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FICHE N°2
PORTE CASSETTE, PORTE CD, PORTE CD-ROM
Géométrie - Mesure - Résistance des matériaux
Départ: comment ranger les cassettes, les disquettes ou les CD?
Objectif: construire un objet de rangement qui ne soit pas une simple boite comme on en trouve souvent dans le commerce.
Matériel: pour la mise en forme: carton ou feuille quadrillée cartonnée et ciseaux
pour la réalisation en série: plastique épais (1 mm ), ciseaux, équerre et règlet ou règle millimétrée, pointe fine ou poinçon pour les tracés.
Plaque de feutrine adhésive ou non
Colle technique sans solvant.
DEMARCHE:
Pour ranger les disquettes sur la tranche, comment réaliser un support? Les solutions proposées: presse livre de chaque coté ( mais ce n’est pas un objet)
boite ouverte ( ne répond pas à la contrainte)
forme prismatique avec encoches (réponse acceptable).
CRÉATION DE PATRONS:
utilisation de papier quadrillé pour l’ébauche, puis de papier cartonné quadrillé pour le modèle. Les formes principales sont ainsi définies:
Après des essais,la forme repose sur le prisme ayant une base rectangulaire et deux faces étant des triangles rectangles; un autre essai, abandonné celui-ci reposait sur deux faces étant des triangles isocèles, ce qui donnait les dessins suivants:
Expérimentation sue les deux formes: laquelle résiste le mieux?
Très rapidement, avec le papier, les enfants visualisent le fait que la figure possèdant une seule face découpée est moins fragile que celle qui possède deux faces découpées.
Solution proposée alors: plaque de bois et arceaux en métal
problème: contrainte au niveau réalisation du cintrage des tiges métalliques et perçage régulier de la plaque de bois. Dernier problème: la fixation: colle ou vis-écrou?
Problèmes à régler: épaisseur des entailles:
prise de mesures sur différents CD: 11mm avec un jeu de 1 mm
pour les Cassettes: 14 mm avec un jeu de 1mm
pour la moindre erreur: mesure de la hauteur de 10 objets empilés; le jeu est fixé postérieurement à la prise de mesures.
Dimensions de dossier:
esthétiquement et afin d’assurer une bonne stabilité, les dimensions des côtés adjacents à l’angle droit du triangle rectangle devaient être:
pour les CD de 10cm pour la hauteur et 12 cm pour la longueur
pour les Cassettes de 10 cm et 6 cm (dimensions à inverser selon la position souhaitée de la cassette)
Longueur de l’objet:
la longueur a été limitée par la rigidité du plastique (environ 10cassettes et 15 CD)
Distance entre les entailles:
le choix a été pris de laisser entre chaque entaille 10 mm pour assurer une rigidité maximum.
MISE EN FORME DEFINITIVE:
Cette mise en forme a nécessité:
des calculs concernant les dimensions:
Sachant que je veux mettre 15 CD, la longueur de l’objet sera:
15 x 12 + 16 x 10 = 340 ( en mm)
Et si je n’en mets que 10 ? ou si le plastique ne mesure que 300 mm de longueur? Et pour les cassettes? Donc infinité de solutions à vérifier.
Des tracés de parallèles en séries et donc la connaissance d’un algoritme de calcul, pour les CD: 0 - 10 - 22 - 32 - 44 - 54 - 66 - 76 etc ( +10 --> +12 --> +10 --> +12 )
La méthode possible de tracé des parallèles repose sur l’utilisation de l’équerre pour le tracé de trois demi-droites parallèles et la graduation des trois axes (deux étant utiles, le trooisième étant la vérification).
Le tracé du patron avec les dimensions réelles, patron servant de gabarit.
Les tracés sont alors réalisés sur le plastique; dans un premier temps au papier crayon fin pour les dimensions extérieures
Puis création d’un organigramme de fabrication:
1 couper la plaque au gabarit 440mm de longueur et 340 mm de largeur
2 tracer les trois arêtes au poinçon
3 sur l’arête 3 reporter les intervalles
4 sur l’arête 5 reporter les intervalles
5 vérifier avec l’arete 4 les intervalles
6 tracer les parallèles au poinçon
7 Appuyer sur les aretes avec le poinçon
8 couper.
Ensuite coller la face 4 sous la face 1 avec une colle technique sans solvant (problème du plastique)
Coller sous le dossier une plaque de feutre pour dissimuler le collage précédent.
FICHE N°3
FABRIQUER UNE TROUSSE OU UN PORTE DOCUMENT
Geéométrie:patrons du pavé. Physique: résistance des matériaux, collage ou rivetage
Départ: montrer une boite à gateaux qui a la forle d’un parrallélépipède rectangle (ou d’un pavé droit); à quoi pourrait-elle servir une fois vide?
La notion de rangement apparait alors: ranger ses crayons, ou ranger des images etc....
Objectif: créer le patron du pavé droit qui, par pliages peut former une trousse.
Matériel: papier quadrillé pour le modèle ciseaux
plastique épais 1mm ou 1,5 mm
règle , équerre, poinçon, ciseaux
colle ou rivets; velcro (choix possible) ou bouton pression
OBSERVATIONS:
1/ Observation d’une boite à gateaux en carton:
la faire déplier et utiliser le vocabulaire géométrique pour reconnaitre les diverses parties: faces, aretes, faces parallèles, faces perpendiculaires etc.....
retrouver le schéma du patron du pavé qui peut etre construit par rapport à des schémas dfférents du pavé
A B C
Si les trois formes représentent le patron d’un pavé, les formes B et C n’offrent pas les mêmes possibliltés d’ouverture de la boite que la forme A. Pour B ouverture sur un petit côté et pour C ouverture latérale
PASSAGE À LA FORME MODÈLE:
problème des languettes:
Où les placer? Par essais successifs à l’aide du papier quadrillé, les languettes ont été placéessur les deux faces latérales.
Quelle taille? Nombreuses discussions: si collage, la taille des languettes peut être variable « du moment que ça colle », mais la bonne taille semblait être la moitié de la longueur d’un côté.
Mais deux autres solutions apparaissent en fonction des objets que les enfants possèdent: le rivetage nécessite que les languettes soient de la taille du côté; deux rivets renforcent la rigidité de la trousse
le mortaisage où la languette a une longueur d’environ 2 cm
Quelle forme?pour le collage et le rivetage, des formes rectangulaires ou trapézoidales suffisent; pour le mortaisage, la forme trapèze isocèle est nécessaire.
CREATION DE L’OBJET
1/ Tracé du patron
Deux patrons sont possibles suivant que l’on parlera de rivets ou de languettes.
Organigramme de la réalisation:
1 Pour créer le patron, il faut une feuille plastique rectangulaire de 32cm sur 36 cm
2 Apartir du centre de la feuille, tracer un axe qui separera la feuille en 2 rectangles de 32cm sur 18cm
3 A partir de la largeur, tracer des parallèles distantes de 6cm - 8cm -6 cm-8cm
4 A partir de l’axe, reporter de chaque côté la mesure suivante: 10cm.
5 Présenter les languettes
6 les faces latérales sont des rectangles de 6cm sur 8cm
7 suivant les cas: couper sur les traits gras (collage rivetage et ajuster la taille des languettes) ou ajuster les languettes et faire une fente sur chacune des faces latérales.
8 Pliages et collage ou rivetage.
Problèmes posés:
la mise en place du mortaisage, pour élégant qu’il soit n’offre que peu de solidité lors des essais
le collage doit être soigné
le rivetage est simple mais l’ajustement des trous pour les rivets doit etre défini par l’enseignant.
La languette rabattable peut être munie de velcro ou faire l’objet de la mise en place d’un bouton pression.
Une autre méthode, peu élégante consiste en une fente dans laquelle se rabat la partie supérieure
OBJET VOISIN:
Le PORTE POCHETTES ou porte feuille
La conception est identique à celle de la trousse mais les dimensions sont très différentes:
Longueur: 30,5 cm ou longueur d’une pochette cartonnée + 1 cm
Largeur : 22 cm ou largeur d’une pochette cartonnée + 1cm
Epaisseur :3 ou 4 cm
Pour cet objet, le rivetage est à associer au collage afin d’obtenir une certaine rigidité.
D’autres variantes peuvent être inrtroduites concernant la destination finale:
Trousse plate hauteur limitée à 4 cm
Range cassettes ou range disquettes (attention aux dimensions et limiter à 20 objets à l’intérieur
Range disquettes de micro informatique (conseil personnel, créer un biseau dans la boite afin se pouvor prendre plus facilement les disquettes, celles-ci étant alors décalées en hauteur les unes par rapport aux autres: pour une bonne saisie, la hauteur du biseau est de 1cm par disquette).
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