Testons la force du papier en construisant un pont en papier.
Difficulté
Facile
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Physique
- Matériel et outils
Papier 
Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres.
L’histoire du papier remonte à l’Antiquité. Le papier porteur d’un message le plus ancien connu à ce jour date de l’an 8 av. J.-C. et a été trouvé en Chine.
Scotch 
Scotch transparent
Verre 
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".
Étape 1 - Préparer le matériel et tester le pont
Rassembler le matériel.
Préparer le pont :
Poser les 2 verres à l'envers, espacés de la taille de la feuille.
Poser une feuille sur les 2 verres pour former un pont.
Tester ce pont en posant dessus un objet, ni trop lourd ni trop léger. Observer. Le pont résiste-t-il ?
Étape 2 - Défi 1 : Faire un pont solide
En utilisant uniquement le papier, construire un pont suffisamment solide pour soutenir un petit objet.
Plusieurs solutions possibles, mais ne regarde les photos que lorsque tu as trouvé ta propre solution ! Mets ta photo en commentaire.
Étape 3 - Défi 2 : Faire un pont tout en papier
Maintenant, construis un pont sans utiliser les 2 verres.
Un indice ? Ne doutes pas de la force du papier !
Attention, ne regardes pas la photo 2 avant de trouver la réponse !
Comment ça marche ?
Explications
Défi 1 : Pour faire tenir le pont en papier, plusieurs solutions sont possibles :
- accumuler les couches de papier pour solidifier le tablier (partie où se fait le passage)
- solidifier le tablier en pliant une des épaisseurs de papier en accordéon. Disposer les plis de façon perpendiculaire au sens de passage sur le pont, cela solidifie la structure.
- positionner un arc sous le tablier. Les forces es répartissent ainsi le long de l'arc qui s'appuie sur les piliers (les verres). Défi 2 : Pour faire un pont tout en carton, il faut fabriquer des colonnes en papier. Les colonnes cylindriques sont plus solides que les colonnes en parallélépipède.
Toutes les explications ici : Force cachée du papier
Plus d'explications
Un pont est une construction humaine qui permet de franchir un obstacle naturel ou artificiel.
Les ponts existent depuis très très longtemps... Un arbre abattu au dessus d'une rivière, n'est-ce pas un pont ?
Un pont est constitué d'un tablier (partie sur laquelle se fait le passage) et d'éléments de soutien : des pylônes, des voûtes, des pieds, ...
Applications : dans la vie de tous les jours
Il existe différents types de ponts :
- les ponts en arc, par exemple le pont du Morbihan : les forces se répartissent de chaque côté de l'arc, qui repose sur les berges. L'arc est flexible, ce qui permet une meilleure absorption des chocs.
- les ponts à voûtes, comme le pont du Guard : les forces se répartissent sur chacune des extrémités des voûtes.
- les ponts à poutres, comme celui de l'île de Ré : le tablier repose sur les poutres (les pieds du pont) réparties de façon régulière sous le tablier pour absorber les forces.
- les ponts suspendus, comme le pont de Tancarville : le poids du tablier est supporté par les câbles reliés au sommet de gigantesques colonnes disposées de chaque côté du pont et reliées aux berges.
- les ponts à hauban, comme le viaduc de Milau : le tablier est soutenu par des câbles disposés en éventails de chaque côté des piliers.
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Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Pratiquer une démarche de recherche en manipulant et en expérimentant.
Comprendre les principes des forces en présence dans un pont.
Pistes pour animer l'expérience
Pour animer cette expérience, on peut proposer différents défis.
On peut aussi prévoir des sorties ou des visites, pour examiner de vrais ponts et les comparer.
Sources et ressources
http://techno-flash.com/animations/lesponts/les_ponts.html
https://www.youtube.com/watch?v=ujwYjL1OdQc
https://btp-cours.com/articles-les-ponts-et-leurs/
Dernière modification 23/05/2021 par user:Geniecivilstore.
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