Les vents

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  • Publié le : 17 avril 2010
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Paul Seigneurbieux
Martin Laugier
Victor Zwertvaegher

Thème : Environnement et progrès
Sujet : Les structures face aux intempéries

Problématique : Comment expliquer l’effondrement du tablier du pont de Tacoma ?

Notre première séance de TPE a été l’occasion de former nos groupes. C’est ainsi que Martin Laugier, Victor Zwertvaegher et moi-même nous sommes rapprochés, surtout paraffinité, afin de travailler ensemble sur l’un des 5 thèmes d’études proposés. Comme nous n’arrivions pas à nous décider entre l’un ou l’autre des sujets, nous avons décidé de partir à la recherche de pistes chacun de notre côté et de choisir ainsi un thème en rapport avec une piste qui nous plairait à tous. M’intéressant beaucoup aux phénomènes dus au vent, j’ai immédiatement souhaité travailleren rapport avec ceux-ci durant ces TPE. C’est ainsi qu’en effectuant une recherche sur l’aérodynamisme dans une encyclopédie, je suis tombé sur une photo du pont suspendu de Tacoma en train de s’écrouler. D’après la légende de la photo, cet événement serait arrivé en 1940 suite à une mise en résonance du tablier. Après en avoir parlé à mes deux collègues, nous sommes allés faire quelquesrecherches sur Internet et avons découvert une vidéo de l’accident. Celle-ci nous a permis de nous mettre d’accord sur le choix de notre sujet et la problématique s’est dégagée de manière naturelle suite au visionnage de la vidéo : nous l’avons formulé de la manière suivante :

Comment expliquer l’effondrement du tablier du pont de Tacoma ?

Nous avons ensuite intégré notre sujet dans le thèmenational : Environnement et progrès.
Nos premières prises d’informations ont tourné autour du seul point connu de la catastrophe qui est le phénomène de résonance. L’un de nos professeurs référents, nous a expliqué que ce phénomène était étudié en terminales S me donnant ainsi l’idée de se renseigner dans des livres scolaires. C’est ainsi que nous avons découvert à la fois le principe de la résonance enlui-même et la notion d’excitateur. Le groupe s’est alors regroupé une seconde fois devant la vidéo de l’accident, et nous avons approfondi notre étude de celle-ci. Nous nous sommes unanimement mis d’accord sur le fait que l’excitateur ne pouvait être que le vent comme le suggéré d’ailleurs certains articles consultés lors de nos recherches. Mais cette nouvelle étude de la vidéo nous a égalementpermis de découvrir qu’en plus de la résonance, des ondulations se propageaient sur toute la surface du tablier.
Nous avions alors trois éléments en main : le vent, les ondulations et le phénomène de résonance pour répondre à notre problématique. Le vent s’apparentant aux Sciences et Vie de la Terre et les ondulations ainsi que la résonance aux Sciences Physiques, notre interdisciplinarité étaitrespectée. Néanmoins, nous n’étions pas encore capables de relier entre eux ces trois éléments. C’est pourquoi nous avons décidé de les traiter de manière isolées en se répartissant le travail.
De par mon attirance pour l’aspect venteux, je me suis intéressé plus particulièrement aux vents laissant à Martin et Victor le soin de s’occuper des autres parties.
Dans un premier temps, j’ai reprisl’ensemble des travaux que nous avions effectués en Seconde à propos de la naissance et de l’origine des vents. Ensuite, grâce à une étude effectuée par le groupe sur la situation géographique de Tacoma et des circonstances de l’accident, nous avons constaté que le vent provenait de la mer qui correspond à l’orientation dominante des vents de la région. Je suis allé interrogé mon entraîneur deplanche à voile qui m’a alors rappelé que les vents de mer étaient principalement dus à des brises thermiques me rappelant également les expériences sur la convexion réalisées en Seconde.
A court de pistes durant plusieurs semaines, il m’est revenu à l’esprit mes différentes études sur la résonance qui indiquaient clairement que ce phénomène ne pouvait se mettre en place que si la fréquence...
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