MOMBELLI Bruno – MORICE Yannick – RODDIER Jean-Alain

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques

La situation problèmeComment se comporte ce château d’eau lors d’un séisme?

La phase d’appropriation

Observation de la structure du château d’eau.

Recherche de ce qu’est une onde séismique.

Démarche :Modéliser et « tenter » de reproduire le mouvement du sol.Modéliser le comportement du château d’eau.

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25 septembre 2003séisme d'Hokkaido

Université de Purdue (West-Lafayette, Indiana, Etats-Unis)

Sismographe Rocard,

Université de Strasbourg

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Onde P

Phase de recherche

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The AS-1 Seismograph – Magnitude Determination and Calibration

.

Onde S

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Phase de recherche

Observation qualitative des mouvements

- Maquette de château d’eau

- La table vibrante

Dans le laboratoire STI2D : réduction du modèle

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- Maquette de château d’eau - Quatre piliers - Une masse au sommet- La table vibrante

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Mise en place des fonctions mathématiques.

Observation qualitative et quantative des mouvements

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Situation problème Comment est obtenu le mouvement de la table vibrante ?

Phase d’appropriation

Les types de mouvements

Phase de recherche

Observation de la table.

Manipulation de la table (démontée)

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Phase de recherche

Construction de schéma

Observation des mouvements et trajectoires

RestitutionTransformation de mouvementLien entre l’excentricité et amplitude

StructurationSynthèse sur la transformation de mouvement

Notion de radian et éléments de cours sur la fonction sinus18/09/2012 6

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Diminuer les déplacements et ne pas atteindre la rupture de la structure, l’effondrement.

Phase de recherche

Situation problème

Phase d’appropriation

Recherche entre le mouvement du sol et le mouvement du réservoir.

Observation du mouvement du château d’eau en faisant varier la fréquence du déplacement alternatif de la table

Recherche et observation des courbes obtenues

Mise en place des fonctions mathématiques.18/09/2012 7

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Structuration des connaissancesReprésentation graphique d’une fonction sinusoïdale

Notion sur la résonance

Relation entre mouvements et déformations

Restitution

Formes mathématiques identiques pour les mouvements de la table et du château d’eau

Mise en évidence du comportement « résonant » du château d’eau

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Capteur pilier

Boitier d’acquisition

Renfort

Diabolo en élastomère

Activités pédagogiques suivant cette première approche

Modification de structure

Comparaison des différentes solutionsCapteur pilier

Capteur tablier

Capteur socle

Boitier d’acquisition

- Influence :

- De la masse

- De la géométrie - raidisseur- Du matériau

- Ouverture vers des systèmes « complexes »

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