Stabilité des structures - Séance 1

L’aqueduc du pont du Gard

Publié le 20 janvier 2022 – Mis à jour le 15 mars 2022

Investigation autour de la technique des voûtes. A partir d’une discussion autour de la résistance dans le temps du pont du Gard construit par les romains, les élèves doivent identifier en équipe (3 à 5 élèves) les solutions techniques utilisées pour éviter que les voûtes ne s’effondrent pas au moyen d’une maquette de structure disponible sur leur îlot. Synthèse en groupe classe.

Utilisation de la fiche n°1 élève

Matériel :

Banc d'essai – Arche

Fournisseur : A4 Technologie

https://www.a4.fr/banc-d-essai-arche.html

Activité 1 :

10’
  • Distribution et lecture du questionnaire
  • 2ème visionnage de la vidéo du pont du Gard
  • Réponse au questionnaire
  • Mise en commun et correction

Présentation de la problématique

5’

(formation des groupes)

15’

Travail demandé : « Ne pas utiliser le carton fourni avec le banc d'essai pour ne pas donner la solution. »
  • à l’aide du socle, des 7 voussoirs et de 2 blocs, réaliser le montage de la voûte ;   
  • en fonction des difficultés ou demande élèves, le gabarit est fourni après 5minutes ;
  • répondre aux 3 questions.

Travail d'amélioration de la structure :

20’-30’
  • en fonction des réponses aux 3 questions précédentes, formuler avec les élèves le besoin de disposer d’une masse de part et d’autre de la voûte pour éviter qu’elle ne s’écarte.
  • améliorer à partir de cette hypothèse le premier montage pour solidifier la voûte
  • avec tous les éléments : gabarit inclus, 7 voussoirs, 10 contre-voussoirs, et socle
  • au bout de 10 minutes, faire un point avec tous les groupes en identifiant la solution technique qui permet d’obtenir le meilleur résultat : si besoin apporter des éléments au cahier des charges : absence de trous dans la structure, besoin d’une surface plane au-dessus pour le passage de l’eau, aspect esthétique avec possibilité de s’inspirer de la photo du pont du Gard ;
  • demander aux élèves de perfectionner leur maquette. Les élèves testent la solidité de leur structure au moyen d’une masse de 50g ;
  • Répondre aux 2 questions.

Bilan et synthèse de l’activité

20’-30’
  • Qu’est-ce qu’une voûte ? (faire recopier le texte aux élèves, écrire et positionner le mot voussoir)
  • Pourquoi une voûte ne s’effondre-t-elle pas ? (positionner les flèches sur les 3 schémas).
CS 1.7 : interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.