Expérience : La tour en spaghettis

20 août 2022 - Yannick Bergeron, chimiste

Une tour en spaghettis et en guimauve: sauras-tu en bâtir une capable de supporter un œuf ?

Merci au débrouillard Jessie Gaboury. Photo: Laurence Labat

Ce qu’il te faut : 

• Du papier parchemin
• Un grand bol
• De la colle blanche
• De l’eau
• Une tasse à mesurer
• Des spaghettis
• Des grosses guimauves
• Un oeuf frais

Étapes:

1. Chaque poutre de la tour sera constituée de deux spaghettis collés ensemble. Pour fabriquer des poutres, mélange d’abord 50 ml de colle blanche avec 100 ml d’eau dans le grand bol. Puis, avec tes mains, enduis chaque paire de spaghettis de colle blanche diluée.
Tu peux aussi construire des poutres plus solides avec trois ou cinq spaghettis

2. Assemble au moins une quarantaine de poutres. Dépose-les sur une feuille de papier parchemin. Laisse-les sécher toute la nuit. Pour aller plus vite, tu peux sauter les étapes 1 et 2. Mais des poutres constituées d’un seul spaghetti seront plus fragiles. Et le défi sera plus difficile à relever!

3. Construis une pyramide avec huit poutres en spaghettis et cinq grosses guimauves. Pour garantir une bonne stabilité, enfonce profondément les poutres dans les guimauves.

4. Une autre structure de base est le cube. Toutefois, cette structure se déforme facilement. Pour stabiliser le cube, ajoute des contreventements. Ce sont des poutres croisées en diagonale sur chaque face verticale.

5. Pour le sommet de la tour, plante plusieurs morceaux de spaghettis
en cône inversé dans une guimauve. Dépose l’œuf dessus. Laisse ton montage de côté pour le moment.

6. Construis une tour selon ton inspiration. Sers-toi des pyramides ou des cubes renforcés ou des deux. Avec une quarantaine de poutres, tu peux construire une base carrée de quatre pyramides, surmontée d’une cinquième pyramide.

7. Au sommet, place la guimauve supportant l’œuf. Pour relever le défi, la tour doit tenir au moins 30 secondes avant de s’effondrer! Pas assez ambitieux pour toi? Essaie de reproduire la tour de la photo ci-dessus!

Que se passe-t-il?

La tour risque-t-elle de s’effondrer à cause de l’œuf? Non. Il est là simplement pour ajouter du suspense. Une tour solide supportera l’œuf facilement.

Si elle s’effondre, c’est parce qu’elle est incapable de soutenir son propre poids (spaghettis + guimauves). Cela arrive si elle est mal équilibrée. Certaines poutres supportent alors plus de poids que d’autres. Elles risquent de briser, entraînant l’écroulement de la construction. Plus la tour est haute, plus un bon équilibre est crucial, car les étages du bas doivent supporter plus de poids.

De même, les étages du bas contiennent plus de poutres que ceux du haut. Ainsi, le poids de la tour est mieux réparti sur les poutres inférieures. Et chacune supporte moins de poids.

Bref, la fabrication doit être bien planifiée. On dit que la construction est ordonnée.

Un bon truc pour bien équilibrer la tour, c’est de répartir son poids sur des structures semblables, appelées répétitives. Par exemple, les quatre pyramides identiques de la base. Chacune a la même solidité pour supporter un quart du poids total de la tour.

Dernière propriété d’une construction stable: elle doit être structurée. Cela signifie que la structure répétitive doit supporter le poids efficacement. Par exemple, dans une pyramide, le poids est réparti sur quatre faces triangulaires. Le triangle est une forme solide, car il est difficilement déformable.