Différences entre les pages « Poutres en spaghettis » et « Dr P'tit Deb »

 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=Poutres_en_spaghettis_P1020885.JPG
 
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Il s'agit de réaliser des poutres en treillis de spaghettis afin d'en expérimenter la résistance mécanique en les chargeant par un panier de billes.
+
|Description=Création d'un jeu similaire au DR. Maboule
La poutre est encastrée à une extrémité et chargée à l'autre par un panier de billes.
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|Disciplines scientifiques=Electricity, Physics
|Disciplines scientifiques=Mechanics, Physics
+
|Difficulty=Technical
|Difficulty=Easy
+
|Duration=3
|Duration=1
 
 
|Duration-type=hour(s)
 
|Duration-type=hour(s)
 +
|Tags=Conductuvité, construction
 
}}
 
}}
{{Introduction
+
{{Introduction}}
|Introduction=Cette activité de construction a été expérimentée par un groupe de collégiens qui s'étaient vraiment pris au jeu de fabriquer la poutre la plus résistante.
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{{Materials
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|ItemList={{ItemList
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|Item=Pile 1,5V
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|Item=Carton
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}}{{ItemList
 +
|Item=Aluminium
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}}{{ItemList
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|Item=Fil électrique
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}}{{ItemList
 +
|Item=Pince à dénuder
 +
}}{{ItemList
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|Item=LED
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}}{{ItemList
 +
|Item=Boîte de pellicule photo
 +
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 +
|Item=Scotch
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Cutter
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Pistolet à colle ou pistocolle
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Trombone
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Trombone
 +
}}
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}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Lié les piles
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|Step_Content=Prenez 2 piles 1.5V, mettre le (+) de la pile sur le(-) de l'autre pile. Scotcher les piles dans cette position. <u>(Pour que cela marche vérifié que les 2 pôles soit toujours en contact et vérifier que le scotch sert bien les piles).</u>
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Créer un circuit
 +
|Step_Content=Prenez 2 fils, dénudez les des 2 côtés. Puis scotcher un fil sur le pôle (+) et un autre sur le pôle (-).
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Connecter le LED au circuit
 +
|Step_Content=Prenez <u>le fil du pôle (+)</u> et scotcher (ou souder) le sur <u>la bras court</u> de la LED
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Découper le carton
 +
|Step_Content=Prenez les pots, posez les sur cartons aux endroits souhaiter ( tête, bras, cœur...)
  
Voici le livret succinct de l'activité:  https://www.wikidebrouillard.org/images/5/53/Poutres_spaghettis.pdf
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Tracez un trait autours du pot puis découper au cutter sur le trait.
  
 +
Découper également un petit carré (2x2 cm environ) en haut du carton.
  
En tout cas, après ces expérimentations, ils ont compris pourquoi les flèches des grues sont toujours orientées de la même façon....
+
Ainsi qu'un autre petit trou en bas du carton ( 2x2cm environ)
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Remplir les pots d'aluminium
 +
|Step_Content=Remplissez les pots de l'aluminium en <u>vérifiant qu'il n'y est pas de trou dans l'aluminium.</u>
  
 +
Puis mettez les cotées.
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=créer le bras
 +
|Step_Content=Prenez un câble (assez long), dénuder le fil des 2 côtés. Scotcher (ou souder) le fil sur l'autre bras de la LED. Puis scotcher ( ou souder) l'autre partie du câble sur le trombone.
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Connecter les pots au circuit
 +
|Step_Content=Prenez câbles et dénuder les des 2 côtés. Insérer les pots dans les trous préalablement couper dans le carton. Scotcher un fil sur l'aluminium de chaque pot.
  
 +
Découper un morceau d'aluminium de taille 4x4cm environ et scotcher les 3 câbles des pots sur cette plaques en aluminium.
  
 
+
Puis prenez le fils du pôles (-) de la pile et brancher le également sur le morceau d'aluminium.
<nowiki>*******************************************************</nowiki>***************    BIENTÔT LA VIDÉO DE LA RUPTURE ***********************************************************
+
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Consolider
 +
|Step_Content=Prenez un peu de colle ( pistocolle) sur le scotch de la pile et collé le au carton. Mettez Egalement <u>quelques points</ude pistocolle entre le carton et l'aluminium des pots ( si il y a trop de colle, cela bloquera la conductivité et le jeu ne marchera pas<u>)</u>
 
}}
 
}}
{{TutoVideo
+
{{Tuto Step
|VideoType=Mp4
+
|Step_Title=Décorer
|mp4video=Test poutre.mp4
+
|Step_Content=Vous pouvez dessinez, imprimez un personnage de votre choix. Couper sur la feuille des trous équivalent aux trous sur le carton et collez.
 
}}
 
}}
{{Materials}}
 
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Revue du matériel
+
|Step_Title=Remplir les pots d'aluminium
|Step_Content=La photo 1 présente le banc de test pour tester la tenue de la poutre à la charge.
+
|Step_Content=Remplissez les pots de l'aluminium en <u>vérifiant qu'il n'y est pas de trou dans l'aluminium.</u>
  
 
+
Puis mettez les cotées.
La photo 2 montre le panier de billes tel qu'il a été chargé juste au moment de la rupture. Il suffit de peser le panier pour connaître précisément la charge qui a provoqué la rupture.  C'est un critère objectif qui permet de départager les différents participants au concours.
+
}}
 
+
{{Tuto Step
 
+
|Step_Title=créer le bras
La photo 3 montre le matériel nécessaire pour réaliser une poutre:
+
|Step_Content=Prenez un câble (assez long), dénuder le fil des 2 côtés. Scotcher (ou souder) le fil sur l'autre bras de la LED. Puis scotcher ( ou souder) l'autre partie du câble sur le trombone.
 
 
- les deux plaques aux extémités
 
 
 
- un certain nombre de spaghettis (n°3 de Panzani, par exemple)
 
 
 
- un pistocolle
 
 
 
 
 
La photo 4 montre le début de la construction de la poutre. Un quadrillage tracé sur les deux plaques d'extrémité peut aider pour obtenir une construction régulière et contrôlée.
 
 
 
 
 
De même la photo 5 suggère de tracer des repères sur les spaghettis afin de réaliser des cellules de taille contrôlée.
 
 
 
<br />
 
|Step_Picture_00=Poutres_en_spaghettis_P1010540_.JPG
 
|Step_Picture_01=Poutres_en_spaghettis_P1010549_.JPG
 
|Step_Picture_02=Poutres_en_spaghettis_P1010548_.JPG
 
|Step_Picture_03=Poutres_en_spaghettis_P1010553_.JPG
 
|Step_Picture_04=Poutres_en_spaghettis_P1010555_.JPG
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Construction de la poutre
+
|Step_Title=Connecter les pots au circuit
|Step_Content=La construction de la poutre demande beaucoup de délicatesse, surtout au début, lors de la fixation des premiers spaghettis.... car un spaghetti solitaire est très fragile ! On peut d'ailleurs s'aider de petits outils de maintien que chacun se développera si besoin...
+
|Step_Content=Prenez câbles et dénuder les des 2 côtés. Insérer les pots dans les trous préalablement couper dans le carton. Scotcher un fil sur l'aluminium de chaque pot.
 
 
Ce n'est que lorsque l'on a commencé à poser les croisillons de cellules que commence à ressentir dans sa main la raideur de la construction. C'est une sensation très rassurante !
 
 
 
 
 
Sur la photo 1, on est encore à un stade fragile. Les 4 cellules n'ont pas encore de croisillon.... Sur la photo 2, la présence des croisillons a apporté une sensation de raideur et de solidité.
 
 
 
  
Profitons également de voir sur ces photos que
+
Découper un morceau d'aluminium de taille 4x4cm environ et scotcher les 3 câbles des pots sur cette plaques en aluminium.
  
- les points de colle entre spaghettis sont petits
+
Puis prenez le fils du pôles (-) de la pile et brancher le également sur le morceau d'aluminium.
 
 
- les points de colle pour l'accroche sur les deux plaques de bois sont plus gros
 
 
 
 
 
Si on organise un concours, il faut fixer des règles équitables:
 
 
 
- fixer la taille de la section de la poutre
 
 
 
- donner le même nombre de spaghettis à tous
 
 
 
- interdire de renforcer les spaghettis avec de la colle
 
|Step_Picture_00=Poutres_en_spaghettis_P1020870.JPG
 
|Step_Picture_01=Poutres_en_spaghettis_P1020871.JPG
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Le spaghetti en traction et en compression
+
|Step_Title=Consolider
|Step_Content=Pour nos activités, on considère qu'un spaghetti peut recevoir des efforts de traction et de compression (photo 1).
+
|Step_Content=Prenez un peu de colle ( pistocolle) sur le scotch de la pile et collé le au carton. Mettez Egalement <u>quelques points</u>  de pistocolle entre le carton et l'aluminium des pots ( si il y a trop de colle, cela bloquera la conductivité et le jeu ne marchera pas<u>)</u>
 
 
 
 
La traction, c'est quand on tire dessus. Un spaghetti résiste bien aux efforts de traction. Il est facile d'expérimenter avec une bouteille d'eau que l'on remplit jusqu'à ce que le spaghetti casse en traction . Il suffit de peser ensuite la charge qui a provoqué le rupture. Notez l'utilisation de deux bouchons qui évitent de casser le spaghetti par cisaillement, bien avant qu'il ne soit cassé par la traction  (photo 2).
 
 
 
 
 
La compression, c'est quand on applique deux forces aux extrémités, dans l'alignement du spaghetti. Le spaghetti résiste très mal à la compression. On voit très vite apparaître le flambage, puis la rupture. Il est facile de réaliser un banc de test en compression avec une petite balance de cuisine précise au gramme (photo 3). On en tire facilement la loi de rupture en fonction de la longueur.... Très utile pour optimiser la taille des cellules....
 
 
 
Bien que les spaghettis ne soient pas des éléments de construction mécanique, leurs propriétés mécaniques sont assez homogènes....
 
|Step_Picture_00=Poutres_en_spaghettis_TractionCompression.jpg
 
|Step_Picture_01=Poutres_en_spaghettis_TestTraction.jpg
 
|Step_Picture_02=Poutres_en_spaghettis_IMG_20191205_103735.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Que faut-il faire pour gagner ?
+
|Step_Title=Décorer
|Step_Content='''Expérimenter, Observer, Raisonner'''
+
|Step_Content=Vous pouvez dessinez, imprimez un personnage de votre choix. Couper sur la feuille des trous équivalent aux trous sur le carton et collez.
 
 
Sur la photo 1 prise juste avant la rupture de la poutre, on voit bien les spaghettis qui travaillent en traction et ceux qui travaillent en compression...  
 
 
 
- Où sont-ils situés ?
 
 
 
- Comment varie la résistance au flambage en fonction de la longueur ?
 
 
 
- Faut-il faire varier la longueur des cellules en fonction de leur position ?
 
 
 
 
 
Sur la photo 2 par exemple, on a fait varier la taille et la répartition des cellules.
 
 
 
 
 
Les paramètres qui influencent la rupture:
 
 
 
- la section de la poutre.
 
 
 
-  la longueur des cellules
 
 
 
- l'orientation de la section ( faut-il 2 spaghettis en bas ou en haut ?)
 
|Step_Picture_00=Poutres_en_spaghettis_P1020887.JPG
 
|Step_Picture_01=Poutres_en_spaghettis_P1020877.JPG
 
 
}}
 
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{{Notes}}
 
{{Notes}}
 
{{Tuto Status
 
{{Tuto Status
|Complete=Published
+
|Complete=Draft
 
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}}

Version du 31 janvier 2020 à 12:35

Auteur avatarlucas.dupor | Dernière modification 10/03/2020 par Lucas

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Étape 1 - Lié les piles

Prenez 2 piles 1.5V, mettre le (+) de la pile sur le(-) de l'autre pile. Scotcher les piles dans cette position. (Pour que cela marche vérifié que les 2 pôles soit toujours en contact et vérifier que le scotch sert bien les piles).

Étape 2 - Créer un circuit

Prenez 2 fils, dénudez les des 2 côtés. Puis scotcher un fil sur le pôle (+) et un autre sur le pôle (-).

Étape 3 - Connecter le LED au circuit

Prenez le fil du pôle (+) et scotcher (ou souder) le sur la bras court de la LED

Étape 4 - Découper le carton

Prenez les pots, posez les sur cartons aux endroits souhaiter ( tête, bras, cœur...)

Tracez un trait autours du pot puis découper au cutter sur le trait.

Découper également un petit carré (2x2 cm environ) en haut du carton.

Ainsi qu'un autre petit trou en bas du carton ( 2x2cm environ)

Étape 5 - Remplir les pots d'aluminium

Remplissez les pots de l'aluminium en vérifiant qu'il n'y est pas de trou dans l'aluminium.

Puis mettez les cotées.

Étape 6 - créer le bras

Prenez un câble (assez long), dénuder le fil des 2 côtés. Scotcher (ou souder) le fil sur l'autre bras de la LED. Puis scotcher ( ou souder) l'autre partie du câble sur le trombone.

Étape 7 - Connecter les pots au circuit

Prenez câbles et dénuder les des 2 côtés. Insérer les pots dans les trous préalablement couper dans le carton. Scotcher un fil sur l'aluminium de chaque pot.

Découper un morceau d'aluminium de taille 4x4cm environ et scotcher les 3 câbles des pots sur cette plaques en aluminium.

Puis prenez le fils du pôles (-) de la pile et brancher le également sur le morceau d'aluminium.

Étape 8 - Consolider

Prenez un peu de colle ( pistocolle) sur le scotch de la pile et collé le au carton. Mettez Egalement quelques points de pistocolle entre le carton et l'aluminium des pots ( si il y a trop de colle, cela bloquera la conductivité et le jeu ne marchera pas)

Étape 9 - Décorer

Vous pouvez dessinez, imprimez un personnage de votre choix. Couper sur la feuille des trous équivalent aux trous sur le carton et collez.

Étape 10 - Remplir les pots d'aluminium

Remplissez les pots de l'aluminium en vérifiant qu'il n'y est pas de trou dans l'aluminium.

Puis mettez les cotées.

Étape 11 - créer le bras

Prenez un câble (assez long), dénuder le fil des 2 côtés. Scotcher (ou souder) le fil sur l'autre bras de la LED. Puis scotcher ( ou souder) l'autre partie du câble sur le trombone.

Étape 12 - Connecter les pots au circuit

Prenez câbles et dénuder les des 2 côtés. Insérer les pots dans les trous préalablement couper dans le carton. Scotcher un fil sur l'aluminium de chaque pot.

Découper un morceau d'aluminium de taille 4x4cm environ et scotcher les 3 câbles des pots sur cette plaques en aluminium.

Puis prenez le fils du pôles (-) de la pile et brancher le également sur le morceau d'aluminium.

Étape 13 - Consolider

Prenez un peu de colle ( pistocolle) sur le scotch de la pile et collé le au carton. Mettez Egalement quelques points de pistocolle entre le carton et l'aluminium des pots ( si il y a trop de colle, cela bloquera la conductivité et le jeu ne marchera pas)

Étape 14 - Décorer

Vous pouvez dessinez, imprimez un personnage de votre choix. Couper sur la feuille des trous équivalent aux trous sur le carton et collez.


Dernière modification 10/03/2020 par user:Lucas.

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