Comment les arcs portent un poids — Ingénierie, 7–10 ans
Un arc répartit une charge grâce à sa forme courbe et aide une ouverture à rester solide sans la fermer par un mur plein.
Un chemin courbe pour la charge
Un arc est une structure courbe composée de pièces qui se poussent les unes contre les autres. Une charge posée au sommet suit la courbe et pousse vers l’extérieur et vers le bas, dans les appuis. L’espace dessous peut rester libre tout en portant le poids.
Pourquoi construire un arc ?
Les constructeurs ont toujours eu besoin d’ouvertures pour les portes, les fenêtres et les routes, mais une poutre droite peut plier ou casser sous une lourde charge. Un arc envoie une grande partie de la poussée vers ses appuis latéraux. Les ingénieurs utilisent encore cette idée pour créer une ouverture solide.
Un petit arc en blocs
Imagine six blocs de bois formant un demi-cercle entre deux livres. Pose un petit jouet sur le bloc du sommet. Son poids pousse vers le bas, mais les blocs voisins transmettent la poussée le long de la courbe jusqu’aux deux livres. Si un côté s’écarte, l’arc peut s’ouvrir : les appuis doivent donc rester fermes.
La confusion fréquente
Il est logique de penser qu’un arc fonctionne comme une poutre courbée, car les deux semblent soutenir la charge par dessous. La différence est qu’un arc comprime surtout ses pièces, tandis qu’une poutre plie principalement. Un arc échoue aussi si ses appuis ne résistent pas à la poussée vers l’extérieur.
Les arcs dans le monde
On voit des arcs dans les ponts en pierre, les tunnels, les portes et certains toits. Ils sont utiles quand il faut laisser un passage sous une structure, comme une route au-dessus d’un ruisseau. Aujourd’hui, les ingénieurs peuvent préférer l’acier, le béton ou d’autres formes selon le lieu.
Continue d'explorer
Autres langues
Chargement de MyLeoNes™…