Poutres en spaghettis : Différence entre versions

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Sur la photo prise juste avant la rupture de la poutre, on voit bien les spaghettis qui travaillent en traction et ceux qui travaillent en compression...
 
Sur la photo prise juste avant la rupture de la poutre, on voit bien les spaghettis qui travaillent en traction et ceux qui travaillent en compression...
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Version du 4 décembre 2019 à 23:07

Auteur avatarOccitan | Dernière modification 7/12/2019 par Occitan

Poutres en spaghettis P1020885.JPG
Il s'agit de réaliser des poutres en treillis de spaghettis afin d'en expérimenter la résistance mécanique en les chargeant par un panier de billes. La poutre est encastrée à une extrémité et chargée à l'autre par un panier de billes.
Difficulté
Facile
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique, Physique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Cette activité de construction a été expérimentée par un groupe de collégiens qui s'étaient vraiment pris au jeu de fabriquer la poutre la plus résistante.

Voici le livret succinct de l'activité: https://www.wikidebrouillard.org/images/5/53/Poutres_spaghettis.pdf


En tout cas, après ces expérimentations, ils ont compris pourquoi les flèches des grues sont toujours orientées de la même façon....

Étape 1 - Revue du matériel

La photo 1 présente le banc de test pour tester la tenue de la poutre à la charge.


La photo 2 montre le panier de billes tel qu'il a été chargé juste au moment de la rupture. Il suffit de peser le panier pour connaître précisément la charge qui a provoqué la rupture. C'est un critère objectif qui permet de départager les différents participants au concours.


La photo 3 montre le matériel nécessaire pour réaliser une poutre:

- les deux plaques aux extémités

- un certain nombre de spaghettis (n°3 de Panzani, par exemple)

- un pistocolle


La photo 4 montre le début de la construction de la poutre. Un quadrillage tracé sur les deux plaques d'extrémité peut aider pour obtenir une construction régulière et contrôlée.


De même la photo 5 suggère de tracer des repères sur les spaghettis afin de réaliser des cellules de taille contrôlée.


Étape 2 - Le spaghetti en traction et en compression

Pour nos activités, on considère qu'un spaghetti peut recevoir des efforts de traction et de compression.


La traction, c'est quand on tire dessus. Un spaghetti résiste bien aux efforts de traction. Il est facile d'expérimenter avec une bouteille d'eau que l'on remplit jusqu'à ce que le spaghetti casse en traction. Il suffit de peser ensuite la charge qui a provoqué le rupture.


La compression, c'est quand on applique deux forces aux extrémités, dans l'alignement du spaghetti. Le spaghetti résiste très mal à la compression. On voit très vite apparaître le flambage, puis la rupture.


Sur la photo prise juste avant la rupture de la poutre, on voit bien les spaghettis qui travaillent en traction et ceux qui travaillent en compression...


Étape 3 - Que le meilleur gagne !

Étape 4 - Pour aller plus loin


Dernière modification 7/12/2019 par user:Occitan. Draft