La mesure des hauteurs et des distances : triangulation et similitude
Triangulation et triangles semblables.
La mesure des hauteurs et des distances
Mensura Altitudinum
La triangulation
La triangulation est une méthode géométrique qui permet de mesurer la hauteur d'un édifice sans y monter. En mesurant un angle et une distance au sol, on peut calculer la hauteur par les propriétés des triangles rectangles.
Le théorème de Thalès
Le théorème de Thalès permet de calculer des distances inaccessibles par proportionnalité. Si deux triangles sont semblables (mêmes angles), leurs côtés sont proportionnels. Ce théorème est la base de tout l'arpentage médiéval.
Triangulation et similitude : la géométrie pratique des bâtisseurs et des arpenteurs médiévaux.
Testez-vous : 5 questions
1. Quelle méthode géométrique permet de mesurer la hauteur d’un édifice sans y monter ?
- La triangulation
- La rectification
- La quadrature
- La cubature
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Réponse : La triangulation
La triangulation est la méthode géométrique qui permet de mesurer la hauteur d’un édifice ou la distance d’un point inaccessible sans s’y rendre. Elle utilise les propriétés des triangles semblables : en mesurant un angle et une distance connue au sol, on peut calculer la hauteur cherchée. Les bâtisseurs et arpenteurs médiévaux la pratiquaient couramment.
2. Le théorème de Thalès permet de calculer des distances inaccessibles par proportionnalité.
- Vrai
- Faux
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Réponse : Vrai
Le théorème de Thalès permet de calculer des distances inaccessibles en utilisant la proportionnalité de segments coupés par des parallèles.
3. Les bâtisseurs de cathédrales utilisaient des triangles ____ pour vérifier les angles droits.
- rectangles
- équilatéraux
- isocèles
- scalènes
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Réponse : rectangles
Les bâtisseurs de cathédrales utilisaient des triangles rectangles pour vérifier les angles droits sur le chantier. Le plus célèbre est le triangle 3-4-5, formé à l’aide de la corde à 13 nœuds. La réciproque du théorème de Pythagore garantit que si les côtés vérifient la relation a au carré + b au carré = c au carré, l’angle opposé au plus grand côté est droit.
4. Quel outil les arpenteurs médiévaux utilisaient-ils pour mesurer les terrains ?
- Le sextant
- La corde à nœuds
- Le télescope
- La boussole
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Réponse : La corde à nœuds
La corde à nœuds était l’outil principal des arpenteurs médiévaux pour mesurer les terrains. En espaçant les nœuds à intervalles réguliers, elle servait à la fois de mètre et d’instrument de tracé. Tendue en triangle 3-4-5, elle permettait même de vérifier les angles droits, appliquant ainsi le théorème de Pythagore sur le terrain.
5. La similitude des triangles n’a aucune application pratique connue à l’arpentage médiéval.
- Vrai
- Faux
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Réponse : Faux
Inversion : la similitude des triangles, héritée d’Euclide, est précisément le principe géométrique utilisé pour mesurer hauteurs et distances dans l’arpentage médiéval.
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