CT 3.2 - Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.


Séquence
Comment intégrer un ouvrage virtuel dans son environnement réel ?
Problématique
Séance 1 : Comment réaliser le croquis d’un abribus ?
Cycle 4
-
1ère année
Thème : Rendre une construction robuste et stable.
Situation déclenchante : Photo d’un abribus à proximité du collège.
Démarche d'investigation :
Activité 1 : Rechercher des abribus existants sur le web. Dessiner un abribus sous la forme d’un croquis au design novateur en réponse à un cahier des charges simple.

Compétences
Connaissances


CT 3.2


Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.
Design. Innovation et créativité. Veille. Représentation de solutions (croquis, schémas). Réalité augmentée.
Outils numériques de description des objets techniques.
Activité :  Rechercher des abribus existants sur le web.
a)Construis et complète le tableau ci-dessous en insérant une photo d’abribus et en dessinant le croquis de l’abribus correspondant. Utilise un traitement de texte pour cette activité : consulte la Fiche ressource 1.

b)A partir du cahier des charges, dessine sur une feuille A4 un croquis au design novateur d’un abribus. Vos représentations devront être compréhensibles, elles comporteront des renseignements concernant les matériaux et quelques dimensions. Les croquis se feront avec un crayon à papier.

Comment représenter un objet de cette importance sur une feuille de papier ?
Photo
Croquis
Cahier des charges
Un abribus est prévu rue Victor Hugo dans la ville de Gisors. Il aura les dimensions suivantes : Long 3,45 m x larg 1,60 m x Haut 2,00 m

Il devra remplir les fonctions de service suivantes :
- renseigner des horaires et des lignes de bus
- abriter les utilisateurs des intempéries
- accueillir de la publicité
- avoir un design moderne pour s’intégrer dans son environnement
- être réalisé avec des matériaux recyclables

Critères
Points
Dimensions
/3
Proportions
/3
Qualité du dessin
/3
Matériaux
/3
Horaires du bus
/3
Publicité
/3
Abri
/2

Conclusion :
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………

Ressources :
- Outil de simulation numérique : Sketchup.

EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise fragile

(5 à 10)
Maîtrise satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne maîtrise
(15 à 20)
CT 3.2 - Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.




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Pourquoi une construction treillis permet-elle de franchir un obstacle sans danger ?

Pourquoi une construction treillis permet-elle de franchir un obstacle sans danger ?
Thème : Rendre une construction robuste et stable - Fiche professeur

Séance 1 : Quelle forme géométrique utilise-t-on dans les ponts à structure métallique ?
Séance 2 : Comment concevoir et tester une maquette numérique d'un pont ferroviaire ?
Séance 3 : Conception et réalisation d'une maquette de pont à structure treillis.

CT 2.4 - Associer des solutions techniques à des fonctions.


Séquence
Pourquoi une construction treillis permet-elle de franchir un obstacle sans danger ?
Problématique
Séance 3 : Conception et réalisation d'une maquette de pont à structure treillis.
Cycle 4
-
1ère année
Thème : Rendre une construction robuste et stable
Situation déclenchante : Photos de constructions utilisant la structure treillis.
Résolution de problème.
Activité 1 - Réalisation de la structure treillis uniquement.
Activité 2 - Interpréter des résultats expérimentaux et la communiquer en argumentant.

Compétences
Connaissances

CT 2.4

Associer des solutions techniques à des fonctions.


Analyse fonctionnelle systémique..
CS 1.7
Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l’expérimentation.
Activités 1 : Comment faire tenir le tablier horizontalement avec un pont treillis ?
1)A l’aide du socle, du tablier, des barres, des vis et des écrous propose une solution sur la maquette . Complète la fiche élève 1.
Tu pourras consulter ce document ci-dessous pour assembler ton 1er pont.

2)Complète la synthèse 1 avec les mots suivants : comprimées, répartis, tendues
Synthèse 1: Les poutres, membrures ou diagonales d’une ossature treillis sont soit …………., soit ……………….selon leur position  et les efforts appliqués à la structure.  
Les efforts ne s’appliquent pas sur une seule pièce mais sont ………... dans toutes les pièces de la structure.

3)Peut-on remplacer des diagonales rigides par des souples ? Quels sont efforts que subissent les diagonales ? Complète la fiche élève 2.

4)Test en charge du pont 0 avec la voiture de la maquette. Que se passe-t-il ?
……………………………………………………………………………………………………………

5)Complète la synthèse 2 avec les mots suivants : souples, compression, traction.
Synthèse 2 : Dans certains cas, on peut remplacer les diagonales rigides par …………….....
Les diagonales souples ne résistent qu’à la traction alors que les diagonales rigides résistent aussi en ………………...
On peut donc placer des diagonales souples partout ou elles ne sont sollicitées qu’en traction.
Les diagonales souples peuvent subir des efforts de …………………..
Les diagonales rigides peuvent subir des efforts de …………………...

Nota 1 : les diagonales rigides résistent aussi en traction.
Nota 2 : pour un même profil de treillis, selon la direction des efforts appliqués, les éléments (montants et diagonales) ne sont pas forcément soumis aux mêmes type d’effort.

Activité 2 - Interpréter des résultats expérimentaux et la communiquer en argumentant. Complète la fiche élève 3. Tu présenteras ton travail à l’oral au tableau.

Ressources :
- Matériel de fabrication du pont de A4.

EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise fragile

(5 à 10)
Maîtrise satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne maîtrise
(15 à 20)
CT 2.4 - Associer des solutions techniques à des fonctions.




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CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.


Séquence
Pourquoi une construction treillis permet-elle de franchir un obstacle sans danger ?
Problématique
Séance 2 : Comment concevoir et tester une maquette numérique d'un pont ferroviaire ?
Cycle 4
-
1ère année
Thème : Rendre une construction robuste et stable
Situation déclenchante : Photos de constructions utilisant la structure treillis.
Résolution de problème.
Activité 1 - Manipulation afin de réaliser différentes constructions de poutres en treillis. Utilisation du logiciel Bridge Building Game.

Compétences
Connaissances

CT 5.1

Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.

Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de la simulation.


Activité 1 :  Un train doit traverser un fleuve, tu vas devoir créer une structure stable afin d'éviter l'accident.

Lance le programme en double cliquant sur l’icône Bridge situé dans le répertoire  Poste de travail, Progs sur serveur Sambaedu3, ro, technologie, Bridge Building Game, bridge. Tu cliques sur Start Game et Level 1.

1)Avec 2 poutrelles faire un passage comme sur le dessin ci-dessous :

Faire le test (cliquez sur « test »), que se passe t-il ? .............................................

Faites passer le train (cliquer sur « run train »), que se passe t-il ? …………………………...

2)Tu dois trouver une solution afin que le train passe sans que le pont s’écroule. Dessinons ensemble la première structure :


Tu fais passer le train (cliquer sur test et « run train »), que se passe t-il ? …………………...
…………………………………………………………………………………………………..

Quelle est la forme du pont ? ……………………………………………………………..

2)Télécharge et complète le document ressource en prenant une photo de chaque pont obtenu par niveau et en ayant au préalable tracé les ponts avec le logiciel Bridge Building Game. Imprime le document final avec les photos de chaque pont. Le travail sera noté.

3)Exercice à faire à la maison : Tu feras tous les niveaux du jeu Cargo Bridge.

Conclusion :
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..

Ressources : Banc d'essai poutres en treillis.

EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise fragile

(5 à 10)
Maîtrise satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne maîtrise
(15 à 20)
CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.




Parmi les 4 choix, cochez dans le tableau le résultat de votre évaluation.