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La protection des métaux à travers les âges.

Etape 1.Lorsque nous parlons du Moyen-Âge, nous pensons souvent aux chevaliers de cette époque, revêtus d’armures. Cependant, il existe plusieurs types de ces protections.Lesquelles connaissez-vous déjà personnellement ? A quoi ressemblent-elles ?Réponses attendues possibles : amure de plaques, cuir, bouclier, anneaux, fourrures, tissus rembourrés, plaques de métal, etc…

Selon vous, parmi ces modèles (métalliques), lequel est le plus ancien ?Réponse attendue : la cotte de mailles.Passez sur les ordinateurs afin de faire des recherches sur internet pour en apprendre davantage :

- A quand est estimée l’invention de cette armure, la plus ancienne ?Réponse attendue : chez les Egyptiens, -3000 av JC, chez les Celtes, -450 av JC, chez les Chinois, date à voir…

- A qui doit-on son invention en Europe ?voir réponse précédente : les Celtes (ou les Gaulois, réponse correcte également)

- Quels sont les différents modèles existants ? (Vous pouvez faire un schéma simple pour expliquer) Modèles 4 en 1, 6 en 1, maille normande, maille japonaise, maille dragon (non historique). 4 en 1 = 4 anneaux insérés dans un seul, 6 en 1 = 6 anneaux en 1, etc…

Sous les armures, les chevaliers portaient fréquemment un « gambison ».- De quoi s’agit-il ? Vêtement matelassé fait à partir de lin très répandu à l’époque

(pas en coton très rare au contraire en Europe occidentale).- Quel est son but, son rôle ? Amortir les coups, porter la lourde cotte de mailles

sans se faire mal.- Par quel principe fonctionne-t-il ? Comme il est matelassé, il répartit de manière

plus importante le poids de la cotte de mailles (pression répartie sur une plus grande surface de contact)

Regagnez votre place une fois que les recherches sont terminées, afin de faire le bilan avec vos camarades de classe et le professeur.

Bilan étape 1   : L’armure métallique utilisée par les chevaliers du moyen âge qui semble la plus ancienne est la cotte de mailles. Celle-ci aurait été inventée, en Europe, par les Celtes aux environs de 450 avant JC. Au Moyen Âge, pour mieux supporter son poids, les chevaliers portaient en plus un gambison, vêtement matelassé, aussi appelé armure matelassée (pouvant même arrêter un coup de poignard s’il était suffisament dense…)

Etape 2   : Et si on fabriquait de la maille   ? Pour pouvoir fabriquer une cotte de mailles, il nous faut un matériau de base. Quel est celui le plus souvent utilisé ? Le fer, l’acier.Sous quelle forme le met-on ? Sous forme de fils plus ou moins fins.Comment pouvait-on fabriquer le fil résistant nécessaire à l’époque ?

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En se servant d’un lingot que l’on martelait, en se servant de « filières » permettant d’obtenir des fils de fer calibrés, en découpant de fines bandes dans une tôle préfabriquée, en utilisant des emporte pièces pour avoir une maille fermée, directement.Maintenant, réunissez-vous par groupe de trois, selon les instructions du professeur, pour trouver une réponse en commun à la question suivante :« Comment fabriquer de la maille de fer, si vous avez à disposition du fil de fer ? »Vous devrez présenter au professeur un schéma indiquant ce qu’il faudra faire et/ou des phrases détaillant les étapes pour fabriquer la maille.

Réponse la plus commune : On prend une barre de fer et on enroule le fil de fer autour. On coupe le fil de fer après pour l’enlever de la barre et on découpe les anneaux un par un.

Si vous n’avez aucune idée, demandez un premier indice au professeur. Indice : quelle forme géométrique possède l’anneau de la cotte de mailles ?Si vous ne trouvez toujours rien au bout de cinq minutes, demandez un second indice au professeur. Est-ce qu’il ne serait pas plus facile de faire plusieurs anneaux en un même coup ? ou : Pour fabriquer un cercle en fil de fer, on a besoin de quoi ? (seulement si l’indice 1 n’a pas suffit à débloquer quelque chose)

Les protocoles proposés   : Récapitulons les méthodes proposées par chaque groupe et voyons ce qui est réalisable :Faire le point au tableau et discuter des méthodes proposées en essayant de ne pas en mettre de côté, discuter sur la faisabilité…

Appliquons une méthode de fabricationL’appareil représenté sur l’image ci-dessous est ce qu’on appelle une machine à boudins, constituée d’une longue tige sur laquelle on peut enrouler du fil de fer afin de fabriquer des boudins de mailles.

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Pour faire tourner la tige et enrouler le fil de fer, comment pourrions-nous procéder ?Ajouter une barre au bout de la tige pour pouvoir faire une manivelle.

Le principe est de s’économiser, pour pouvoir travailler plus longtemps, il faut donc minimiser notre effort. Comment allons-nous faire ?Prendre la barre la plus longue possible.

Pour vérifier que nos efforts sont moins importants, nous allons utiliser un appareil de mesure « moderne ». Quel est le nom de cet appareil qui sert à mesurer des valeurs de force ? Un dynamomètre.

Remplissez alors le tableau suivant (les lignes supplémentaires, vides, sont là si vous souhaitez noter d’autres valeurs chiffrées qui vous paraissent importantes) en modifiant certains paramètres lors de l’enroulement du fil de fer autour de la tige :Valeur de la force (N)La barre tourne facilement ?

++ 0 --

++ 0 --

++ 0 --

++ 0 --

++ 0 --

++ 0 --

++ 0 --

++ = tourne facilement ; 0 = tourne moyennement ; -- = ne tourne pas facilement.Quel(s) paramètre(s) avez-vous modifié(s) ? On peut faire varier la force qu’on met à la barre, et la longueur qu’elle fait, sa couleur, sa matière etc… (seulement certains paramètres vont vraiment influencer, mais on accepte toutes les propositions !)Maintenant que nous avons un boudin de mailles, il nous faut le couper. Le moyen le plus utilisé est la pince coupante ou la tenaille. Avec lequel de ces deux outils (que le professeur vous montre) cela sera-t-il plus facile à faire ? Toutes les réponses sont bonnes, même les « mauvaises » !Pourquoi selon vous ? Notion de longueur, de distance par rapport à l’axe de rotation (c’est là qu’on différencie les réponses de la question précédente).Comment pourriez-vous procéder pour pouvoir couper encore plus facilement ?On allonge encore plus la longueur où on met les mains, on force davantage…Peut-on établir un point commun entre le moyen utilisé pour faire tourner la tige de la machine à boudins ? Si oui, lequel ? Point commun : plus on s’éloigne de l’axe de rotation, plus on fait tourner facilement.

Ci-dessous, vous pouvez voir un outil qui remplaçait la perceuse électrique moderne. Cet outil est ce qu’on appelle une chignole (ou un villebrequin).

Peut-on faire un lien entre le principe de fonctionnement de la chignole, celui de la machine à boudins ou les pinces, les tenailles ? Si oui, lequel ?

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Laissez les réponses des élèves venir, les répertorier au tableau, le tri sera fait ensuite…Réponses attendues : on s’éloigne à chaque fois de l’axe de rotationOn force de plus en plus pour que ça tourne mieuxAutres possibilités, à ne surtout pas écarter…

Bilan étape 2   : Nous avons pu voir que de nombreux outils ou machines utilisaient un principe similaire consistant à avoir une barre ou un accessoire qui permet de s’éloigner de l’endroit où nous souhaitons exercer une force.Cette notion est, en sciences, nommée moment d’une force par rapport à un axe qui nous apprend que plus on s’éloigne de l’axe de rotation, ou plus on exerce une force importante, plus l’objet (l’outil) va tourner « fort » (ou couper plus facilement s’il s’agit de pinces et autres tenailles).

Maintenant que nous avons parlé de théorie, passons à la pratique et fabriquons un peu de cotte de mailles !!Pour faire faire de la cotte de mailles aux élèves, il suffit de leur faire fabriquer un boudin sur la tige métallique vue au début de l’étape 2. Pour cela, un travail de groupe s’impose : un élève va faire tourner la tige, 2 autres à l’aide de gants de bricolage de préférence vont tenir la tige pour qu’elle puisse tourner librement, à moins d’avoir trouvé un système permettant de maintenir cette tige pour qu’elle le puisse sans avoir besoin de la tenir. Un 3ème élève va dérouler le fil de fer de la bobine que vous avez et un quatrième va guider le fil pour qu’il s’enroule sur la tige.Une fois que vous avez un boudin, vous pouvez mettre à contribution un autre groupe avec des tenailles russes ou des pinces coupantes de façon à débiter des anneaux qui sont presque fermés.Il va falloir à ce moment là faire 2 tas d’anneaux : un tas d’anneaux complètement fermés (les bouts sont mis en face l’un de l’autre) et un tas d’anneaux qui auront été davantage ouverts (de façon à pouvoir glisser les anneaux fermés sans difficulté à l’intérieur).Ensuite, il faut réaliser une chaine d’anneaux en alternant 2 anneaux fermés dans un seul ouvert, puis en mettre 2 fermés de plus qui vont s’insérer dans l’anneau seul précédent qu’il faut fermer à ce moment là (on a donc 4 anneaux dans un seul, du 4 en 1). Après il faut ajouter un nouvel anneau ouvert qui vient attraper 2 des anneaux fermés précédents et rajouter 2 autres anneaux fermés et ainsi de suite :

Il faut continuer ainsi une suite de 2 anneaux, 1 anneau, 2 anneaux, 1 anneau, etc…Vous pouvez faire n’importe quelle longueur, mais 15 à 20 cm pour commencer c’est déjà bien.Réaliser une deuxième, voir une troisième chaine d’anneaux comme la première.Maintenant il faut trouver le moyen d’assembler ensemble les chaines d’anneaux !!Pour ceci, je conseillerai à chaque enseignant de s’essayer d’abord chez lui, car il y a une technique à acquérir. Celle-ci consiste à insérer 1 des anneaux relativement bien ouverts dans 4 autres anneaux (principe du 4 en 1) : 2 de la chaine « en haut » et 2 de la chaine « en bas ». La technique à acquérir vient du fait qu’il faut mettre les anneaux correctement, tous ceux d’une même colonne, dans le même sens, et tous ceux qui sont des anneaux « seuls » orientés pareil. Vous pouvez assembler les

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anneaux sans faire trop attention, mais le rendu visuel n’est pas le même que sur les cottes de mailles vues au début de cette séquence. Vous pourrez trouver des guides sur internet, mais ceux-ci ne remplacent pas l’expérience personnelle.Si vous n’y arrivez pas, ce n’est pas grave, arrêtez-vous à la chaine d’anneaux, ce sera déjà bien ! Laissez ensuite les élèves découvrirent par eux-mêmes comment procéder s’ils sont motivés…

Liste du matériel utilisé pour la séquence : Une salle où des recherches documentaires sur internet peuvent être faites (ou

par l’intermédiaire d’encyclopédies, ça fonctionne aussi !) Du fil de fer, de 1,6 mm de diamètre maximum, au-delà, il est trop dur à

travailler. De même, il ne faut pas prendre du fil trop fin, sinon les anneaux ne tiendront pas fermés. Ne pas prendre en dessous de 1,2 mm de diamètre.

Des pinces coupantes. Des tenailles russes. Une tige en métal (une potence pour la chimie par exemple convient très bien)

dans laquelle il faut faire soit un trou légèrement plus gros que le fil de fer utilisé, soit faire une entaille avec une scie à métaux. Le but de ceci est de fixer le fil de fer lorsque la tige va tourner.

Une barre métallique pouvant servir de levier. Des noix de serrage pour fixer la barre servant de levier sur la tige à différentes

longueurs. Des pinces relativement fines en nombre pour fabriquer la cotte de mailles si

vous allez jusque là. Des gants de bricolage, jardinage (les gants en latex avec l’échauffement

risquent ne pas tenir le coup)

Si jamais vous y avez accès, par connaissance ou parce que vous en possédez, vous pouvez aussi utiliser :

Une cotte de mailles ! Un gambison Une chignolle, villebrequin (si elle peut s’adapter sur la tige pour fabriquer le

boudin de mailles, c’est encore mieux) Une machine à boudins toute prête Des pièces d’armures de plates ou toute pièce dont ils peuvent parler au tout

début de la séquence

Pour les feuilles, ne donner que la page 1 seule, sans les autres feuilles dans un premier temps. Ensuite, vous pouvez donner les autres pages ensemble.

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Niveau temps, la séquence présentée ici m’a tenu 3 heures successives. L’étape 1 peut prendre 40 minutes (dont 20 à 25 minutes pour la recherche documentaire).Pour l’étape 2, à la page 2, moment où ils proposent un protocole, compter environ 25 à 30 minutes, le temps qu’ils s’approprient ce moment et qu’ils réfléchissent à une ou des propositions. La page 3 prend entre 40 minutes et 1 heure pour faire les relevés expérimentaux.La fin du document s’étale jusqu’à la fin de votre séquence. Ces temps ne sont qu’INDICATIFS, ils ne correspondront peut être pas au temps que vous passerez sur chaque étape. A vous d’adaptez selon ce que vous avez envie de rajouter ou d’enlever.Ci-joint quelques liens pouvant vous permettre de vous renseigner sur cette cotte de mailles, de même que quelques images pouvant remplacer les accessoires difficilement trouvables…

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http://terresdelegende.xooit.com/t6583-Evolution-des-armes-et-armures-au-Moyen-Age.htmhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cotte_de_mailleshttp://www.cottesdemailles.com/mailles/?quoi=universelle/intro&to=2http://www.deco.fr/actualite-deco/316904-cotte-mailles-materiau-maison.htmlhttp://www.rose-epee.com/xiiieme-siecle/armes-armures/haubergerie/http://fr.wikipedia.org/wiki/Jaque_(armure)