Compléments - Séquence 2 : Séismes | Le site de la Fondation La main à la pâte

Compléments - Séquence 2 : Séismes

Ci-dessous, vous trouverez des fiches documentaires à photocopier, ainsi que des vidéos (documentaires, pouvant être projetées en classe  / ou bien expériences filmées destinées à faciliter la préparation pour le maître).

Sommaire

 


Séance 2-1

Fiche 17

 

Fiche 18

 

Vidéo (42 secondes)

Ces immeubles japonnais résistent au séisme de mars 2011 : ils tanguent mais ne s'effondrent pas.

 

Séance 2-2

Fiche 19

 

Fiche 20

 

Fiche 21

 

Fiche 22

 

Séance 2-3

Vidéo (13 secondes)

Expérience filmée (d'abord en vitesse réelle puis au ralenti) montrant comment des petits objets (pâtes colorées) sont mis en mouvement lors d'une secousse. On remarque que les objets au centre du dispositif (à l'épicentre de la secousse) sont ceux qui sont le plus déplacés, à la fois verticalement et horizontalement.

 

Séance 2-4

Fiche 23

 

Séance 2-5

Expérience destinée à montrer qu'un séisme peut être déclenché par la rupture soudaine d'une plaque tectonique (faille).
Une planche est fixée à une table grâce à un serre-joint; on la déforme jusqu'à la rupture. A ce moment, une vibration se propage dans la planche. On visualise son effet lorsque des vagues se forment dans l'aquarium posé à même la planche.

 

Expérience destinée à montrer qu'un séisme peut être créé par le mouvement brutal d'une plaque tectonique.
Ici, lorsqu'on tire sur l'élastique, on accumule des contraintes qui se libèrent d'un seul coup, car on se trouve sur un sol rugueux (frottements intenses). On visualise la vibration créée dans l'aquarium.
La même expérience sur un sol lisse (table, carrelage) ne provoque pas de telles vibrations, car le mouvement se fait sans à-coups.

 

Autre expérience destinée à montrer qu'un séisme peut être créé par le mouvement brutal d'une plaque tectonique.
A gauche, le mouvement de la planche est régulier, car elle glisse facilement sur la table.
A droite, il faut accumuler de fortes contraintes pour déplacer la planche (préalablement scotchée à la table). Le mouvement se fait donc brutalement, ce qui déclenche un séisme.

 

 

Séance 2-6

Fiche 24

 

Exemple de sismographe réalisé à partir d'aimants suspendus.
Les pendules aimantés sont placés à distance suffisante pour que les aimants ne se collent pas.
Une vibration fait osciller les aimants, jusqu'à ce qu'ils s'attirent à nouveau et se collent.

 

Séance 2-7

Fiche 25

 

Séance 2-8

Fiche 26

 

Tableau Excel

Ce tableau, créé par le ministère du développement durable, donne le zonage sismique des 36 721 communes de France, c’est-à-dire la caractérisation du risque : très faible, faible, moyen, modéré, fort.

 

 

 

Séance 2-9

Fiche 27

 

Séance 2-10

Vidéo (7 secondes)

Expérience filmée montrant que la hauteur d'une construction importe peu pour sa résistance à un séisme. Des vibrations basse fréquence ont tendance à faire osciller les hautes structures, tandis que les vibrations haute fréquence font vibrer les structures peu élevées. Comme un séisme contient en général des vibrations de haute ET de basse fréquence, il n'y a pas de hauteur préférable pour une habitation.

 

 

Séance 2-11

Fiche 28

 

Fiche 29

 

Vidéo (42 secondes)

Expérimentation d'un système d'amortisseur pour la construction parasismique. Le bâtiment amorti résiste au séisme, l'autre pas.

 

Simulation d'un ensemble d'immeubles monté sur roues.
Lorsqu'on applique une secousse, ce dispositif amortit la vibration et empêche l'effondrement des bâtiments.
Remarque: l'utilisation de bouteilles à la place de roulettes (ou, mieux encore, de sphères) impose une contrainte supplémentaire: la vibration n'est amortie que si celle-ci est dans l'axe orthogonal aux bouteilles. Un tel dispositif peut être utilisé pour déterminer la direction de l'onde sismique.

 

 

Evaluation

Fiche 30

 

Fiche 31

 

Fiche 32

 

Fiche 33

Partenaires du projet

Fondation La main à la pâte ESA CASDEN Universcience Prévention 2000 AFPCN Editions Le Pommier