STABILITÉ D'UNE STRUCTURE
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5e — Structures
Stabiliser une structure
🎯 Situation déclenchante
🏗️ Pierre vient de recevoir les éléments d'une passerelle, mais sans les instructions d'assemblage...
Saura-t-il assembler correctement sa passerelle ?
📦 Matériel disponible : 7 barres · 2 piles · 6 vis · 6 écrous
Progression de la séance
1
Préparer
2
Expérimenter
3
Stabiliser
4
Autres
solutions
solutions
✓
Conclure
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📋 Travail à faire
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Réalise les étapes ci-dessous dans l'ordre. Pour chaque étape, effectue la manipulation et réalise les croquis demandés sur ta feuille de compte-rendu. |
ETAPE 1 Préparer ⏱ ~10 min
Sur ta feuille de compte-rendu :
- Ecris le titre : "Stabiliser une structure"
- Recopie la situation problème : "Pierre vient de recevoir les éléments d'une passerelle, mais sans les instructions d'assemblage... Matériel : 7 barres, 2 piles, 6 vis, 6 écrous..."
- Reproduis le croquis ci-dessous sur ta feuille avec la légende "Vu de côté de l'idée de Pierre"
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Vue en perspective  |
Vu de Côté de l'idée de Pierre  |
ETAPE 2 Expérimenter ⏱ ~15 min
Manipulation :
- Monte un côté de la passerelle en suivant l'idée de Pierre
- Positionne la structure sur les deux piles
- Appuie légèrement dessus — que se passe-t-il ?
⚠️ Un quadrilatère (rectangle, carré) est une forme géométrique déformable. Elle n'est pas rigide !
Identifie le problème et fais un croquis "vu de côté" légendé : "Problème de stabilité de l'idée de Pierre"
ETAPE 3 Stabiliser la structure ⏱ ~15 min
⚠️ CONTRAINTE : la longueur de la passerelle ne doit pas être modifiée !
Manipulation :
- Assemble les barres différemment pour trouver une solution stable
- Teste ta nouvelle structure en appuyant dessus
- Fais le croquis légendé : "Solution stabilisée"
🔵 Conclusion intermédiaire — Ce que j'ai compris
⌛ ~10 min — Réponds sur ta feuille :
| 💬 Pourquoi la structure de Pierre n'était-elle pas stable ? |
| 💬 Qu'as-tu ajouté ou modifié pour que la structure tienne ? |
💡 "La structure n'était pas stable car elle formait un... J'ai résolu le problème en..."
ETAPE 4 Autres solutions ⏱ ~20 min
📦 Demande les deux barres longues à ton professeur
Manipulation :
- Trouve deux autres façons de stabiliser le côté de la passerelle
- Teste chaque solution
- Fais les deux croquis légendés ci-dessous
ETAPE 5 Conclure ⏱ ~10 min
Sur ta feuille, rédige une conclusion :
- Compare tes 3 solutions — qu'ont-elles en commun ?
- Quel principe as-tu utilisé pour stabiliser la structure ?
💡 "Pour stabiliser une structure, il faut... Le principe utilisé s'appelle... Les trois solutions fonctionnent car elles créent toutes..."
📝 Trace écrite
1. QU'EST-CE QU'UNE FORME GEOMETRIQUE DEFORMABLE ? DONNE UN EXEMPLE.
2. QUELLE FORME GEOMETRIQUE EST INDEFORMABLE ? EXPLIQUE POURQUOI.
3. EXPLIQUE AVEC TES MOTS LE PRINCIPE DE TRIANGULATION.
4. CITE DEUX EXEMPLES DANS LA VIE REELLE OU LA TRIANGULATION EST UTILISEE.
5. PARMI TES TROIS SOLUTIONS, LAQUELLE ETAIT LA PLUS EFFICACE ? JUSTIFIE.
✅ Sauvegardé !
🎯 Teste tes connaissances ! Vrai ou Faux ?
1. Le triangle est une forme géométrique indéformable.
2. Un rectangle sans diagonale est une structure rigide.
3. La tour Eiffel utilise le principe de triangulation.
4. Ajouter une diagonale dans un rectangle crée deux triangles.
5. Une structure peut être stable et légère à la fois.
🌎 La triangulation autour de nous
Clique sur chaque structure pour découvrir où se cachent les triangles !
 🏆 Tour Eiffel
🔍 Les poutres en treillis de la Tour Eiffel forment des centaines de triangles. Gustave Eiffel a choisi cette forme pour répartir les forces du vent sur toute la structure. C'est la triangulation qui la rend indestructible !
✅ Triangulation repérée ! |
 🌧️ Pont métallique
🔍 Les ponts métalliques utilisent des fermes triangulaires pour supporter le poids des véhicules. Chaque triangle transmet les forces vers les piliers. Sans triangles, le pont s'affaisserait !
✅ Triangulation repérée ! |
 ⚡ Pylône électrique
🔍 Les pylônes électriques sont constitués de profilés métalliques triangulaires. Cette structure permet de supporter plusieurs tonnes de câbles tout en résistant aux vents violents. Chaque triangle bloque les déformations !
✅ Triangulation repérée ! |
 🚲 Cadre de vélo
🔍 Le cadre d'un vélo forme deux triangles : le triangle principal (tube horizontal, tube de selle, tube diagonal) et le triangle arrière. Cette géométrie rend le cadre ultra-rigide tout en restant léger. Génial non ?
✅ Triangulation repérée ! |
🎯 J'ai réussi mon travail si...
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Compétences — Programme CSP 2025 (5e — rentrée 2023-2024)
| 🔧 Expérimenter — Tester et modifier une structure pour résoudre un problème de stabilité |
| 📐 Modéliser — Réaliser des croquis légendés d'une structure mécanique |
| 💬 Communiquer — Rédiger une conclusion en utilisant le vocabulaire technique |
Date de création : 12/12/2021 19:45
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