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L’application du théorème de Pythagore au calcul d’équerrage

Résumé
  • Il est indispensable de savoir positionner ou vérifier un angle droit sur un ouvrage.
  • Le calcul, ou la vérification de l’équerrage, utilise le théorème de Pythagore.
  • Le théorème de Pythagore se décline sur les valeurs 3-4-5 qui permettent sur le terrain une vérification ou une implantation rapide à l’aide de 2 décamètres.

Qu’est ce que l’équerrage ?

Le terme « équerrage » renvoie à la nécessité d’implanter ou de vérifier que certains ouvrages, en particulier de voirie, possèdent bien un angle droit.
Deux lignes perpendiculaires tracées sur un dallage pour matérialiser un angle droit
Vérification d’un équerrage sur un dallage. Crédit : Andrew Gook / Unsplash — Licence : CC BY.
Implanter ou vérifier le « bon équerrage » de l’ouvrage doit pouvoir se faire rapidement, sans nécessiter de grands calculs, et avec un matériel simple.
Toutefois, il est important de savoir que derrière la technique se cache un des théorèmes les plus importants des mathématiques : le théorème de Pythagore.

Comment le théorème de Pythagore se décline-t-il sur les valeurs 3-4-5 ?

Le théorème de Pythagore nous apprend que dans n’importe quel triangle rectangle, quelles que soient les mesures des côtés, l’hypoténuse élevée au carré est égale à la somme des carrés des côtés qui forment l’angle droit.
Triangle rectangle dont les côtés a et b et l’hypoténuse c vérifient a² plus b² égale c²
Théorème de Pythagore dans un triangle rectangle. Crédit : tpdemain — Licence : CC BY.
Nous allons utiliser cette propriété des triangles rectangles dans un triangle particulièrement simple dont les dimensions, si on le traçait sur un chantier, pourraient être : 3, 4 et 5 m.
En effet, constatant que 32 + 42 = 9 + 16 = 25 = 52, on en déduit que le triangle de dimensions 3, 4 et 5 m est un triangle rectangle, puisqu’il vérifie le théorème de Pythagore.
À partir de ce constat simple, nous allons pouvoir sans faire aucun calcul implanter des angles droits et vérifier des équerrages d’ouvrages.
Triangle rectangle avec des côtés de 3, 4 et 5 unités
Triangle rectangle de dimensions 3, 4 et 5. Crédit : tpdemain — Licence : CC BY.

Comment appliquer le théorème de Pythagore sur le terrain avec 2 décamètres ?

Pour vérifier sur le terrain qu’un angle d’ouvrage est droit, nous allons lui superposer l’angle droit d’un triangle imaginaire de dimensions 3, 4, 5. Pour matérialiser ce triangle imaginaire, il nous suffira de 2 fiches et de 2 décamètres.
D’abord, positionner 2 fiches distantes de 3 m (premier côté du triangle imaginaire) le long du côté de l’angle à vérifier ou à implanter.
Segment de trois mètres matérialisé sur un dallage entre deux repères
Base de trois mètres pour contrôler un équerrage. Crédit : Andrew Gook / Unsplash — Licence : CC BY.
Sur chaque fiche, glisser l’anneau du décamètre, et tendre chacun d’eux de façon à les croiser, l’un à 4 m et l’autre à 5 m (deuxième et troisième côté du triangle 3, 4, 5 imaginaire).
Deux rubans métriques de quatre et cinq mètres tendus depuis une base de trois mètres
Croisement de deux décamètres à quatre et cinq mètres. Crédit : Andrew Gook / Unsplash — Licence : CC BY.
Tendus, vos 2 décamètres matérialisent le triangle imaginaire. Vous pouvez alors implanter un angle droit ou vérifier que votre ouvrage est bien à l’équerre.
Triangle de côtés 3, 4 et 5 mètres tracé sur un dallage
Triangle 3-4-5 matérialisant un angle droit. Crédit : Andrew Gook / Unsplash — Licence : CC BY.
Le théorème de Pythagore doit son nom à Pythagore de Samos, philosophe de la Grèce antique, né au VIe siècle av. J-C. Rien ne permet cependant de l’attribuer de façon certaine à Pythagore car il était déjà connu plus de 1 000 ans auparavant en Mésopotamie et dans d’autres cultures.
©TP Demain 2020 (Photographies 1, 4, 5 et 6 : Andrew Gook/Unsplash)
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