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Cycle 4 - S09
Comment rendre robuste et stable une structure ?
Faites vos recherches ici:
     



   




Rendre une construction robuste et stable.
Compétences travaillées dans la séquence
► Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant. 
► Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution.
► Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.
► Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
 
Connaissances
Design. Innovation et créativité. Veille. Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes). Réalité augmentée. Objets connectés. Prototypage rapide de structures et de circuits de commande à partir de cartes standard. Procédures, protocoles. Ergonomie. Outils numériques de description des objets techniques. Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.
    
Partie 01

  
Quelles informations pouvons-nous tirer de cette animation ?

  
Nous allons réaliser une représentation de l'ensemble des remarques que vous avez formulées sous la forme d'une carte heuristique. Les observations que nous pouvons faire sont des hypothèses sur les causes de cet effondrement.. 
 
Expérimentons avec les maquettes présentées dans la classe.
Dans les caisses mises à votre disposition, vous trouverez différentes pièces qui vont vous permettre de réaliser au moins 4 types de ponts différents.
 
Pour chacune de vos réalisations, réalisez un croquis sur votre cahier pour valider le défi.
 

   
Avant de commencer, faisons un apport théorique.
Schéma, notion de forces, de contraintes et de matériaux , document CNam - les ponts ...
 
Un pont est un ouvrage d'art, sa fonction est de permettre le franchissement d'un obstacle (cours d'eau, vallée...).

Il existe différents types de ponts selon les contraintes qu'ils doivent respecter.
La première des contraintes à considérer est la distance à franchir.
Le climat, l'environnement, les techniques de cosntruction, le coût de la construction... sont d'autres contraintes à prendre en compte.

 

Partie 02

 Réalisation de défis structurels

 
Cahier des charges des défis
Fonction 01 : Franchir l'obstacle le plus grand tout en résistant au passage d'une charge.
Fonction 02 : Supporter une charge verticale sur la plus grande hauteur.
 
Contraintes :  Entièrement réalisé en papier (feuille A4 en 80gr/m²), sans adhésif (colle,scotch...).
La progression de vos réalisations est validée par le professeur.
Les charges pour la Mission 01 sont une voiture modèle réduit en 1/54eme et pour la Mission 02 un cube de bois d'environ 500 gr.
  
MISSION 01
 
 
MISSION 02
 
Nous avons réalisé une série de tests, chacun de nos tests permettait de vérifier une solution technique.

Les groupes de la classe ont utilisé des méthodes différentes, la meilleure des solutions techniques est celle qui offre les meilleures performances dans le respect du cahier des charges.

Nous avons constaté des déformations lorsque l'on exerce une force sur le tablier.
 (schéma)

**Description des solutions les plus performantes de la classe**



 

Partie 03 - Un peu d'histoire

Qu'est ce que le béton ? Quelles sont les caractéristiques de ce matériau ?

  
A l'heure actuelle, nos constructions sont faites quasiment exclusivement en Béton, mais pour quelles raisons ?
Dans les trois vidéos ci-dessous, nous allons découvrir l'une des plus grandes réalisations en béton, l'histoire de ce matériau et comment on en évalue la résistance.
  
Avant de commencer le visonnage des vidéos, réalisons l'expérience proposée.
il faut : un verre, un moule (forme que nous souhaitons créer), du ciment gris, du sable, du gravier et de l'eau.
Réalisons un mélange et laissons agir pendant la séance.
 
 
 
 
Réalisons en quelques phrases une synthèse des remarques effectuées au visionnage de ces extraits videos.
 
Bilan de l'expérience, comment se comporte notre mélange ?
    

Le Béton est un matériau tres utilisé en construction car il est très résistant (armature métallique) et facile d'emploi. Il peut être moulé facilement et sa durée de vie peut être assez longue selon sa formule.
La préparation du béton consiste en un assemblage de différents matériaux et de l'eau, l'assemblage de ses consistituants  est réalisé par une réaction chimique.

L'architecture est l'art de créer des constructions, le béton et les nouvelles techniques de construction  offrent de grandes possibilités. L'architecture évolue dans le temps et les styles créés dépendent souvent d'une époque ou d'un espace géographique.

   

Tableau d'évaluation de la séquence
Fiche synthèse S9 - Rendre robuste et stable une structure
Fiche synthèse Cycle 04 Niveau Cinquième   .odg