Expérimentation : flexion et portée des ponts
🎯 Situation déclenchante
Suite de la mission — Millau
Tu as identifié les types de ponts et leurs éléments structurels. Avant de choisir le tablier du nouveau pont, les ingénieurs ont besoin de valider sa résistance sous charge.
Ils te confient un protocole d'expérimentation : tester 3 épaisseurs de tablier sous différentes charges et mesurer leur comportement en flexion.
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Ma progression
mentation
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📋 Travail à faire
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1. Expérimenter — Avec ton binôme, réalise le protocole sur la maquette. Positionne les pile-supports, place chaque tablier et note tes observations dans le tableau ci-dessous.
Tu as besoin d'un coup de pouce ? 🟩 Aide — Protocole pas à pas
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Schéma du montage — clique pour agrandir
| Flexion observée | Tablier fin (dalle) | Tablier moyen | Tablier épais (poutre) |
|---|---|---|---|
| Sans charge | |||
| Avec 1 masse | |||
| Avec 2 masses |
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2. Simuler — Compare maintenant tes résultats avec le simulateur. Retrouve-tu les mêmes niveaux de flexion ? Teste toutes les combinaisons (3 épaisseurs × 3 charges).
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Mes résultats expérimentaux correspondent-ils à la simulation ? Note ce que tu observes de similaire ou de différent.
Analyse des contraintes lors de la flexion
En haut du tablier : les fibres se resserrent.
En bas du tablier : les fibres s'étirent.
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4. Défi — Sur ton cahier, trouve deux solutions différentes pour réduire la flexion du tablier fin sans l'épaissir. Pour chaque solution, réalise un croquis légendé et note son principe.
Tu as trouvé tes 2 solutions et réalisé tes croquis ? 🔵 Défi — Réduire la flexion sans épaissir
Décris ici tes deux solutions en quelques mots : |
| 5. Conclure — Réponds aux 4 questions de la trace écrite ci-dessous. |
✍️ Trace écrite
| 1. De quoi dépend la flexion d'un tablier de pont ? |
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Tu as besoin d'aide ?
Tu as répondu à cette question ?
Observe ton tableau : que se passe-t-il quand on augmente l'épaisseur du tablier ? Que se passe-t-il quand on ajoute des masses ? Ce sont deux paramètres qui influencent la flexion.
✕ FermerEn plus de l'épaisseur et de la charge, cite un autre facteur qui peut influencer la flexion d'un tablier de pont réel.
✕ Fermer| 2. Un tablier de pont doit-il fléchir ? Pourquoi ? |
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Tu as besoin d'aide ?
Tu as répondu à cette question ?
Imagine que tu marches sur un pont qui fléchit fortement sous tes pieds. Qu'est-ce que cela indique ? Peut-il casser ? Un pont doit être sûr pour les usagers.
✕ FermerDans un cahier des charges d'ingénieur, on fixe une flèche maximale admissible (flexion maximale autorisée). Pourquoi cette limite est-elle importante ? Donne un exemple concret.
✕ Fermer| 3. Pourquoi un pont poutre a-t-il une plus grande portée qu'un pont dalle ? |
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Tu as besoin d'aide ?
Tu as répondu à cette question ?
Compare le tablier fin (dalle) et le tablier épais (poutre) dans ton tableau. Lequel fléchit le moins ? Pourquoi peut-on alors écarter les appuis (piles) plus loin ?
✕ FermerLe Pont de Digouin (pont poutre en béton) a une portée de 32 m par travée. Estime la portée maximale qu'aurait ce pont s'il avait un tablier dalle de même longueur totale. Justifie.
✕ Fermer| 4. Lors de la flexion, quelle partie du tablier casse en premier — le dessus ou le dessous ? Justifie. |
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Tu as besoin d'aide ?
Tu as répondu à cette question ?
Relis l'encadré sur les contraintes. En bas du tablier, les fibres s'étirent (traction). En haut, elles se resserrent (compression). Un matériau comme le béton résiste mieux à la compression qu'à la traction.
✕ FermerLe béton armé utilise des barres d'acier placées dans la partie inférieure du tablier. Explique pourquoi cet emplacement est judicieux en lien avec les contraintes de traction.
✕ Fermer❓ Quiz — Vérifie tes connaissances
🏆 J'ai réussi si…
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🎬🎙️ VidéosFC10 — Grandeurs mesurées & Protocole FC14 — Caractéristiques des matériaux |
💻 Matériel
Compétences abordées
- ► Identifier la nature des sollicitations mécaniques (flexion, compression, traction)
- ► Mettre en oeuvre un protocole de test fourni pour valider la tenue mécanique
- ► Collecter, trier et analyser des données recueillies sur les OST
