Comment construire un abri pour protéger des figurines du vent?
Structure en bois flotté sur une plage (Geri Lavrov, Getty Images)
Structure en bois flotté sur une plage (Geri Lavrov, Getty Images)
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Comment pourrais-tu concevoir et construire une structure qui protège des figurines du vent?
Envisage d’utiliser le processus Concevoir et construire pour ce défi.
Cette activité contribuera au développement de compétences liées aux phases Planifier, Créer, Tester et Évaluer ainsi que Réfléchir et échanger de ce processus. Elle met également en évidence l’itération nécessaire au cours de ce processus.
Matériel
- Deux petites figurines mesurant environ 5 cm (2 po) de hauteur (p. ex., personnages LEGO®)
- Des bâtonnets de bricolage
- De la ficelle
- Du papier
- Un petit morceau de gommette adhésive (environ la taille de ton ongle) ou du ruban adhésif
- Un morceau de carton
- Des ciseaux
- Un ventilateur électrique
Marche à suivre
- Deux figurines ont fait naufrage sur une île tropicale. Ton défi consiste à concevoir et à construire un abri pour elles. Leur abri doit résister au vent produit par un ventilateur électrique.
Image - Version texte
Une illustration en couleur montre une plage avec un palmier et une bouée de sauvetage. Les feuilles du palmier sont courbées par le vent. La mer semble agitée, avec des vagues aux crêtes blanches. Le mât d’un navire à moitié immergé dans l’eau est visible au loin. Il y a de hautes falaises le long de la plage et quelques nuages gris dans le ciel au-dessus. Une partie du ciel est claire et bleue, avec quelques mouettes.
- Planifier – Crée des dessins de ce à quoi tu veux que ta structure ressemble. Pense à la façon dont l’air en mouvement affectera les différents matériaux et comment tu les attacheras ensemble. Il y a plusieurs critères pour la conception. Ton plan doit inclure ceci :
- Le carton est la base.
- Tu dois fixer ta structure au carton à l’aide de la gommette adhésive ou du ruban adhésif. Tu ne peux pas utiliser la gommette adhésive ou le ruban adhésif pour autre chose.
- Les figurines doivent pouvoir s’insérer à l’intérieur de la structure.
- Créer – Construis un prototype. C’est un modèle fonctionnel que tu pourras tester. Tu ne peux utiliser que des matériaux de la liste de matériel.
- Tester – Lorsque ton prototype te paraît satisfaisant, il est temps de le tester!
- Place la structure à 60 cm (~2 po) du ventilateur électrique. Oriente le ventilateur sur la structure.
- Actionne le ventilateur au plus bas réglage pendant 30 secondes.
- Évaluer – Dans quelle mesure la structure a-t-elle résisté au vent?
- Si ta structure résiste au réglage le plus bas, mets le ventilateur au réglage suivant pendant 30 secondes. Continue jusqu’à ce que le ventilateur soit à son réglage maximum.
- Si ta structure n’a pas résisté jusqu’au réglage maximal, localise les pièces qui n’ont pas tenu bon. Reviens à ta conception. Comment peux-tu l’améliorer?
- Si tu as le temps, fais d’autres essais. Vois si tu peux rendre la structure assez résistante pour que les figurines restent à l’intérieur et qu’elle ne tombe pas en pièces une fois soufflée par le ventilateur au réglage le plus élevé pendant au moins 30 secondes.
- Réfléchir et échanger – Dans quelle mesure as-tu réussi? Que ferais-tu différemment la prochaine fois? Cette conception fonctionnerait-elle dans la vie réelle? Pourquoi ou pourquoi pas?
Il est important de penser aux conditions climatiques et environnementales d’une région au moment de la conception de structures. Les éléments importants à prendre en compte comprennent les régimes de vent, de température et de précipitations. Il est également important de connaître les risques que se produisent des événements météorologiques extrêmes, comme les inondations et les ouragans.
Du vent est créé lorsque l’air passe d’une zone de haute pression à une zone de basse pression. Les îles tropicales peuvent être exposées à des vents très violents pendant un ouragan. Les ouragans se forment lorsque l’air chaud et humide qui se trouve au-dessus de l’océan monte rapidement, créant une zone de basse pression dans laquelle l’air s’engouffre. Ce nouvel air se réchauffe et monte lui aussi dans les airs. Ce cycle peut mener à des vents violents pouvant ravager les îles et les zones côtières.
Pour cette activité, tu as créé un modèle de structure sur une île tropicale. Ton matériel était limité à des matériaux ou à des objets que tu peux trouver sur celle-ci. Par exemple, tu pourrais utiliser du bois provenant d’arbres. C’est la raison pour laquelle tu avais des bâtonnets de bricolage. Tu pourrais aussi tresser des cordes à partir de feuilles ou d’herbes. C’est la raison pour laquelle tu avais une corde.
Bien que de nombreuses régions connaissent régulièrement des phénomènes météorologiques extrêmes, les changements climatiques les amplifient et les multiplient. Certaines parties du monde qui connaissent rarement des conditions météorologiques extrêmes en font maintenant plus souvent et plus intensivement l’expérience. Les structures ne sont pas toujours conçues pour faire face à des conditions météorologiques extrêmes, ce qui peut entraîner leur défaillance. Une façon pour les personnes de s’adapter au changement climatique est de s’assurer que les structures qu’elles conçoivent sont prêtes à affronter des conditions météorologiques extrêmes.
Image - Version texte
Une photographie aérienne en couleur montre une rangée de maisons entourées d’eau. La moitié inférieure de l’image est remplie d’une eau grise agitée avec beaucoup de crêtes blanches. Dans le haut, une rangée de maisons indique qu’il s’agit d’une rue. Il n’y a pas d’herbe ni de trottoir visible autour des maisons. Elles se trouvent dans de l’eau gris foncé. Les arbres dans les cours avant et arrière sont à moitié immergés.
- Si tu réalises ceci avec d’autres équipes, comparez vos conceptions. Y avait-il quelque chose en commun entre les conceptions réussies? Qu’en est-il des conceptions qui ont échoué?
- Ta structure peut-elle résister au vent provenant de toutes les directions? Fais pivoter ta structure afin que chaque côté soit exposé au vent. Comment modifierais-tu ta conception pour l’améliorer ?
- Et s’il commençait à pleuvoir? Comment modifierais-tu ta conception pour protéger aussi tes figurines contre l’eau?
- Si tu pouvais utiliser d’autres matériaux qui ne sont pas listés dans cette activité, lesquels choisirais-tu et pourquoi?
Météorologie : le vent (2020)
Ce document d’information de Parlons sciences explique ce qui cause le vent et comment le mesurer.
D'où viennent les ouragans? (2019)
Cet article de Parlons sciences explique comment se forment les ouragans, les endroits où ils frappent et les dégâts qu’ils peuvent causer.
Comment et où se forment les ouragans
Cet article d'Environnement et Changement climatique Canada fournit plus de détails sur les processus, y compris plusieurs diagrammes.
5 choses à savoir sur les Tempêtes (2019)
Cette vidéo du Monde de Jamy explique ce que sont et comment se forment les ouragans, les cyclones et les typhons.
Doug White Architecture. (n. d.). Design Guidelines for Hurricane Resistant Buildings.
NASA Science. (2019). How Do Hurricanes Form?
New Jersey Institute of Technology. (2007). Home Shapes And Roofs That Hold Up Best In Hurricanes. Science Daily.
UCAR Center for Science Education. (n. d.) Hurricane Damage.
Qu’est-ce qui se passe?
Il est important de penser aux conditions climatiques et environnementales d’une région au moment de la conception de structures. Les éléments importants à prendre en compte comprennent les régimes de vent, de température et de précipitations. Il est également important de connaître les risques que se produisent des événements météorologiques extrêmes, comme les inondations et les ouragans.
Du vent est créé lorsque l’air passe d’une zone de haute pression à une zone de basse pression. Les îles tropicales peuvent être exposées à des vents très violents pendant un ouragan. Les ouragans se forment lorsque l’air chaud et humide qui se trouve au-dessus de l’océan monte rapidement, créant une zone de basse pression dans laquelle l’air s’engouffre. Ce nouvel air se réchauffe et monte lui aussi dans les airs. Ce cycle peut mener à des vents violents pouvant ravager les îles et les zones côtières.
Pour cette activité, tu as créé un modèle de structure sur une île tropicale. Ton matériel était limité à des matériaux ou à des objets que tu peux trouver sur celle-ci. Par exemple, tu pourrais utiliser du bois provenant d’arbres. C’est la raison pour laquelle tu avais des bâtonnets de bricolage. Tu pourrais aussi tresser des cordes à partir de feuilles ou d’herbes. C’est la raison pour laquelle tu avais une corde.
Pourquoi est-ce important?
Bien que de nombreuses régions connaissent régulièrement des phénomènes météorologiques extrêmes, les changements climatiques les amplifient et les multiplient. Certaines parties du monde qui connaissent rarement des conditions météorologiques extrêmes en font maintenant plus souvent et plus intensivement l’expérience. Les structures ne sont pas toujours conçues pour faire face à des conditions météorologiques extrêmes, ce qui peut entraîner leur défaillance. Une façon pour les personnes de s’adapter au changement climatique est de s’assurer que les structures qu’elles conçoivent sont prêtes à affronter des conditions météorologiques extrêmes.
Image - Version texte
Une photographie aérienne en couleur montre une rangée de maisons entourées d’eau. La moitié inférieure de l’image est remplie d’une eau grise agitée avec beaucoup de crêtes blanches. Dans le haut, une rangée de maisons indique qu’il s’agit d’une rue. Il n’y a pas d’herbe ni de trottoir visible autour des maisons. Elles se trouvent dans de l’eau gris foncé. Les arbres dans les cours avant et arrière sont à moitié immergés.
Pousser l'enquête!
- Si tu réalises ceci avec d’autres équipes, comparez vos conceptions. Y avait-il quelque chose en commun entre les conceptions réussies? Qu’en est-il des conceptions qui ont échoué?
- Ta structure peut-elle résister au vent provenant de toutes les directions? Fais pivoter ta structure afin que chaque côté soit exposé au vent. Comment modifierais-tu ta conception pour l’améliorer ?
- Et s’il commençait à pleuvoir? Comment modifierais-tu ta conception pour protéger aussi tes figurines contre l’eau?
- Si tu pouvais utiliser d’autres matériaux qui ne sont pas listés dans cette activité, lesquels choisirais-tu et pourquoi?
Pour en savoir plus
Météorologie : le vent (2020)
Ce document d’information de Parlons sciences explique ce qui cause le vent et comment le mesurer.
D'où viennent les ouragans? (2019)
Cet article de Parlons sciences explique comment se forment les ouragans, les endroits où ils frappent et les dégâts qu’ils peuvent causer.
Comment et où se forment les ouragans
Cet article d'Environnement et Changement climatique Canada fournit plus de détails sur les processus, y compris plusieurs diagrammes.
5 choses à savoir sur les Tempêtes (2019)
Cette vidéo du Monde de Jamy explique ce que sont et comment se forment les ouragans, les cyclones et les typhons.
Références
Doug White Architecture. (n. d.). Design Guidelines for Hurricane Resistant Buildings.
NASA Science. (2019). How Do Hurricanes Form?
New Jersey Institute of Technology. (2007). Home Shapes And Roofs That Hold Up Best In Hurricanes. Science Daily.
UCAR Center for Science Education. (n. d.) Hurricane Damage.