🧪 STI2D · Architecture et Construction · Simuler, expérimenter, valider

Comparer mesure et simulation

Évaluer les écarts et conclure sur la validité du modèle ou de la solution.

Séance 3 · 180 minCompétences CO6.3, CO7.2, C7.3-AC1Séance 3/31re et Tle
Dossier d’étude

Un écart régulier entre essai et modèle est-il une erreur aléatoire ou un indice utile ?

Rappel et hypothèseNotions et exempleInvestigation guidéeMission autonomeSynthèse et vérification

Volume de classe prévu : 180 min, avec mise en commun et reprise des productions. Le professeur adapte le rythme des étapes.

Avant de commencer

Calculer un pourcentage et une moyenne.

Propose une première réponse à la question, même incertaine : tu la reprendras après l’étude, et c’est en la corrigeant que tu apprendras le plus. Se tromper ici ne coûte rien.

Notions

Comprendre le phénomène et le modèle

On définit l’écart avant de le calculer. Ici δ = (mesure−simulation)/simulation × 100 : le signe et le dénominateur sont annoncés. Quand la référence est nulle, ce pourcentage n’est pas défini ; on utilise un écart absolu ou un indicateur adapté.

La validation examine tendance, dispersion et domaine d’essai. Une erreur d’unité, un zéro mal réglé, la souplesse des appuis ou une propriété matérielle différente peuvent expliquer un écart. Ajuster un paramètre pour retrouver les points existants est un calibrage ; valider demande aussi de confronter la prédiction à des données qui n’ont pas servi à l’ajustement.

01 · OBSERVER LA SITUATION

Mesurer l’écart et garder un point de contrôle

Les premiers points servent à analyser le modèle. Un point indépendant permet ensuite de vérifier la prévision.Agrandir la vue ↗

Les premiers points servent à analyser le modèle. Un point indépendant permet ensuite de vérifier la prévision.

Vue de synthèse générée par IA, non cotée : elle illustre la situation. Les valeurs de l’exercice figurent dans le dossier et le schéma associé.

Données à exploiter
Essai de flexion · relevé d’étude
ChargeSimulationMesure moyenne
20 N2,00 mm2,20 mm
40 N4,00 mm4,40 mm
60 N6,00 mm6,60 mm
80 N · réservé à la vérification8,00 mm8,90 mm

Dossier pédagogique original · valeurs d’étude, distinctes des données de chantier et des sources documentaires.

02 · LIRE LE MODÈLE

Simulation et mesure : un écart systématique

Pour 20, 40 et 60 N, mesures 2,2 / 4,4 / 6,6 mm contre simulations 2 / 4 / 6 mm : +10 %. Le point 80 N, mesure 8,9 mm contre 8 mm, est réservé à la vérification.

Sur petit écran, faites défiler le schéma horizontalement pour conserver les légendes lisibles.

Pour 20, 40 et 60 N, mesures 2,2 / 4,4 / 6,6 mm contre simulations 2 / 4 / 6 mm : +10 %. Le point 80 N, mesure 8,9 mm contre 8 mm, est réservé à la vérification.

Données et hypothèses du dossier de cette séance. Schéma pédagogique : les cotes et les valeurs font référence, pas les dimensions à l’écran.

Ouvrir le schéma légendé en grand ↗
Conventions d’écriture et références

Symboles de grandeurs en italique ; symboles d’unités droits ; espace entre valeur et unité ; virgule décimale. Les valeurs et limites indiquées proviennent du dossier pédagogique, elles ne constituent pas des seuils réglementaires généraux.

Les références techniques propres au thème sont disponibles en fin de séance.

Exemple résolu · comprendre les étapes

À 40 N : δ = (4,4−4)/4 × 100 = +10 %. Les mesures sont supérieures à la simulation. Prendre la mesure au dénominateur donnerait un autre pourcentage ; il faut conserver la convention.

Investigation guidée

Appliquer et vérifier

Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.

Relis la consigne et repère deux choses : ce qu’on te demande de produire, et avec quoi. Les données utiles sont dans le tableau « Essai de flexion · relevé d’étude ». À rappeler avant de te lancer : Calculer un pourcentage et une moyenne.
Première étape : Définir signe et référence de l’écart. L’exemple résolu plus haut fait ce même geste sur un autre cas — retrouves-y l’étape qui correspond.
La démarche attendue, dans l’ordre : 1) Définir signe et référence de l’écart. 2) Distinguer tendance et cause démontrée. 3) Réserver une donnée à la validation. Le calcul et la rédaction restent à mener par toi.
Comparer avec la correction expliquée
Les trois écarts valent +10 %. Un module réel plus faible ou des appuis plus souples peuvent augmenter la flèche. Mesurer rotations/déplacements d’appui, vérifier géométrie et répéter avec une autre portée aide à départager ces hypothèses. La tendance ne prouve pas une cause unique.
Mise en pratique

Mission autonome · changer de situation

Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.

Relis la consigne et repère deux choses : ce qu’on te demande de produire, et avec quoi. Les données utiles sont dans le tableau « Essai de flexion · relevé d’étude ». La situation a changé : demande-toi ce qui, dans ton raisonnement précédent, reste vrai ici.
Première étape : Définir signe et référence de l’écart. L’exemple résolu plus haut fait ce même geste sur un autre cas — retrouves-y l’étape qui correspond.
La démarche attendue, dans l’ordre : 1) Définir signe et référence de l’écart. 2) Distinguer tendance et cause démontrée. 3) Réserver une donnée à la validation. Le calcul et la rédaction restent à mener par toi.
Comparer avec la correction expliquée
Prédiction à 80 N : 8,8 mm. Écart : (8,9−8,8)/8,8 × 100 ≈ +1,14 %. Le point indépendant est compatible avec une amélioration sur cette plage, à confronter à l’incertitude de mesure. Il ne démontre ni la cause physique ni la validité à toute charge.

Critères de réussite

  1. Définir signe et référence de l’écart.
  2. Distinguer tendance et cause démontrée.
  3. Réserver une donnée à la validation.

Compare ta démarche, pas seulement le résultat. Une réponse différente peut être recevable si elle satisfait ces critères.

Synthèse

Ce que l’étude permet de retenir

Un écart est une information à interpréter. Calibrer sur des mesures et valider sur d’autres sont deux opérations différentes.

Il te reste à écrire tes trois textes et à répondre aux questions. Ce sont eux qui montrent ce que tu sais faire — pas la vitesse à laquelle tu avances.

Le quiz interactif de cette séance est disponible sur la plateforme 2I2D.

Compétences travaillées et sources
  • CO6.3 — Interpréter un écart entre modèle et réel
  • CO7.2 — Définir un protocole de validation
  • CO7.3 · AC1 — Expérimenter sur un ouvrage ou une maquette

Intitulés reformulés pour la séance. Rattachement pédagogique au programme officiel ; les critères ci-dessus indiquent les preuves attendues.

Références consultées le 2 septembre 2026. Les liens externes complètent le dossier ; toutes les données nécessaires aux exercices sont présentes dans la séance.

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