Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques 1 Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques La situation problème Comment se comporte ce château d’eau lors d’un séisme? La phase d’appropriation Recherche de ce qu’est une onde séismique. Observation de la structure du château d’eau. Démarche : Modéliser et « tenter » de reproduire le mouvement du sol. Modéliser le comportement du château d’eau. 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Phase de recherche 25 septembre 2003 séisme d'Hokkaido Université de Purdue (West-Lafayette, Indiana, Etats-Unis) The AS-1 Seismograph – Magnitude Determination and Calibration. Sismographe Rocard, Université de Strasbourg Onde S Onde P 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Phase de recherche Dans le laboratoire STI2D : réduction du modèle Maquette de château d’eau - Quatre piliers - Une masse au sommet - La table vibrante Observation qualitative des mouvements - La table vibrante - Maquette de château d’eau 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Observation qualitative et quantative des mouvements Mise en place des fonctions mathématiques. 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Situation problème Comment est obtenu le mouvement de la table vibrante ? Phase d’appropriation Les types de mouvements Phase de recherche Observation de la table. Manipulation de la table (démontée) 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques 6 Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Phase de recherche Construction de schéma Observation des mouvements et trajectoires Restitution Transformation de mouvement Lien entre l’excentricité et amplitude Structuration Synthèse sur la transformation de mouvement Notion de radian et éléments de cours sur la fonction sinus 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Situation problème Diminuer les déplacements et ne pas atteindre la rupture de la structure, l’effondrement. Phase d’appropriation Observation du mouvement du château d’eau en faisant varier la fréquence du déplacement alternatif de la table Phase de recherche Recherche entre le mouvement du sol et le mouvement du réservoir. Recherche et observation des courbes obtenues Mise en place des fonctions mathématiques. 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Restitution Formes mathématiques identiques pour les mouvements de la table et du château d’eau Mise en évidence du comportement « résonant » du château d’eau Structuration des connaissances Représentation graphique d’une fonction sinusoïdale Notion sur la résonance Relation entre mouvements et déformations 18/09/2012

Situation Maths-S.T.I.-Sciences Physiques Activités pédagogiques suivant cette première approche Modification de structure Comparaison des différentes solutions - Influence : - De la géométrie - raidisseur - Du matériau - De la masse - Ouverture vers des systèmes « complexes » 18/09/2012