5eme: Les ponts

5eme: Les ponts

Quel sujet de brevet blanc allons nous utiliser pour introduire cette séquence ? (

Travail sur les ponts

Wikipedia: Page sur les ponts lien vers le site

Wikipedia: Portail: Ponts ( lien vers la page en ligne )

Wikipedia: Les catastrophes de pont ( lien vers la page en ligne )

Youtube: Le pont de Tacoma ( lien vers la vidéo )

Pour la science.fr: Pont de Tacoma: La contre enquête ( lien vers la page en ligne de l’article )

Eduscol: Exemple pédagogique – Pourquoi une construction treillis permet elle de franchir un obstacle sans danger ( lien vers le fichier en ligne )

Les Ponts


Cahier des charges

  • Le besoin: Bête à corne
    • Quels besoins ont poussé les hommes à construire des ponts ?
    • Cours: Comment trouver le besoin ? Quels sont les besoins concernés dans ce cas ?
    • Glossaire: Noter les définitions des mots ponts, besoin, bête à corne
    • Compléter le schéma « bête à corne »
  • Les contraintes: Le diagramme pieuvre
    • Brainstorming: Quelles sont les contraintes à respecter lors de la construction d’un pont ? et lors de son utilisation ? Qu’est-ce qui peut être dangereux pour un pont ?
    • Mise en commun de toutes les contraintes. Quelles sont les solutions techniques mis en place pour faire face à ces contraintes ?
    • Réalisation du diagramme pieuvre ( correction commune )
    • Les contraintes de fabrication: Quelles sont les difficultés que nous pourrions rencontrer lors de la fabrication des ponts ?
  • La gestion des flux: Quel est l’avantage des ponts dans la gestion des flux ?
    • Quels sont les avantages de ponts ? raccourcir les trajets, traverser des obstacles naturels, protéger les villes, organe de défense lors des conflits,
    • Que pouvons nous faire passer par les ponts ?
    • Cours: Les avantages des ponts pour le flux des matériaux et des personnes 
  • Importance des ponts dans l’aménagement du territoire.
    • C’est quoi l’aménagement du territoire ? Quel est l’avantage des ponts dans cette dimension ? Le pont dans la ville, comment a t il été utilisé avec le temps ? Quelles sont les fonctions que nous pourrions donner aux ponts dans l’histoire de l’humanité ?
    • Faciliter la communication entre les personnes, les villes, les pays

Evolution des ponts

  • Travail sur l’affiche des ponts ( TS ) ( existe t elle ? )
    • Quelles sont les différentes structures de ponts qui existent ?
    • Replacer sous chaque image le nom de la structure du pont correspondant.
    • Pour chaque structure, donner la date de première construction ( si possible )
  • La forme des ponts dans l’histoire
    • Faire la présentation chronologique des différents ponts qui ont été construits dans l’histoire de l’humanité.
    • Pourquoi les formes des ponts ont elles pu évoluer ? ( faire le lien avec les matériaux et les techniques de construction ).
  • Faites une chronologie de l’évolution des ponts, quels sont les différents types de ponts ?
    • Chaque élève présente une structure de pont sur une page A5 et ensuite la combinaison de toutes les feuilles pourraient nous permettre de faire une frise chronologique dans la salle de cours.
    • Cette frise pourrait aussi se trouver dans une exposition virtuelle.
    • Quelles sont les caractéristiques de ces ponts ? 

Construction d’un pont

  • Construction virtuelle
    • Utilisation de sketchup pour dessiner un pont. Le dessin concernera un pont simple. Ce pont simple devra juste faire ressortir les différents constituants du pont. Il faudra respecter les dimensions du pont réel replacé dans son environnement final. 
    • Utilisation de bridge builder pour dessiner un pont afin de faire quelques simulations. L’important et de voir les efforts qui peuvent être supportés par le pont ( simulation virtuelle )
    • Le dessin du pont avec ces logiciels devrait concerner un pont précis pour tous les élèves.
  • Construction réelle
    • Utilisation de la maquette Xynops. Dans ce cas, la mallette nous permettra de construire certains ponts qui auront été simulés avec les logiciels. La maquette confirme-t-elle ce que nous avons pu voir lors de la simulation numérique ?
    • La construction de maquette se fera aussi avec du PVC, histoire de voir que la forme des profilés peut aussi jouer sur la rigidité de la construction ainsi que sur son poids.
    • Construction d’un pont en treillis. Quel est l’avantage de ce type de pont ? Que se passe t il si une des pièces casse ?
  • Les procédés de construction des ponts
    • Après avoir construit quelques maquettes de ponts, essayez de trouver le procédé de fabrication le plus adapté pour quelques types de ponts. Chaque groupe d’élèves pourrait prendre un type de pont différent et présenter le procédé de construction.
    • Réalisation d’un document multimédia qui sera ensuite intégrer dans l’exposition virtuelle.

Test sur la rigidité des ponts

  • Utilisez les pièces en PVC pour fabriquer vos ponts
    • Analyse de l’avantage de la forme des profilés pour la construction.
    • Quelle est la forme la moins adaptés pour faire un pont ?
  • Faire des tests de résistance
    • Ceci se fera lors de la fabrication des maquettes réelles. Les tests de résistance peuvent ils se faire avec un logiciel ? 
    • R arche pourrait faire l’affaire dans ce cas
  • Quelles sont les contraintes énergétiques que nous retrouvons dans la structure des ponts ?
    • La masse du pont
    • La force du vent
    • La dilatation thermique
    • La masse des flux qui empruntent le pont

Les matériaux

  • Quels  sont les matériaux que nous avons utilisés pour fabriquer les ponts ?
    • Faire la liste de tous les matériaux que nous pouvons utiliser pour fabriquer un pont.
    • Faire une présentation de ces matériaux sous forme de frise chronologique de leur première utilisation.
    • La frise chronologique pourra se retrouver dans l’exposition virtuelle des travaux des élèves.
  • Avantage et inconvénients de ces matériaux
    • Retrouvez la liste des avantages et inconvénients de chaque matériau.
    • Pourrions nous imaginer une simulation de la résistance de chaque matériau et en faire un classement ( R Arche )
    • L’avantage géographique n’est pas à négliger, car lors des constructions, les matériaux proches étaient très souvent utilisés ( en fonction des capacités de transport ).
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