Eléments de correction des fiches élèves Situation problème n 1 : réalisation d une passerelle proposition de déroulement et éléments de correction En SVT : Essences de bois En observant les documents, indiquer ci dessous la présence dans la région ou au voisinage (exemple de la région ourgogne) de : Sapin OUI NON Douglas OUI NON hêne OUI NON Pin OUI NON hâtaignier OUI NON Mélèze OUI NON Epicéa OUI NON Toutes les essences pour lesquelles on a répondu OUI seront considérées comme un approvisionnement possible en région. Insectes ravageurs Présence Essence attaquée Traitement nimal (Oui ou Non) (feuillus, résineux) (préventif, curatif) Fourmi charpentière oui Résineux Lyctus oui ubier des feuillus apricorne des maisons oui Résineux seulement Préventif et curatif Vrillette oui Feuillus et résineux Préventif et curatif Termite Oui/non selon dpt Tous sauf chène Le bois le plus naturellement résistant à tous les insectes est le chêne, hampignons lignivores près lecture du document, nommer les 2 champignons les plus fréquents lors des attaques du bois : Mérule et Poria sont 2 champignons qui occasionnent des dégâts sur le bois. En technologie : 1. Enoncer la fonction de la passerelle La passerelle doit permettre à des piétons de traverser un ruisseau 2. Quelles sont les différents types de ponts possibles? hoisir une solution parmi ces différents types. Justifier ce choix La passerelle doit couvrir une distance de 15 m, elle doit permettre le passage de piétions. Elle n a donc pas besoin d une grande portée. Les types de ponts possibles sont un pont en voute ou un pont à poutres. Seul le pont à poutres peut être réalisé en bois. La solution choisie pour la passerelle sera un pont à poutres 3. Réaliser la simulation de construction d un pont en poutres à partir du site «ap Sciences l esprit découverte» à l adresse http://expos.cap sciences.net/secretsdeponts/sites/expos.capsciences.net.secretsdeponts/files/jeu/main.htm 4. Sur le croquis, représenter la structure du pont. Légender les différents éléments.
tablier culée poutre fondation pile 5. Réaliser un croquis représentant la forme de la passerelle en tenant compte des contraintes du cahier des charges. Vous pouvez, à l aide d un moteur de recherche, rechercher des sites de constructeur bois pour consulter des exemples de passerelles en bois. exemples de production élèves à ajouter 6. Représenter une maquette à l échelle 1/50. Répartir le travail dans le groupe (réalisation des piles, poutres, tablier, rambardes) Matériaux à disposition : carton, balsa, exemples de production élèves à ajouter En mathématiques À partir du croquis dimensionné en technologie, réaliser le dessin à l'échelle.
Situation problème n 2 : modification de la structure d une charpente proposition de déroulement et éléments de correction En mathématiques : ctivité : onstruction à l échelle de la charpente classique de départ On veut réaliser une épure de la charpente initiale afin de travailler pour sa transformation. En vous aidant du document 5, que représentent le segment [F]? Le poinçon [] et [ ]? Les arbalétriers [ED] et [E D]? Les contrefiches On connaît les dimensions de la charpente en mètres : = 7 ; = 2,50 ; D = 0,5 et DE = 45. Tracer la figure à l échelle1 50. Echelle D Longueur sur le plan en cm 1 14 5 1 Longueur dans la réalité en cm 50 700 250 50 H Tracer la perpendiculaire à () passant par E : elle coupe () en H. Mesurer alors la hauteur maximale sous plafond dans cette configuration. La mesure de [EH] est égale à 3,2 cm. Donc la hauteur sous plafond est égale à 3,2*50 soit 160 cm. Facultatif : Sachant qu une poutre a pour dimensions 20x300x20 cm, faire apparaitre sur la figure l épaisseur des poutres. ctivité : coût des travaux On veut maintenant élaborer la facture. La T.V.. (taxe sur la valeur ajoutée) est égale à 19,6 %. Le taux horaire du charpentier hors taxe est de 39. Le travail a effectué est d une durée de 4 heures. alculer le coût de la main d œuvre T.T.. (toutes taxes comprises). 4*39 = 156 Le coût de la main d œuvre hors taxes est égal à 156. 156 + 156*19,6/100 = 186,58 Le coût de la main d œuvre revient à 186,58 ce coût s ajoute le matériel nécessaire à la transformation, lequel est détaillé dans le tableau ci dessous. l aide d un tableur, recopier et compléter le tableau. Remarque : le tableau sera donné aux élèves Désignation Essence Unité Dimensions Prix unitaire H.T. Montant H.T. lochets Sapin 2 27x200 mm Longueur 1,50 m 5,1 10,2
Jambe de force Sapin 2 150x150 mm Longueur 2 m 41,2 82,4 Entrait retroussé Sapin 1 200x200 mm Longueur 3 m 74,5 74,5 onnecteurs de charpente 10 0,85 8,5 Lot de 50 pointes galvanisées 1 4,5 4,5 ncrage pour poteau 2 12,4 24,8 MONTNT H.T. 204,9 En déduire le montant total de la transformation de la charpente. 245,06 + 186,58 = 431,64 Le montant total de la transformation est 431,64. TV 19,6 % 40,16 MONTNT T.T.. 245,06 En technologie 1. Quelle est la fonction d une charpente de maison? La charpente doit supporter la couverture du toit et porter le plafond d une maison. 2. Quelles sont les charges que doit supporter une charpente? son propre poids le poids de la couverture des charges qui s exercent sur la toiture : neige, vent un plafond suspendu 3. Représenter sur le triangle représentant la charpente les efforts qui s exercent sur cette structure 4. La charpente doit résister à ces efforts sans se déformer. Expérimenter sur la maquette, les déformations de la structure en fonction des efforts subis. En exerçant un effort vertical au point, la structure se déforme t elle? Que peut on en conclure? En exerçant un effort vertical, la structure ne se déforme pas. Un triangle est une structure indéformable. Si l effort est exercé latéralement (sur,, ), qu observe t on? Les côtés sont flexibles, on observe une déformation. 5. omment rigidifier la charpente pour résister aux efforts latéraux? Proposer deux solutions au minimum.
exemples de réalisations baguettes de balsa 6x6 et 4x4 assemblées au pistolet à colle. 6. omment modifier la charpente pour aménager des combles? Proposer au minimum une solution qui permette de libérer l espace tout en maintenant la rigidité de la structure. 7. onclure sur le principe à respecter pour assurer la stabilité d une charpente Pour être stabilisée, la charpente doit être triangulée, c est à dire constituée de triangles. En SVT : L'activité est identique à celle développée dans la situation n 1 En sciences physiques Pour réaliser des constructions en bois, il est nécessaire que le bois résiste dans le temps à différentes agressions : humidité, insectes xylophages ou champignons. Pour cela, des traitements du bois existent : on parle d insecticides, de traitements fongiques.
1 Quel produit chimique (étudié en classe de 5 ème ) pourrait on utiliser pour montrer qu un échantillon de bois contient de l eau? Le sulfate de cuivre anhydre. 2 Quel est le résultat du test de reconnaissance de l eau réalisé avec ce produit? u contact d eau, le sulfate de cuivre anhydre, qui est une poudre blanche, devient bleue. 3 Voici une étiquette de ce produit chimique, comment appelle t on les dessins représentés? e sont des pictogrammes. Document 1 4 Que nous renseignent ils? Ils nous renseignent des risques encourus face à l utilisation du produit. 5 En conséquence, quelles précautions faut il prendre face à l utilisation de ce produit? Il faudra s équiper de blouse, gants, lunettes, éventuellement de masque. Mise en situation Un produit utilisable par un constructeur pour le traitement du bois est le xylophène. est un produit de traitement insecticide et anti thermites, dont voici un extrait de la fiche signalétique. Document 2 Solvant : Eau ph : 6,5 à 7,5 Stockage : Maintenir à une température supérieure à 10. Le produit gèle à partir de 0. giter vigoureusement avant emploi pour rendre le produit prêt à l emploi. 1 D après les indications chimiques, le produit fait il partie des solutions aqueuses? Le solvant étant de l eau, le produit est une solution aqueuse. 2 Sous quel état physique se trouve le xylophène à partir de 10?
Le produit gèle en dessous de 0 ; donc à 10, le xylophène est liquide. 3 Le produit doit être agité avant emploi, cela sous entend qu il faut que le mélange redevienne homogène. Document 3 4 D après les dangers mentionnés sur la notice, justifier la présence du pictogramme présent sur le flacon. est un produit dangereux pour l environnement, il est toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l environnement aquatique.