Aux secousses !

L'enseignant affiche ou projette la photographie Ca tremble au Népal. 

Les élèves reçoivent le Mag des séismes. Ils lisent individuellement l'article Ca tremble au Népal.

L'enseignant recueille les réflexions des élèves sur les questions suivantes :

Comment se nomme ce phénomène ?

Que s'est-il passé ?

Que voit-on sur la photo ?

Quelle est la nature des dégâts ?

En connaissez-vous d'autres ?

L'enseignant montre ensuite les autres photographies des séismes. Il laisse les élèves s'exprimer librement sur le sujet et écrit leurs représentations sur une affiche.

Lorsque la classe s'est mise d'accord sur un rangement, les élèves comparent leur proposition au document L'échelle d'intensité du mag des séismes.

Comment avez-vous rangé ces images ?

Du séisme le moins grave au séisme le plus grave ?

L'enseignant explique alors que les élèves ont réalisé un rangement scientifique qui peut être très utile lorsqu'on étudie les séismes.

Pour s'entraîner à utiliser ce rangement, l'enseignant propose aux élèves de se servir de l'échelle d'intensité pour classer six photographies de séismes. Chaque photo est placé au bon endroit sous les posters.

L'enseignant demande aux élèves comment simuler des séismes de différentes intensités pour qu'ils soient ressentis par une figurine posée sur une table. Les élèves proposent de faire bouger la table, de provoquer une secousse.

Chaque groupe teste cette situation en tirant ou en poussant la table. Le bonhomme tombe à chaque fois. La secousse est vraiment trop forte pour être significative. L'intensité du séisme provoqué est difficilement contrôlable. 

Comment provoquer une secousse sans faire bouger la table ?

En frappant sur la table, sous la table, fort, moins fort, loin du bonhomme ou juste à côté, avec un objet, avec le poing....

Chaque groupe teste les différentes propositions. Les élèves constatent qu'ils peuvent moduler l'intensité de leur séisme.

L'enseignant dit aux élèves que l'on va s'intéresser à la manière dont se propagent les secousses et observer à quel endroit le séisme cause le plus de dégâts.

Il distribue à chaque groupe des sucres en morceaux et un marteau ainsi que le document Propagation des secousses agrandi.

Dans chaque groupe, les élèves marquent les sucres puis les disposent aux endroits indiqués sur la feuille.

Au départ, chaque groupe frappe avec le marteau sous la table sous le centre des demi-cercle concentriques.

Les élèves frappent ensuite avec la même intensité mais en s'éloignant du foyer.

L'enseignant interroge les élèves :

Qu'avez-vous constaté ?

- Lors d'une secousse, les sucres qui se déplacent le plus sont ceux le plus près de l'endroit où l'on a frappé. 

- Les sucres ont tendance à se déplacer en cercles concentriques.

- L'endroit où la secousse est le plus violemment ressentie est le centre des cercles concentriques.

L'enseignant indique que cet endroit s'appelle l'épicentre.

Plus on s'éloigne de l'épicentre, plus les vibrations diminuent et moins les sucres sont déplacés.

Ces premières constatations sont notées au tableau.

Les groupes donnent leurs résultats et leurs conclusions.

De quoi dépend l'effet ressenti du séisme ?

Il dépend :

- de la proximité de l'épicentre (l'endroit où il est le plus ressenti)

- de la magnitude du séisme (force)

- de la profondeur du foyer (endroit où le séisme prend naissance)

Les élèves lisent l'article Enregistrement du séisme du Népal du mag des séismes

Ils répondent aux questions écrites au tableau dans leur cahier de sciences.

Que représente cet enregistrement ?

C'est un sismogramme, il représente l'enregistrement de secousses sismiques.

Quel évènement a-t-il enregistré ?

Il a enregistré le séisme du Népal du 25 avril 2015

Qu'est-ce que cela signifie quand les traits sont les plus longs ?

C'est à ce moment-là que la magnitude (c'est à dire la force) est la plus importante.

Quel est le nom de l'appareil représenté ?

C'est un sismographe ?

A quoi sert-il ?

Il permet d'enregistrer les secousses sismiques.

Décris son fonctionnement.

Un stylet est suspendu à une masse, elle-même suspendue à un ressort. Ce stylet écrit sur un papier qui se déroule sur un tambour rotatif. Lors d'une secousse, la masse suspendue perçoit les vibrations qui sont retranscrites par le stylet.

Les questions sont corrigées collectivement. Le document représente l'enregistrement du séisme du Népal par un sismographe français. Bien qu'il ait eu lieu au Népal, le séisme a été perçu en France. Plus le trait est grand, plus la secousse est forte et plus il y a d'énergie libérée lors du séisme. On parle de magnitude. Elle est mesurée par différentes échelles dont la plus connues est l'échelle de Richter.

Les élèves lisent les informations écrites dans le tableau l'échelle de magnitude du Mag des séismes. Ils observent leur fréquence.

Les élèves simulent à nouveau différentes secousses et les enregistrent avec leur sismographe.

L'enseignant projette la photographie D'importants dégâts matériels.

Les élèves décrivent la photo : des maisons détruites, déformées, des immeubles éventrés, des gravats partout...

Que peuvent faire les gens pour se protéger des séismes sans avoir besoin de fuir ?

Construire des maisons résistantes.

L'enseignant redistribue le document A3 plastifié Propagation des secousses.

Les élèves doivent cette fois-ci assembler les sucres en morceaux pour modéliser des constructions qu'ils placeront près de l'épicentre, sur le premier des cercles concentriques. Celles-ci devront résister le mieux possibles aux secousses.

Ils peuvent empiler les sucres, construire des arches, lier les sucres avec des élastiques.

Il s'agit de tâtonnement expérimentaux, l'essentiel étant de comprendre que certains paramètres influeront sur la résistance des bâtiments.

Les élèves dessinent leurs expérimentations et notent leurs observations sur leur cahier de sciences.

Différer le reste de la séance à la séance prochaine.

Les élèves copient la trace écrite suivante :

Pour résister aux séismes, les architectes construisent des bâtiments parasismiques (contre les secousses) qui respectent des normes précises :

- bâtiments simples et compacts

- murs en béton armés

- chainage des murs

- matériaux de construction qui résistent aux vibrations.

Après lecture orale et explication des consignes, chaque élève complète l'évaluation.