plastique, des boîtes en fer blanc, etc. Laisse libre cours à ton imagination !
Manivelle et axe en fil de fer
Tu trouveras les instructions pour construire un autre théâtre à manivelle ici. Pour celui-ci, on utilise du fil de fer pour réaliser l’axe et la manivelle, et un bouchon en liège pour la came.
Trucs et astuces
- Le cadre est instable ? Renforce les coins avec des triangles en carton.
- L'axe glisse hors du cadre ? Découpe des petits morceaux de carton et place-les à chaque extrémité du pic en bois pour maintenir l'axe en place.
- Le suiveur de came ne se déplace pas comme il devrait ? Ajoute un poids, par exemple une rondelle, avant de le coller au pic en bois.
Ce qu'on observe
Le mouvement circulaire de la manivelle est transformé en différents mouvements via l'axe, la came et le suiveur de came. Selon le montage choisi, la figurine se déplace en cercle (tourné de 90 degrés par rapport au mouvement de la manivelle), de haut en bas ou avec un mouvement de va-et-vient.
À quoi cela peut-il servir ?
Fonctionnement de la machine à vapeur d'une locomotive à vapeur. Image : Panther/Wikimedia Commons, Licence CC
Tu as peut-être déjà visité un vieux moulin à eau. La roue à eau est mise en mouvement par l'eau qui coule et peut par exemple faire monter et descendre une scie. Dans une machine à coudre, la manivelle ou la pédale fait monter et descendre une aiguille. Les essuie-glaces d'une voiture sont également actionnés par une manivelle. Dans une locomotive à vapeur, c'est l'inverse : la vapeur fait aller et venir un piston et ce mouvement est transformé en rotation des roues par des axes fixés aux roues.
Tu trouveras ici les instructions à télécharger au format PDF.
Texte et images (sauf si mentionnée autrement) : Rédaction SimplyScience.ch
Source : exploratorium
Créé: 03.06.2025
