Ou isoplèthes d’altitude. Ces courbes figurent sur les cartes topographiques, qui sont des représentations planes, à une échelle donnée, de portions de la surface terrestre (d’une planète ou d’un satellite), avec ses formes et son modelé. Le relief est défini par un ensemble de courbes, chaque courbe relie tous les points d’une surface ayant la même altitude et qui est l’intersection entre un plan horizontal et le relief du terrain. Les altitudes des courbes de niveau sont régulièrement espacées (l’espacement s’appelle l’équidistance), à partir du niveau de la mer. Sur une carte, c’est-à-dire vu d’en haut, elles apparaissent plus ou moins serrées en fonction de la pente.
Nous vous proposons ici une aide à la réalisation d’un modèle 3D permettant une vision plus globale et pédagogique de la notion de courbes de niveaux.
D’après une idée originale de Laurence Le Callonnec Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.
Matériel nécessaire pour réaliser le modèle :
1) Un bloc parallélépipédique de mousse de polyuréthane (mousse fine et légère utilisée pour piquer les fleurs des compositions florales). (exemple de dimensions : 20 cm X 14 cm X 10 cm.)
2) Un couteau à steak ou autre.
3) Du papier de verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux..
4) Un double décimètre.
5) Une plaque de verre ou de plexiglass transparente
6) Deux supports latéraux divers de hauteur supérieure au modèle
7) Un feutre indélébile noir à pointe moyenne.
8) Six tasseaux de 14mm d’épaisseur
9) Un plan de travail facile à nettoyer, la découpe de cette mousse produit de nombreux grains fins de plastique, qui s’éliminent très facilement à l’eau ou à l’aspirateur.
Matériel nécessaire pour le TP par étudiant :
1) Une demi-feuille de transparent à photocopieur
2) Un feutre à transparent
3) Une plaque de verre ou de plexiglass transparente par modèle
4) Deux supports divers de hauteur supérieur au modèle (livres, blocs de bois ou de polystyrène, etc.)
NE PAS UTILISER LE FEUTRE DIRECTEMENT SUR LE PLEXIGLASS
Réalisation du modèle, découpe du bloc :
Le but est de réaliser deux petites montagnes de tailles inégales, dont l’une aura une face plus abrupte. Le modèle doit aussi comporter deux dépressions sur les flancs des monts, dont une en biais. D’autres reliefs sont possibles.
1) Tracer une ligne de deux centimètres à partir de la base, pour créer un socle de référence qui ne sera pas découpé.
2) Découper la forme grossièrement au couteau, avec un mouvement orienté vers l’extérieur pour ne pas vous blesser.
3) Quand la forme générale est terminée, utilisez un petit morceau de papier de verre pour arrondir les arrêtes de découpe et pour travailler plus finement le modelé, pentes et dépressions.
Préparation du matériel pour le tracé des courbes :
Par convention, chaque courbe de niveau sera séparée de 15 millimètres.
1) Découpez six tasseaux de 15 millimètres d’épaisseur et d’une douzaine de centimètres de long (pour un modèle de 10 cm de hauteur)
2) Scotchez le feutre par l’extrémité opposée à sa pointe, et décalé d’une moitié environ, sur le tasseau supérieur, afin de pouvoir accéder aux parties les plus éloignées de la base du socle.
Réalisation du tracé des courbes de niveau sur le modèle :
Il est plus simple de commencer par le haut du modèle.
1) Empilez les six tasseaux les uns sur les autres
2) Sur le sixième tasseau supérieur fixez le feutre
3) En maintenant les tasseaux ensemble et immobiles d’une main, feutre compris et sans forcer, tourner le modèle de l’autre main en traçant la première courbe
4) Enlevez un tasseau pour tracer la deuxième
5) Enlevez un tasseau à chaque nouveau tracé jusqu’au socle
6) Reliez les points non accessibles du centre du modèle au feutre, à main levée si besoin. La perfection n’est pas capitale. Mais en cas d’accident, l’encre bien sèche peut–être facilement effacée au papier de verre.
Réalisation du TP :
1) Le modèle doit être placé sous la plaque de verre ou de plexiglass soutenue par deux supports. Ici nous avons fait réaliser une tablette de plexiglass munie de quatre pieds tubulaires et vissés, de la même matière. Nous avons prévu quatre encoches à chaque coins du modèle, afin de fixer légèrement et de stabiliser l’ensemble, lors du tracé à réaliser ensuite sur le transparent.
2) Placez sur la tablette une demi-feuille de transparent
3) En tenant l’ensemble d’une main (on peut fixer la feuille de transparent avec deux bouts de scotch), décalquez à main levée et en fermant un œil, les courbes de niveaux du modèle, sans le tourner, mais en bougeant la tête en suivant les lignes. L’œil doit toujours se déplacer au-dessus de chaque point des courbes. Commencez sur la droite ou la gauche, en fonction de si vous êtes gaucher ou droitier.
Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.