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Première STI2D

Lampadaire autonome LuméaLampadaire autonome Luméa RéférenceRéférence : : M1-ACT6M1-ACT6

Ancrage au sol

CENTRE D'ICENTRE D'INTÉRÊTNTÉRÊT CI –

Compétences viséesCompétences visées CO5.2 - Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation, simuler et valider le comportement du modèle

Connaissances associéesConnaissances associées 2.3.3 Comportement mécanique des systèmes.

PrérequisPrérequis Principe fondamental de la statique

Conditions de réalisationConditions de réalisation

1,5 heures

Nature de l'activité Organisation de l'activité

TD Étude de cas TP

RessourcesRessources Bac à sable.4 modèles d'ancragePoulie + masses marquées.

Fiches ressources

Cahier des charges

L’activité est qualitative et non quantitative même si elle va permettre de comparer des valeurs de force.On va montrer que la forme du massif d’ancrage du lampadaire va influer sur sa stabilité.Matériel :

− Un bac− 4 massifs munis d’un acier de longueur 70 cm− Un système de poulie

Matériau : − Sable

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Montage

ATTENTION : mesurer les dimensions et la masse des massifs et de la tige avant de les enterrerDans le bac placer une couche de sable de 5 cm d’épaisseur environ. Araser.

Sur la couche de sable installer l’un des quatre massifs.

Tasser modérément en complétant avec le sable de manière à affleurer l’arase supérieure des massifs.

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Placer le système tenant la poulie près du massif à tester.

Passer la corde dans la poulie et dans l’encoche réalisée dans l’acier vertical.

ACTIVITÉCharger progressivement avec les masses de 100 g jusque 400 g puis de 50 g en 50 g jusqu’à ce que le massif bascule légèrement (quelques millimètres de décollement de l’arase supérieure du massif par rapport à celle du sable). Noter la valeur de la charge et reprendre les essais avec les trois autres massifs.

CONCLUSIONS1- Déterminer la force représentée par les masses utilisées au cours des quatre expériences.

Donner les résultats dans un tableau de même forme que celui ci-dessous en précisant l'unité de la force.

Forme du massif

F

2- Pour chaque massif :Définir le moment du poids du massif par rapport au point A.Définir le moment de la force motrice par rapport au point A (lorsque le massif commence à décoller).

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3- En effectuant l'équilibre des massifs (l'équation de moment du P.F.S. suffit), avancer une explication (ou plusieurs) pour justifier les différences.

4- Le massif réel est un cube de 500 mm de côté.Par extrapolation, déduire des expériences la force maximum en tête que peut supporter le lampadaire sans commencer à basculer si le mât fait 3,00 m de haut.

Nota : le poids volumique du béton armé est de 25 kN/m3

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