5 èmes. Cas n 2 : Trouvez un objet technique permettant d assurer la fonction d usage suivante : permettre de traverser la manche avec sa voiture.

Transcription

1 Comment franchir un obstacle important? 5 èmes Capacités :. Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service.. Traduire sous forme de croquis l'organisation structurelle d'un objet technique.. Produire, composer et diffuser des documents. Mise en situation : Comment identifier une solution technique? Nous allons répondre au problème technique suivant : quel est le meilleur moyen pour franchir en voiture un obstacle tels qu une montagne (Alpes entre la France et l Italie) ou une mer (mer du nord entre la France et la Grande-Bretagne)? Pour cela, afin de réaliser un inventaire d idées, observez les images ci-dessous. Cas n 1 : Trouvez un objet technique permettant d assurer la fonction d usage suivante : franchir une montagne en voiture. Cas n 2 : Trouvez un objet technique permettant d assurer la fonction d usage suivante : permettre de traverser la manche avec sa voiture. 1

2 Mise en situation (correction) : Comment identifier une solution technique? Solution n 1 Le tunnel : Galerie souterraine pratiquée pour donner passage à une voie de communication (piétons, trains, voitures.. ) 2

3 Mise en situation (correction) : Comment identifier une solution technique? Solution n 1 Tunnel immerge : tunnel assurant une traversée sous-fluviale ou sous-marine, construit par caissons préfabriqués. Exemple : Le tunnel sous la manche est long de 49,7 kilomètres, dont 37 sous la Manche. La traversée (voitures, autocars, motos, camions) assurée par des navettes ferroviaires dure environ 33 minutes de quai à quai. Solution n 2 Pont : Ouvrage par lequel une voie de circulation, un aqueduc, une conduite franchissent un cours d'eau, un bras de mer, une dépression du sol ou une voie de circulation. Cette solution fut abandonnée en 1986, François Mitterrand et Margaret Thatcher annonçaient le choix du projet de tunnel, parmi quatre projets concurrents (dont un pont et un ouvrage mixte pont-tunnel. Solution n 3 Ferries boat : Bateau spécialement aménagé pour le transport des véhicules et de leurs passagers. Exemple : La traversée de la Manche dure environ 55 minutes. 3

4 Fiche d investigation 1/2 : Comment identifier une solution technique? Nous allons, tenter d identifier des objets techniques permettant de répondre à la fonction de service suivante : Franchir un obstacle naturel (un cours d eau, une vallée) entre un point a et un point B en voiture. 1 Travail à faire Afin de réaliser un inventaire d idées, vous allez à l aide d un crayon de papier compléter les images cidessous. Α Β Β Α Nous pouvons conclure que l objet technique le plus adapté est :

5 Fiche d investigation 1/2 (correction) : Comment identifier une solution technique? Nous allons, tenter d identifier des objets techniques permettant de répondre à la fonction de service suivante : Franchir un obstacle naturel (un cours d eau, une vallée) entre un point a et un point B en voiture. 1 Travail à faire Afin de réaliser un inventaire d idées, vous allez à l aide d un crayon de papier compléter les images cidessous. Α Β Α Β Nous pouvons conclure que l objet technique le plus adapté est : le pont. 5

6 Fiche d investigation 2/2 : Comment identifier une solution technique? En observant les différents croquis, nous constatons qu il y a différentes solutions techniques possibles, mais qui permettent toutes de réaliser une même fonction de service. Pour simplifier la classification, nous pouvons en distinguer quatre par ordre chronologique (pont à poutre, pont en arc, pont suspendu et pont à haubans). Travail à faire : Chaque groupe travaille sur un type de pont et doit rechercher sur Internet une photo, une définition, et dessiner un croquis (la photo vous aidera pour reproduire sur cette fiche un beau croquis). Type de pont à étudier : Définition : Croquis : 6

7 Fiche synthèse 1/3 : Comment identifier une solution technique? Nous avons étudié lors de cette activité différentes solutions techniques permettant de répondre à une même fonction de service : franchir un obstacle naturel (un cours d eau, une vallée) entre un point A et un point B en voiture. Voici la synthèse de l investigation que nous avons réalisée. 1 - Pont à poutre Définition : C est l ancêtre du pont. Un pont en poutre est un pont dont la structure peut être assimilée à une poutre droite. Image de la simplicité, il travaille en flexion. On distingue les ponts à poutres métalliques, en béton armé, en béton précontraint ou à ossature mixte lorsque le tablier est en béton armé et les piliers supports en métal. Correction du croquis : 2 - Pont en arc Définition : Pont mis en valeur par les Romains (ex. : Pont du Gard). Les ponts à voûtes ou plus usuellement dénommés ponts en maçonnerie sont les premiers ponts durables réalisés. Ils ne travaillent qu'en compression. Le matériau de construction est la pierre. La voûte est constituée de pierres rayonnantes, comprimées sous la charge des véhicules empruntant le pont. Les efforts se répartissent sur les piles et sur les culées à chaque extrémité. Correction du croquis : 7

8 Fiche synthèse 2/3 : Comment identifier une solution technique? 3 Le pont suspendu Définition : Pont dont le tablier ne repose pas sur des arches. Un pont suspendu désigne un ouvrage métallique dont le tablier (1) est attaché par l'intermédiaire de tiges de suspension (2) verticales à un certain nombre de câbles flexibles ou de chaînes dont les extrémités sont reliées aux culées, sur les berges. Deux piliers (4), un de chaque côté, un très gros câble porteur (3) et enfin des morceaux de ponts qui tiennent chacun au bout d un câble. Correction du croquis : 4- Le pont à haubans Définition : Les ponts à haubans sont une variété de ponts où le tablier est suspendu par des câbles issus de pylônes. Tel un bateau, les piliers sont appelés mâts et les câbles des haubans. Nous avons toujours deux piliers (mâts) et chaque élément du tablier soutenu par un câble. Cependant tous ces câbles (haubans) partent des mâts et non pas d un gros câble qui court d un pilier à l autre et solidement ancré sur les rives. Correction du croquis : 8