Des pailles solides comme du béton
Voilà le défi : réaliser une structure de paille de minimum 20cm de hauteur qui peut soutenir une masse importante.
Matériel autorisé : des ciseaux et rien de plus ! (Et des pailles, plein de pailles mais ça, je pensais que c’était spécifié dans le titre.)
Et c’est un vrai travail d’ingénieur ! La structure ultra-légère de paille sera capable de soutenir une masse qui peut être jusqu’à 100 fois plus élevée que la masse de la structure elle-même !
Quelques trucs et astuces :
La première chose qui vient à l’esprit, ce sont les forces de compression qui, une fois la masse sur la structure, auront tendance à écraser la construction… Eh bien ce ne sont pas ces forces les plus dangereuses ! Les contraintes traîtresses sont celles dites de « cisaillements », qui vont avoir tendance à faire replier la structure sur elle-même comme ceci :
Il faut donc prévoir des traverses diagonales au sein de la structure pour contre-carrer l’effet de ces contraintes de cisaillement :
Autre astuce, ne pas oublier de répartir les contraintes sur plusieurs points en vertu de la loi de Pascal (Blaise de son petit nom),
P=F/S
(avec P pour la pression, F pour la Force et S pour la surface)
Ce qui diminuera les contraintes de compression sur les points d’appui de la structure de pailles :
Comment s’organise le travail :
Une première séance d’essais libres
Une deuxième séance d’essais dirigés : les élèves expriment leurs difficultés et le prof tente de trouver une solution avec eux ; réalisation d’un plan de la future structure.
La troisième séance sera une évaluation fictive et dernières mises au point.
Quatrième séance : évaluation pour de vrai !
Grille d’évaluation :
Maximum : 20points
Structure |
Points |
Min 20cm |
3 |
F cisaillement : diagonales |
3 |
F cisaillement : min 4 branches par point d’appui |
3 |
Efficacité | |
Se soutient elle-même |
2 |
Soutient feuille A4 |
2 |
Soutient un journal de classe (300g) |
3 |
Journal de classe supplémentaire |
+3
|
Allez, place aux structures des élèves :
Micha et Yan. (Mais que fait Julien sur la photo ?)
Marvin (Mais que fait Julien sur la photo ?)
Bien joué les gars !
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