Fabriquer un hélicoptère en papier
« La graine volante »
- ÂgeDès 5 ans
- Durée25 min
- AdulteAdulte dans la pièce
- OùSur une table, Au sol, avec de la place
Fabrique un hélicoptère en papier à partir d’une bande : avec deux pales et un pied lesté, il tourne pendant sa chute, comme une graine volante. Dès 5 ans, avec un adulte dans la pièce, prévois 10 minutes de préparation puis 15 minutes d’expérience, sur une table dégagée et au-dessus d’un sol libre.
La question
Pourquoi l’hélicoptère en papier tourne-t-il en tombant ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 1 bande de 21 × 7 cm Bande de papier
- 1 paire Ciseaux à bouts ronds
- 1 Trombone
- 1 Crayon
- 1 Règle
L’expérience
- 1
Pose la bande verticalement devant toi : elle mesure 21 cm de haut et 7 cm de large. Trace une ligne en travers à 9 cm du bord supérieur ; la partie du haut formera les pales et celle du bas formera le pied.
- 2
Dans la partie du haut, trace un trait vertical au milieu, à 3,5 cm de chaque côté, jusqu’à la ligne transversale. Sur cette ligne transversale, marque aussi deux petits traits de coupe : chacun part d’un bord et avance de 2 cm vers le centre.
La zone centrale de 3 cm de large doit rester entière : elle reliera les pales au pied. - 3
Avec les ciseaux à bouts ronds, coupe le trait central depuis le bord supérieur jusqu’à la ligne transversale. Coupe ensuite les deux petits traits de 2 cm depuis les côtés, en gardant intacte la zone centrale.
- 4
Dans la partie inférieure de 12 cm, replie vers le centre une bande latérale de 2 cm, puis l’autre, sur la même face du papier. Appuie sur les plis pour obtenir un pied étroit, sans replier les pales.
- 5
Replie les 2 cm du bas du pied vers le haut, puis glisse le trombone sur cette épaisseur. Vérifie qu’il tient bien sans déchirer le papier.
- 6
Au niveau de la ligne transversale, plie une pale vers l’avant et l’autre vers l’arrière. Ouvre-les pour qu’elles s’écartent de chaque côté du pied, approximativement à angle droit avec lui.
Les deux pales doivent partir dans des directions opposées, comme deux bras ouverts de part et d’autre du pied. - 7
Place-toi debout, les deux pieds au sol, dans l’espace dégagé vérifié par l’adulte. Tiens le pied juste sous les pales, bras tendu devant toi, à une hauteur maximale d’environ 1,5 m, puis ouvre les doigts sans donner d’élan.
- 8
Observe le début de la rotation et la position du pied pendant la descente. Ramasse ton hélicoptère et réalise trois lâchers au total, avec la même prise et à la même hauteur, pour comparer les résultats.
Observe
Après le lâcher, l’hélicoptère commence à descendre, puis ses pales se mettent généralement à tourner. Le pied portant le trombone reste plutôt dirigé vers le bas. L’appareil peut dériver un peu sur le côté et ne suit pas forcément une ligne parfaitement verticale. Les trois descentes peuvent être légèrement différentes, même lorsque tu essaies de reproduire le même geste.
À noter dans ton carnet
- Sur les trois lâchers, combien donnent une rotation visible ?
- La rotation commence-t-elle immédiatement ou après un petit début de chute ?
- Le pied reste-t-il dirigé vers le bas ?
- L’hélicoptère arrive-t-il près de l’endroit situé sous ta main ou un peu à côté ?
Comprendre
En descendant, ton hélicoptère rencontre l’air, qui exerce des forces sur ses pales. Leur disposition fait tourner le papier, et les forces de l’air ralentissent sa descente.
La Terre attire l’hélicoptère vers le sol : c’est son poids qui le fait descendre. Même si l’air de la pièce semble immobile, le papier se déplace à travers lui. Pour le papier en mouvement, l’air arrive donc principalement du dessous.
Les deux pales sont repliées en sens opposés. Au début de la chute, elles s’inclinent et se déforment légèrement ; les forces de l’air ne passent alors pas toutes par l’axe du pied. Elles produisent un effet de rotation, appelé un couple, qui entraîne les pales autour de cet axe. Une fois le mouvement installé, l’air continue à agir sur les pales en rotation : on parle d’autorotation.
La rotation ne freine pas la chute à elle seule : les forces exercées par l’air sur les pales en mouvement s’opposent en partie à la descente. L’hélicoptère continue de perdre de la hauteur, mais sa forme lui permet de descendre plus lentement qu’un morceau de papier fortement compacté de même masse.
Le trombone ajoute de la masse en bas et déplace le centre de gravité vers le pied, ce qui aide l’appareil à conserver une orientation favorable. Il ne fournit pas le mouvement de rotation. Dans la nature, les fruits ailés des érables, appelés samares, tournent eux aussi pendant leur chute ; cette descente ralentie laisse davantage de temps au vent pour les emporter.
- Pale
- Partie large sur laquelle l’air exerce des forces et qui tourne autour d’un axe.
- Autorotation
- Rotation entretenue par l’air rencontré pendant la descente, sans moteur.
- Centre de gravité
- Point qui représente la répartition du poids d’un objet ; le trombone le déplace vers le pied.
- Samare
- Fruit sec muni d’une aile, comme ceux des érables.
Nouveau défi : Peux-tu changer le sens de rotation ?
Avant de toucher aux plis, prédis ce qui arrivera si tu inverses l’orientation des deux pales. Replie chacune dans le sens opposé, puis réalise trois lâchers à la même hauteur que précédemment, toujours depuis le sol. Compare le sens de rotation en regardant l’appareil depuis le même côté à chaque essai.
Autres idées à tester
- Avec le même hélicoptère, compare des pales largement ouvertes puis légèrement moins ouvertes, en conservant des orientations opposées. Fais trois lâchers par réglage, à la même hauteur, puis recherche le réglage qui donne la rotation la plus régulière.
Ranger et jeter
Rassemble les petites chutes de papier et vérifie que le trombone est retrouvé. Range les ciseaux, le crayon et la règle, puis conserve l’hélicoptère à plat dans un endroit inaccessible aux tout-petits.
Évier : non. Retire le trombone avant de déposer le papier dans le bac de tri adapté aux consignes locales ; conserve le trombone pour une prochaine activité.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- CP-CE2, puis CM1-6e avec un approfondissement sur les forces ; activité accessible dès 5 ans avec une aide adaptée.
- Notion
- Observer les effets de l’air sur un objet en mouvement et relier la forme des pales à l’autorotation et au ralentissement de la chute.
- Compétences
- Formuler une hypothèse et la confronter à des observations.
- Mesurer, tracer et réaliser un objet technique simple.
- Comparer des essais en ne modifiant qu’un paramètre.
- Décrire un résultat et distinguer observation et explication.
- En classe
- Pour 25 élèves, organisez cinq groupes de cinq, avec un jeu complet du matériel prévu par groupe. Consacrez 10 minutes à la fabrication et 15 minutes aux essais et à la mise en commun. Délimitez un espace de lâcher au sol et faites passer les groupes à tour de rôle pendant que les autres consignent leurs observations. Répartissez les rôles de traçage, découpage, pliage, lâcher et observation, puis faites tourner les rôles lorsque c’est possible. Comparez les résultats sans organiser de concours de hauteur.
- À la fin, l’élève sait…
- L’élève doit pouvoir expliquer que le poids entraîne la descente, que l’air agit sur les pales et que leur disposition permet la rotation ; le trombone aide surtout à orienter le pied vers le bas.
Questions fréquentes
Pourquoi notre hélicoptère tombe-t-il sans tourner ?
Vérifiez que les deux pales sont bien repliées dans des directions opposées et qu’elles ne restent pas collées au pied. Contrôlez aussi la fixation du trombone et la symétrie des découpes. Relâchez l’objet sans le pousser et sans retenir une pale avec les doigts. Une légère remise en forme des plis peut suffire, sans changer le matériel ni la hauteur de lâcher.
Mon enfant de 5 ans peut-il réaliser toute la fabrication ?
L’activité est prévue dès 5 ans, avec un adulte dans la pièce. Les mesures et les plis précis peuvent demander votre aide, selon son aisance. Vous pouvez guider ses gestes et vérifier les repères avant la découpe. L’objectif est de comprendre et d’observer, pas d’obtenir immédiatement un objet parfaitement régulier.
Faut-il mesurer le temps de chaque chute ?
Ce n’est pas nécessaire pour cette première expérience. La descente est courte et une mesure manuelle serait difficile à comparer avec précision. Vous pouvez plutôt relever le nombre de lâchers avec rotation, l’orientation du pied et la régularité du mouvement. Trois essais permettent déjà de voir qu’un résultat mérite d’être vérifié.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 48 phrases relues une à une, dont 9 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
