Défi spaghetti

L'enseignant présente l'activité en montrant cette courte vidéo sur les effets que des tremblements de terre de différentes intensités peuvent avoir sur un bâtiment :

Après avoir regardé la vidéo, l'enseignant explique que, s'il est vrai que nous ne pouvons pas intervenir sur la dangerosité d'un tremblement de terre, il existe des stratégies de construction qui permettent de limiter les dommages que les bâtiments peuvent subir.

Il y a deux éléments principaux à observer, qui peuvent se combiner pour déterminer l'ampleur des dommages :

• Type de secousse : si les secousses sont horizontales, la construction oscillera d'un côté à l'autre, tandis que si les secousses sont verticales, la structure risque de se tordre. Une structure capable de résister aux secousses d'un tremblement de terre sans subir de dommages est dite antisismique (vous trouverez la définition dans le glossaire).
• Caractéristiques de construction : la résistance d'une structure dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels l'âge du bâtiment, la qualité de la construction et les matériaux utilisés. En général, parmi les matériaux utilisés, le bois et l'acier sont plus résistants aux secousses car ils sont plus flexibles, tandis que la brique et la pierre le sont moins.

Les bâtiments neufs sont soumis à des normes antisismiques. Mais que peut-on faire pour les bâtiments déjà construits ?

Pour protéger les structures existantes, il faut augmenter leur résistance. Parmi les différentes techniques, deux permettent de réduire la quantité d'énergie libérée par le séisme qui peut être absorbée par la structure et provoquer son effondrement ou son endommagement. Ces techniques sont la présence d'isolateurs, qui isolent la base de la structure du sol, et les dissipateurs, qui fonctionnent comme de véritables amortisseurs et absorbent de grandes quantités d'énergie sous l'action sismique, limitant ainsi leur transmission à la structure

À ce stade, l'enseignant propose d'expérimenter les effets d'un tremblement de terre à partir de constructions réalisées avec... des spaghettis ! La classe est divisée en groupes et chaque groupe doit construire une tour d'au moins 30 cm qui résiste aux secousses.  

Chaque groupe dispose de spaghettis, de ruban adhésif et de pâte à modeler. L'enseignant peut décider de montrer cette vidéo (en anglais) pour expliquer comment construire la tour :

Chaque groupe disposera de 30 à 40 minutes pour construire sa tour et la placer sur le bureau. Une fois toutes les tours construites, l'enseignant aura pour tâche de simuler un tremblement de terre en secouant le bureau d'abord d'un côté à l'autre, puis de haut en bas, en augmentant progressivement l'intensité

Tous ceux qui parviennent à construire une tour résistante aux secousses d'au moins 30 cm de haut remportent le défi