VOTRE DÉFIConcevez une structure pouvant survivre un
séisme-et testez la ensuite! MATÉRIAUX
Structure (par personne)•20-30agitateurscaféenboisouplastique(5-6poucesdelong–14cmenviron)
•¼lb(100+gr)depâteàmodeler(environlamoitiéd’unpoing);lePlasticine®nondurcissantestpréférable
•chemisedepapierbulleouunemincepiècedecarton(8.5x11pouA4)commebasedevotrestructure.
•Règle
Table de vibration•2piècesdecartondur(environ8.5x11poucesouA4)
•2bandesplastiqueépaisses•2ballesdetennis•2grandespincesnotes•règleouagitateurpeinturecommepoignée
•bandeadhésive
DEFINISSEZ LE BESOINDescentainesdemillionsdegensàtraverslemondeviventendesendroitsoùlesséismessontcommuns.Laplupartdesdestructionscausésparlesséismesproviennentdesstructureseffondrées,commelesgratte-ciels,hôpitauxouponts.Cecinousmontrelagrandeimportancedugéniesismique.Enconcevantdesbâtimentsouautresstructurespouvantrésisterauxsecoussesviolentesd’unséismelesingénieurssauventlesvies.
REMUE MÉNINGES ET CONCEPTIONPouvezvous,enemployantdesagitateursdecaféetdelapâte,concevoirunestructuresuffisammentstableetsolidepouvantrésisterauxvibrationsd’unséisme?Ildoitavoirau moins 8 pouces de haut. Dessinezlecroquisdevotreidéesurunefeuille.
CONSTRUISEZConstruisez votre structuredirectementaudessusdudossierdefichier,fixantsabasepourêtrelasurface.Employezunerèglepours’assurerdelahauteurminimum.
Construisez une table de vibration,quiestundispositifemployéparlesingénieurspoursimulerlessecoussesallerretourd’unséisme.
1.Passerlesbandesélastiquesautourdelalargeurdesdeuxcartons.Espacezlesàenviron4poucesl’unedel’autre.
SECOUSSESISMIQUE!
90% environ de tous les séismes ont lieu le long de l’Anneau de Feu-une zone s’étendant autour du rebord de l’Océan Pacifique.
pbskids.org/DEsignsquad POUr une plus granDE activité:
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FEUILLE DE DÉFI
2.Introduisezlesdeuxballesdetennisentrelesdeuxcartonsetplacezlessouschaquebandeplastique.
3.Collezlarègle(oul’agitateurcafé)audessousducartonsupérieur,faisantainsiunepoignée.
TESTER, ÉVALUER, RECONCEVOIR•Testezvotrestructureenemployantlatabledevibration.Fixezvotrestructureaudessusdelatableaumoyendespincesnotes.
•Maintenird’unemainlatabledevibrationsurlasurface,tirerdel’autremainlapoignéeetrelâcher!Tremblementdeterre!
•Commentvotrestructures’est-ellecomportéependantlasecoussesismique?Sielleaoscillé,s’estbalancé,s’estrenverséoueffondré,ilesttempsdereconcevoir.Vousvoulezquevotrestructuresoitaussitsolideetstablequepossible.
•Réussie?Passezàl’étapesuivanteetconstruisezunbâtimentencoreplushaut!
Et si votre structure……•serenverse?Peut-êtrequevotrebaseesttroppetite.Faiteslapluslargeetplussolide.
•s’effondre?Ajouterdesformestriangulaires.Lestrianglessontplussolidesquelescarrésourectanglescartouslestroiscotésdutrianglesupportentunepartiedupoids.
•Oscille?Essayerlescroisillons.Tournezlescarrésentriangleenajoutantdessupportsdiagonalesallantd’uncoinàl’autreducarré.
LE GÉNIE ET L’INVENTION EN ACTIONL’ArbreCieldeTokyoestlatourlaplushautedumonde(634moué.080pieds)Ellesetrouveaucœurmêmed’unezonesismique.Doncsesingénieursetarchitectesdevaientconstruireunetourenemployantlesdernièrestechnologiesantisismiques.Laméthodeemployéeestdesituerlatoursurunebasetriangulaireenformepyramidale.Uneautreétaitd’incluredesamortisseursmassifsprotégeantlebâtimentdurantleséisme.EnMars2011,durantlaconstruction,latourfuttestéeparunterribleséismede9.0degrésquifrappaTokyo.Lesprécautionsantisismiquesdel’ArbreCielsecomportèrentmagnifiquement–pasdedommageauxstructuresetaucundesouvrierstravaillantàl’intérieurdelaconstructionnefutblessédurantletremblementdeterre.
Tuyaux résout problème
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Le financement principal est pourvu par National Science Foundation. Le financement du projet est pourvu par The Lemelson Foundation.
Le matériel du DESIGN SQUAD GLOBAL est basé sur un travail soutenu par National Science Foundation sous « Grant No.DRL 1422236. Tout opinion, découverte et conclusion ou recommandation cités pour ce matériel sont ceux de l’auteur et de reflètent pas nécessairement les vues du National Science Foundation.
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L’Arbre Ciel de Tokyo
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SECOUSSE SISMIQUE!
VOTRE DÉFIConcevez une structure pouvant résister à un séisme - ensuite testez la. POUR LES PETITS GROUPES
OU UN GRanD ÉVÉNEMENTCetteactivitépeutsefaireparpetitsougrandsgroupes.Ellepeutsefaireenuntempsaussicourtque15minutes,employantdumatérielbonmarché,etfaireappelauxenfantstrèsjeunesouplusagés.
MATÉRIAUX(50 participants)•Uneboitede1000agitateurscaféenboisouplastiquede5ou6pouces.(14cmenviron)
•10lbs(5kg)depâteàmodeler(assezpourchaqueparticipantayantunepoignéedepâte):lePlasticine®estpréférable
•50piècesdecartonfin(8.5x11pouces.OuA4)oubien25dossiersdefichiercoupésen2
•4ou5règles•5tablesdevibration(voirlafeuilled’activitépourlesinstructionsdemontage)
•5signesdeSecousse Sismique•5signesdeZone de test
Durantcetteactivitélesenfants(1)recherchentlesbesoinsdesstructuresparasismiqueàtraverslemonde,(2)déterminentlesbesoinspourconstruiredesstructuressuffisammentsolidespourrésisterauxséismes(3)testerlastructuresqu’ilsontbâtisurunetabledevibration,undispositifemployéparlesingénieurspoursimulerlessecoussessismiques.
1. PREPAREZ VOUS À L’AVanCE•Lisezlesnotesdirectricesetlafeuillededéfi.
•Essayezvousmêmecetteactivité,voussavezainsiàquoivousattendreetoùlesenfantspeuventavoirbesoind’aide.
•Construisezlatabledevibration.Révisezlesinstructionssurlafeuillededéfi.QuantterminéfixezlesigneSecousse sismiqueaudessus.
Établirdeuxendroitsdifférentsoùlesactivitésaurontlieu:
•Unendroitdeconstructionoùlesenfantsconstruirontleursstructures.
•Unendroitdetestpourl’emploiedelatabledevibration.PlacezlàlesigneZone de Test.
2. POSEZ LE PROBLÈMEDistribuezlesfeuillesdedéfietdemandezauxenfantscequ’ilssaventdesséismesetdudommagequ’ilscausent;
•Ditesleursquedescentainesdemillionsdegensàtraverslemondeviventendesendroitsoùlesséismessontfréquents.Montrezlacartedel’anneaudefeusetrouvantsurleursfeuillesdedéfietexpliquezleursque90%detouslesséismesontlieusurterre,lelongdesrebordsdel’océanPacifique.
•Expliquezquelesdeuxcausesprincipalesdesdommagesdeséismesont(1
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NOTES DIRECTRICES
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POUr plus d’activités:
)l’intensitédutremblementet(2)laqualitédesstructuresetconstructions.Parfoisunséismemodérécauseuntasdedestructionetparfoisunfortséismenecausequedesdommagesmineurs-celadépenddelabonneconceptiondesbâtimentssetrouvantdanslazoneduséisme.C’estlaraisonpourlaquellelegénieduséismeestsiimportant.Alorsqu’onnepeutpascontrôlerlesséismes,onpeutconstruiredemeilleuresstructurespouvantrésisterauxsecoussessismiqueviolentes.Lesingénieursàtraverslemondedécouvrentdenouvellesméthodesdeconceptionpourlesgratteciels,hôpitaux,écolesetpontspouvantrésisterauxséismes-sauvantlesviesetprévenantdesmilliardsdedollarsdedommage.Maislesconstructionsparasismiquescoûtentchers-beaucoupdepaysmoinsrichesn’ontpaslesressourcesfinancièrespourlesconstruire.
•Ditesauxenfants:Vous allez construire des structures pouvant résister à un séisme. Comment pouvez vous savoir si un bâtiment est solide et sûr? Vous le testerez, comme les ingénieurs le font, en employant la table de vibration. Montrez comment la table de vibration fonctionne. Dites leurs : La table fait le même mouvement aller retour d’un séisme. Les ingénieurs emploient de grandes tables de vibration pour tester les modèles de structures qu’ils veulent construire.
3. REMUE MÉNINGES ET CONCEPTIONMontrezauxenfantslesagitateurscaféetlapâteetdemandez-leurdepensercommentilspeuventemployercematérielpourconstruire.Ditesleursildoitêtreau moins 8 pouces de haut.Demandez:Comment ferez vous un cadre qui ne s’effondrera pas quand vous le secouez? Faites un croquis de vos idées sur une feuille de papier.
4. CONSTRUISEZDonnezauxenfantslematérieletdites-leurdeconstruireleursstructuresdirectementsurlecarton.(Pourtester,ilsrattacherontlecartonàlatabledevibrationavecdespincesnotes).
Silesenfantsontdesdifficultés,plutôtquedeleurimmédiatementmontrerlasolution,encouragezlesàpenserpourquoileurstructureestinstableetquelssontlesmoyensd’ajouterdessupportssupplémentaires.
Et si la structure DEs ENFanTS….•Serenverse?Faites-lesseconcentrer,avantd’ajouterdelahauteuràleurstructure,àconstruireunebasesolide.Unebaselargeetfermementancréeestlameilleuresolution.Assurezvousquechaquepartiedelabaseestrattachéeàuneouplusieursparties.
•S’effondre?Engénéral,pluslesenfantsemploientdestrianglespourleurconstruction,plusleurstructureserasolide.Lestrianglessontplussolidesquelesrectanglesetcarréscartouslestroiscotésdutrianglesupportentunepartiedelacharge(poids)
•Oscille?Pluslastructureesthaute,plusl’oscillationestprobable.Faiteslesenfantsvérifierquetouteslespartiessontsolidementrattachéesoubiensuggérezleurd’ajouterdessupportsdiagonauxpourencoreplusdestabilité.Ajouterdessupportsdiagonauxallantd’uncoinducarréàl’autretournantlecarréentriangleluidonnantuneformeplussolide.
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5. TESTFaiteslesenfantstesterleurstructureenemployantlatabledevibration.•Rattacherlecartonaveclastructureaudessusdelatabledevibrationenemployantdespincesnotes.
•Retenezlabasedelatabledevibrationsurlasurface.Faitestirerauxenfantslapoignéeetdelarelâcher.Qu’arrive-t-il?
•Pendantqu’ilstestent,demandez:
♦ Qu’est-ce-que le test vous a aidé à comprendre concernant votre structure?
♦ Quelles sont les points forts de votre conception? Quelles sont les faiblesses?
♦ À quel point vous sentirez vous en sécurité à l’intérieur de votre structure pendant un tremblement de terre?
♦ Que ferez vous pour rendre votre structure encore plus apte à supporter un tremblement de terre?
Expliquezleurquetesterestl’unedespartieslesplusimportantesdugénie,c’estlemoyendetrouverquellessontlespartiesdelaconceptiondemandantuneamélioration.
Denombreuxenfantsnevoudrontpasfairedetestjusqu’aumomentoùilspensentavoirconstruitunestructureparfaite.Encouragezlesàtesterduranttoutelaconstruction-plusferont-ilsdetests,plusilsconnaitrontleursstructureetcommentlarendreplussûre.
6. ÉVALUER ET RECONCEVOIRSilastructuredesenfantsaoscillé,s’estbalancée,renverséeoueffondrée,ilesttempsdereconcevoir.Sileursstructuress’estbiencomportéesurlatabledevibration,poussezlesàconstruireunestructureencoreplushaute!
7. DISCUTEZ LES RESULTATSFaiteslesenfantsparlerausujetdeleurconceptionetcommentilsontrésolutoutproblèmesurgissant.
•Quelest,pensezvous,lemeilleurtraitdevotreconception?Pourquoi?
•Quelssontlesmoyensquevousavezemployépourrendrevotrestructuresolide et stable?
•Pourquoiletestdevotrestructureestimportant?
•Sivousaviezplusdetemps,quelsseraientleschangementdeconceptionque vous feriez pour rendre votre structure encore plus stable?
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Prêt pour un Test !
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