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A - L'arithmétique de Boysset
La façon de mener les calculs :
l'usage de l'abaque à jetons
Comme on va le voir, le vocabulaire opératoire
de Boysset est plus restreint que celui d'autres traités écrits
en français ou bien en langue d'oc et qui utilisent le calcul sur
papier. Bertrand n'emploie pas le terme " multiplier " qui est
courant dans le domaine roman, mais le verbe somar. Il se sert,
pour évoquer la division, des verbes " diviser " et "
partager " à l'instar de nombreux exemples ; il qualifie aussi
l'addition et la soustraction : " ajouter " et " rabattre
". Le problème se pose de savoir comme notre arpenteur - puisqu'il
ne le dit pas explicitement - effectuait ses opérations ; en d'autres
termes, utilisait-il le papier ou bien pratiquait-il le compte par jetons
en se servant d'une abaque ?
Je rappelle tout d'abord l'usage constant
des chiffres romains. Je ferais une seconde remarque sur le déroulement
chronologique de l'opération : comme on l'a déja vu à
plusieurs reprises, celle ci est déja faite lorsque Bertrand utilise
l'impératif et enjoint au lecteur " escrieu ", il semble
donc que l'utilisation du papier n'intervient qu'une fois le résultat
obtenu. La lecture du ch. 36 donne une autre indication lorsqu'il dit
" tu sortis e gieta que destres o palms venra per una quada una de
las parts ", l'emploi du verbe gitar
associé ici à sortir - qui veut dire " obtenir
le résultat de l'opération " - est caractéristique
de l'usage des jetons d'abaque, on les jette - on les dispose selon la
valeur qu'ils doivent représenter - sur la table de l'abaque. Enfin,
si l'on comprend que Boysset utilise le calcul par jetons, le sens du
ch. 12 de La siensa de destrar s'éclaircit tout à
fait. Intitulées " chapitre des palms simples ou carrés
" ces quelques lignes peuvent se lire ainsi :
" De même, arpenteur, quand
tu auras arpenté une terre ou une vigne et qu'elle aura tant
de destres et tant de palms de long, et tant de destres et tant
de palms de large, et que tu viendras à faire ton opération,
sois avisé que, dans l'angle de l'abaque où l'on additionne
les palms, il s'agit de palms linéaires et il faudra que
tu mettes 16 palms linéaires pour avoir un palm carré,
si tu veux faire ton compte loyal, juste et véritable, c'est
pourquoi note le bien. "

Compte à l'aide d'un type d'abaque
à jetons extrait de la Margarita philosophica du père
chartreux Gregor Reisch (1504)
Et en effet, alors que le calculateur a procédé
à la multiplication des destres sur une autre colonne de l'abaque,
il n'a pas encore fait la même opération pour les palms,
ce que lui rappelle Boysset en lui donnant une équivalence.
Ainsi, en établissant l'usage de l'abaque
à jetons pour la réalisation des opérations arithmétiques,
nous trouvons une première indication sur le positionnement de
l'oeuvre de Boysset dans la tradition mathématique du Moyen Âge
et un élément décisif pour la compréhension
de sa formulation des calculs de surface.
a - Quel vocabulaire
pour quelles opérations ?
Somar : faire une opération
sur l'abaque
L'expression far
la soma signifie faire une opération sur l'abaque.
Lorsque le propriétaire d'une terre veut en savoir la superficie,
après que l'arpenteur en ait pris ses dimensions ce dernier
peut également employer l'expression sortir la soma. Le
résultat de l'opération qui donne la superficie est
ici indiqué par le verbe sortir
: après avoir pris ses mesures et posé l'opération
on peut sortir la soma et l'on saura combien il y a de sèterées.
Le résultat lui même lorsque
Boysset n'emploie pas de périphrases comme ci dessus peut s'appeler
le nombre , on peut aussi trobar le nombre .
Mais c'est le verbe
somar qui s'emploie le plus fréquemment pour marquer
l'obtention du résultat , les mots soma/somar/asomar
sont utilisés à 55 reprises dans la La siensa de
destrar. De la même façon, Boysset, lorsqu'il arpente
dans le terroir de Notre-Dame d'Amour, utilise systématiquement
une expression de ce type qui rend compte du résultat obtenu
pour chaque pièce de terre mesurée : " Son
destres 1051 e 7 palms e mieg, soman sestairadas 6 e 114 destres
e 15 palms e mieg. " L'emploi de la phrase somar la
soma, est à l'origine de passages très allitératifs
où l'on se trouve en présence de véritables chapelets
de mots aux racines identiques comme au ch. 40 :
La soma que somara
tota la terra
Il en est de même au ch. 46 de
La siensa d'atermenar :
Quant l'auras destrada, sortis
e soma que destres somaran, et apres, vejas
quantas sestairadas seran, e sauput que ajas ta soma
sertana.
L'usage abondant de ces types d'expressions
a donc pour fonction de signaler au lecteur que l'arpenteur effectue
un calcul sur l'abaque, mais offre-t-il de suffisantes précisions
pour savoir duquel il s'agit, multiplication, addition... ? Examinons
le ch. 31 qui montre bien le déroulement d'une opération
:
tu somaras totas tas somas,
quant del lonc, quant del traves...
somat que sera tot...
escrieu tantost ta soma e ton nombre per entier...
Ainsi l'arpenteur soma la longueur
et la largeur, puis il en écrit le résultat (ta soma
e ton nombre), mais rien n'est indiqué sur l'opération
arithmétique effectuée, on ne sait pas de quoi il s'agit.
La même imprécision se retrouve au ch. 39 où l'on
doit, sans autre forme de procès, somar la base et la
moitié de la longueur d'une figure. De même, au ch. 43,
Boysset nous fournit un véritable florilège sur l'emploi
de soma et de somar. Alors qu'il a effectué des
calculs de surface de parallélogrammes et de triangles, qu'il
s'est livré à l'addition des diverses superficies obtenues,
il utilise les deux termes pour décrire indifférement
tous ces types de calcul :
Et apres, tu, destra los quaps
tant per quayrats quant per conhets et escrieu ta somas
totas, tant de destres quant de palms. Et apres soma quascuna
destradura per si, e, somat que sie, fay soma general
de tot. Et adoncs atrobaras quantos destres e quantas sestairadas
seran.
Diviser
Le terme diviser (devesir) est surtout
employé pour signaler la partition matérielle d'une pièce
de terre, seuls deux emplois laissent penser à la réalisation
d'une opération sur des nombres. Boysset enjoint à l'arpenteur
de : " Devesis ton nombre ... rata per rata segon
las parts que volran far d'aquela posesion, sien 2 o 3 Ch. 25",
plus loin il donne d'autres précisions :
Si sobra, devesis o destre
per destre o palm per palm - o mens per mens, o mais per mays
- per tantas parts con auras fachas d'aquela posesion.
Le ch. suivant est plus explicatif, après
avoir posé l'opération et calculé le résultat,
on l'écrit sur le papier :
E sortit que auras ton nombre, devesis
ta soma per tantas parts con las parts volran que fasas del
conhet et escrieu la soma Ch.26.
En fait, notre arpenteur utilise surtout
des périphrases du genre : " Partage la par la moitié,
le tiers..., prends en la moitié Ch. 38" comme il
l'écrit au ch. T71 :
" Item, apres, las gibas
per tu destradas e de tot en tot asomada, aquela soma part
per mieg e cant l'auras partida, destra a quaucun quap de
la posesion conquava aytantos destres con sortira la mitat
de la soma desus dicha. "
Il peut aussi se servir du verbe trosar
: " Trosa la per mieg. "
Le verbe partir représente
l'opération physique du partage de la terre. Au ch. 25 Boysset
indique bien que l'action de diviser le résultat en effectuant
un calcul est subordonnée à la volonté de partir
la terre, ce qu'il met en évidence au ch. 45 lorsque le dessin
qu'il trace montre l'arpentage et le type de division qu'il préconise.
Le fait est encore plus clair dans l'arpentage à Notre-Dame d'Amour,
il a fait les calculs (asom) et il a procédé aux
opérations sur le terrain : " aquabiey de partir, de destrar
et de atermenar totas las posesions. "
Multiplier
Il n'y a pas, dans les traités,
de terme qui traduise clairement le concept de multiplication, seuls
les verbes doblar et triplar introduisent sans équivoque
cette notion. Le sens de doblar reste néanmoins peu clair,
comme on le verra plus bas, au premier abord il semble que l'on doive
l'interpréter comme " doubler, multiplier par deux ",
mais l'analyse des formules de surface laisse penser à un emploi
au sens plus général de "
multiplier " . En revanche dans le ch. T81, le déroulement
de la procédure de calcul montre que c'est la signification de
" multiplication par deux " qui est mise en avant :
" Toi, mesure la largeur du
ruisseau où l'eau coule à l'aide d'une corde, cette
mesure, toi double la, puis une fois doublée, toi mesure
avec ton destre cette longueur et cette longueur, écris-la
"
Ici la largeur du marais est mesurée
puis multipliée par deux, elle est ensuite combinée avec
la longueur.
Ajouter, retrancher
Il existe deux mentions explicites de l'addition
caractérisées par l'emploi du verbe ajustar. Ainsi,
lors de l'arpentage d'une pièce de terre composée de formes
variées, Boysset donne la méthode à suivre et indique
les manoeuvres de jetons [aponre et rebatre] à
effectuer sur l'abaque pour arriver au bon résultat : "
Regarde bien s'il y aura des coudes ou des bosses et arpente les
tous, que le périmètre soit rentrant ou bien en saillie.
S'il est rentrant, soustrait, s'il est en saillie remets des jetons
et ajoute au résultat final Ch. 3. " Il s'en trouve
une autre formulation dans La siensa d'atermenar : " De
ce résultat, toi prends la moitié de la différence
entre la grande et la petite lieue et ajoute-la aux 5 pieds par toi
mesurés sur la petite lieue Ch. 38", il y a donc
là une division par deux puis une addition avec un résultat
précédement obtenu.
Le verbe rebatre signalé
plus haut signifie soustraire :
" Item, apres, tu, conta
e pren lo nombre que resta en la mesura davant dicha, rebatut
los 5 pases per tu preses per la legua menor, e rebatut
lo plus lonc de la mesura per tu presa per la legua major
Ch. T38. " On en connait deux autres emplois:
" E rebat ho del nombre desus ", "
E so que sobrara, tu rebat de la longuesa . "
b - Techniques opératoires du
calcul de la soma del cairat
Ce genre de calcul est le plus fréquemment
employé par Bertrand, il l'utilise pour connaître la superficie
d'un rectangle arpenté en croix et je vais maintenant développer
la façon de conduire les opérations.
Pour cela, il est nécessaire de
relire le ch. 14 :
" Quelle différence y-a-t-il
entre la mesure de destre - qu'il s'agisse du destre long ou du destre
court - et entre la mesure de canne ?
De même, arpenteur, si quelqu'un
te demandait si le calcul du destre carré et de la canne carrée
peuvent se faire d'un manière identique, en prenant en compte
leur rapport [qui est celui de 2 à 1], sache que non. Car dans
le destre carré d'Arles on ne compte que 16 palms carrés,
qu'il s'agisse du destre des terres ou des labours, et dans le destre
des vignes il y 13 palms carrés, et d'après la longueur
de la canne carrée dont on se sert il n'y a que 8 palms carrés.
Si l'on calculait de cette façon, le grand destre ferait 4
canne carrées, ce qui ferait 32 palms carrés.
C'est pourquoi sache que la mesure de
destre n'est pas identique à la mesure de canne, car 16 palms
linéaires du grand destre ne font qu'un palm carré et
13 palms linéaires du petit destre ne sont qu'un palm carré
et 8 palms linéaires d'une canne font un palm carré
selon le calcul des charpentiers et des gens de métiers.
C'est pourquoi sache que le calcul des
arpenteurs - ou du destre - n'est pas le même que le calcul
et la mesure de la canne et des charpentiers, note le bien. "
Boysset nous dit ici les choses suivantes
:
Soit :
- x = destre de 16 palms
- y = canne de 8 palms
- Sx = 16 p²
- Sy = 8 p²
On a les égalités suivantes
:
- x = 2y
- 4Sy = 32 p²
- Sx = 2Sy
Si on effectue une opération du
type " semblant lo conte l'un de l'autre segon sa rata "
on trouve :
au lieu du bon résultat qui est
Dans la réalité on a :
- Sx = 64 p²
- Sy = 256 p²
- Sy = 4Sx
Au ch. 33, Boysset revient encore sur la
question et rappelle les données que je viens de développer.
Il redit qu'il faut se souvenir que x = 2y, précaution
indispensable pour mener à bien les calculs et ne pas faire fausse
route en opérant " semblant lo conte l'un de l'autre
segon sa rata ". Puis il réitère l'avertissement
Sx = 2Sy, et il insiste pour que l'arpenteur ne néglige
pas ces équivalences lorsqu'il fera ses calculs pour le cas où
il serait obligé de choisir la mesure de canne pour effectuer
ses relevés. Il donne donc les indications suivantes où
la valeur la valeur du p² n'est pas considérée
comme une surface mais comme un opérateur
de conversion :
| |
|
|
| destre² de 16 palms |
16 p² |
p² de d16 = 16,7117
m²/16 |
| destre² de 13 palms |
13 p² |
p² de d13 = 11,0323
m²/13 |
| canne² de 8 palms |
8 p² |
p² de canne = 4,1779
m²/8 |
Le dernier passage du ch. 14 indique la
manière de calculer les palms carrés pour les trois unités
de longueur considérées, ce qu'il faut comprendre comme
des indications opératoires identiques à celles développées
au ch. 12 qui traite spécialement de ce sujet. A cet endroit
du traité, Boysset dit : " Il faut que tu y mettes
16 palms simples pour obtenir un palm carré ", ce
faisant il nous donne une indication sur sa manière de procéder
au calcul des p² lorsqu'il se sert de l'abaque. On peut
en effet penser que Bertrand ajoute les palms (" à l'angle
où l'on ajoute les palms ") puis qu'il les divise par 16
pour obtenir des p². Je note que la validité de ce
mode de calcul des p² est confortée par sa méthode
d'extraction de la racine carrée des p² comme on
va le voir au paragraphe suivant.
Pour résumer
Soit :
- Ld = Longueur en destres de
16 palms
- Lp = Longueur en palms
- ld = largeur en destres de
16 palms
- lp = largeur en palms
Pour calculer S [la soma del cairat]
Ch. 39, il faut faire l'opération suivante :
S en d² p² =
(Ld x ld) + (Lp+lp)/16
c - Les comptes faits
Les fos 66 à 98 de Carpentras 327
contiennent six séries de comptes faits qui donnent des résultats
de superficie, de longueur et de prix pour les terres et les vignes.
En voici le détail :
| base
de départ |
résultat
1 |
résultat
2 |
| prix de la quarterée
de vignes compris entre 1 et 23 fl. |
prix du d16² |
|
| prix de la sèterée
de terre compris entre 1 et 32 florins |
prix du d16² |
|
| terres de 1 à 1/128
de sèterée |
Surface en d16² |
racine carrée de
la Surface |
| terres de 1 à 100
sèterées |
S en d16² |
racine carrée de
S |
| vignes de 1 à 1/64
de quarterée |
S en d16² |
racine carrée de
S |
| vignes de 1 à 1/74
de quarterée |
S en d13² |
|
Ces barêmes sont particulièrement
instructifs car il permettent de voir que Boysset a calculé des
racines carrées ce qui élargit notre connaissance de son
horizon mathématique. Il est également possible, grâce
à l'arpentage de Notre-Dame d'Amour, d'en percevoir directement
l'utilisation pratique que pouvait en faire l'arpenteur lorsqu'il effectuait
des calculs de conversion.
Racines carrées
Dans trois comptes faits Bertrand met en
oeuvre un calcul de racines carrées.
Il procède d'abord à l'extraction
de puis extrait la racine carrée des palms² en extrayant
la racine² de leur valeur en palms simples : et non pas en calculant
directement , car il considère que p² = 16 p comme
il l'a indiqué au ch.12.
Le tableau qui suit montre un choix de
calcul où l'on pourra voir que Boysset extrait correctement les
racines entières (9, 16, 64, 2500, 10000...) mais que les résultats
sont beaucoup plus approximatifs pour les autres, il ajuste alors le
résultat en rajoutant quelques palms. La méthode dont
il se sert reste à déterminer mais doit s'apparenter à
celle qu'utilise Jehan Adam.
| mesure |
contenance
de la mesure en destre cairat |
contenance
en p² |
son
en cairat : racine carrée de la contenance en destre
cairat |
| 1sétérée |
156 d² 4 p²
R² 156 = 12,48
4p² = 64 p R² = 8
|
(156 x 16) + 4 = 2500
p² |
12 d 8 p |
| 1 éminée
(1/2 sét.) |
78 d² 2 p²
R² 78 = 8,83
2p² = 32 p
|
(78 x 16) + 2 = 1250 p² |
7 d 8,5 p 1/3 p |
| 0,5 éminée
(1/4 sét.) |
39 d² 1p²
R² 39 = 6,24
1p² = 16 p R² = 4
|
625 p² |
6d 4 p |
| quarte (1/8 sét.) |
19 d² 8,5 p²
R² 19 = 4,35
|
312,5 p² |
4 d 6,5 p 1/6 p |
| 1/16 sét.(d°
ch. 1) |
9 d ²12 p² ¼ p²
R² 9 = 3
|
|
3 d 2 p |
| 16 sét |
2500 d²
R² 2500 = 50
|
|
50 d |
| 36 sét |
5625 d²
R² = 75
|
|
75 d |
| 64 sét |
10 000 d²
R² = 100
|
|
100 d |
| 100 sét |
15 625 d²
R² = 125
|
|
125 d |
Utilisation des comptes faits pour les
conversions de d² en sétérées
L'utilité des comptes faits est
illustrée de manière évidente lorsque l'on met
en rapport avec eux l'arpentage de Notre-Dame d'Amour.
Dans ce travail Boysset a procédé à des conversions
en sétérées, d², p² de surface calculées
en d² p². Bertrand a d'abord trouvé la surface en destres
et palms² des terres arpentées puis il a transformé
ces résultats en sétérées à l'aide
d'une méthode qui semble devoir être formulée de
la façon générale suivante :
Soit :
- x = surface en d² p²
à convertir en sétérées, d², p²
- d²x = nombre de d²
contenus dans x
- p²x = nombre de p²
contenus dans x
- y = surface en d² p²
immédiatement inférieure à x prise dans
les comptes faits
- d²y = nombre de d²
contenus dans y
- p²y = nombre de p²
contenus dans y
- z = valeur entière de
y en sétérées
On cherche
R = valeur de x en sétérées,
d², p²
- R = z + (d²x - d²y) +
(p²x - p²y)
Je vais la tester sur un premier exemple
numérique tiré de cet arpentage de Notre-Dame d'amour.
Soit :
- x = 2873 d² 12 p²
- y = 2812 d² 8 p²
- z = 18 sét.
- R = 18 sét + [(2873 d²
- 2812 d²) + (12 p² - 8 p²)]
- R = 18 sét + 61 d²+
4 p²
R de Boysset = 18 sét 61 d²
4 p². Les résultats sont identiques.
Un deuxième exemple confirme sa
validité.
Soit :
- x = 1605 d² 6,5 p²
- y = 1562 d² 8 p²
- z = 10 sét.
- R = 10 sét + [(1605 d²
- 1562 d²) + (6,5 p² - 8 p²)]
- R = 10 sét + 43 d² -
1,5 p²
- R = 10 sét. + 42 d²
+ 14,5 p²
Boysset obtient 10 sét. 42 d²
14,5 p² les résultats sont identiques.
L'examen d'autres exemples fait apparaître
l'usage général de cette formule et les disjonctions qui
se trouvent dans les résultats sont attribuables à des
erreurs de calcul de Boysset comme dans les cas suivants :
1 - Soit :
- x = 966 d²
- y = 937 d² 8 p²
- z = 6 sét.
- R = 6 sét + [(966 d²
- 937 d²) + 8 p²]
- R = 6 sét + 29 d² +
8 p²
le résultat de Boysset est 6
sét 28 d² 8 p² il diffère de 1d² ce qui
doit être une erreur d'opération.
2 - Soit :
- x = 979 d²
- y = 937 d² 8 p²
- z = 6 sét.
- R = 6 sét + [(979 d²
- 937 d²) + 8 p²]
- R = 6 sét + 42 d² +
8 p²
Le résultat de Boysset est de
6 sét + 41 d² + 8 p², il a fait une erreur de calcul
en oubliant un destre² dans la soustraction
Ainsi, en s'appuyant sur les comptes faits,
Boysset n'utilise-t-il que des soustractions ou des additions. On comprend
mieux la raison de la longue élaboration de ces listes de nombres
puisque leur usage permettait de se passer d'opérations complexes
comme la division et la multiplication dont la mise en oeuvre s'imposerait
aujourd'hui pour de telles conversions.
B - Les formules de calcul de surface
A la lumière des développements
que je viens d'effectuer et de l'analyse des différentes formes
de figures géométriques que j'ai décrites plus haut,
je reprends cas par cas la formulation littérale des calculs de
surface proposés par Boysset, m'occupant d'abord des rectangles
puis des autres types de figures. Le tableau ci dessous résume
les diverses mentions de l'arpentage en croix, utilisé pour la
mesure des rectangles.
a - Rectangles
L'arpentage en croix
| ch. |
forme
géométrique |
mesures prises
déroulement
et nom de l'opération d'arpentage
|
nom
de l'opération arithmétique |
| 4 |
conhet drechurier |
destra lo en cros per mieg
Hauteur = aut
Base = traves
|
dobla ton nombre = B x
H |
| 5 |
carré |
Equerre le carré inscrit
= esquaira la en mieg
part la en cros
|
|
| 28 |
rectangle |
Largeur = destra en mieg lo
travers
Longueur = destra lo lonc d'aut
en aut
|
somar |
| 29 |
rectangle |
Longueur = la destra del lonc
Largeur = et al quap lo traves
quar per l'autesa non poiries per mieg
|
somar |
| 31 |
rectangle |
Longueur = lonc
Largeur = o destras a traves,
destrant per mieg de la posesion per la semblant maniera que tu
auras destrat lo lonc.
E destrat que ho auras, tantost escrieu
quantos destres ni palms atrobaras. E fag tot ayso tu somaras
totas tas somas, quant del lonc, quant del traves ; e somat
que sera tot claramens e serta, tu escrieu tantost ta soma e
ton nombre per entier.
|
somar las somas del lonc
e del traves |
| 39 |
rectangle |
Equerrer la pièce de terre
= tu, ... esquayraras ta terra a quascun quap
tu destra ta quairadura en cros.
|
résultat de
l'opération = la soma del quayrat que auras destrat permieramens |
| 40 |
rectangle |
Longueur = destra aquela posesion
del lonc, d'aut en aut, mesurant per lo mieg
Largeur = tu, la destra per
lo mieg e travers
|
|
| 41 |
rectangle |
Equerrer la pièce de terre
= tu esquayraras la posesion aquela per lo mieg
Arpenter en croix = et, esquayrat
que sie, tu, o destra en cros per lo mieg d'aut en aut et a traves.
|
|
| 43 |
rectangle |
Equerrer la pièce de terre
= esquairaras lo plus lonc de la terra
Arpenter en croix = e quant
sera esquayrat, e tu, la destra en cros.
|
|
| 45 |
rectangle |
Arpenter en croix = tu destraras
una de las parts per si o un dels quaps, e destra la en cros del
lonc e del traves
Arpenter en croix = destra
l'autre quap ; ben que sie menre e plus cort, destra l.en cros,
en lonc et a traves
|
soma que destres trobaras. |
Le ch. 38 de La siensa de destrar
résume bien la doctrine de Boysset en cette matière, en
voici une traduction :
" Quelle est la manière
la plus à propos, la meilleure et la plus rapide pour arpenter
une terre, faut-il arpenter chaque côté de la longueur
puis les deux extrémités ou bien faut-il l'arpenter
en croix, c'est à dire mesurer la longueur de la pièce
de terre prise au milieu des extrémités puis mesurer
la largeur prise perpendiculairement au milieu de la longueur?
Arpenteur, sache de façon certaine
que, quelle que soit celle de ces 2 manières que tu utilises
pour arpenter une terre, soit en arpentant les deux côtés
de la longueur puis les deux extrémités, soit en arpentant
d'abord la longueur prise au milieu de la largeur puis en mesurant
la largeur prise perpendiculairement au milieu de la longueur, toutes
ces deux méthodes sont belles et bonnes et tu peux les utiliser
et choisir celle que tu veux.
Mais je te dis bien, et de façon
certaine, que l'arpentage de la longueur prise au milieu de la largeur
puis de la largeur prise perpendiculairement au milieu de la longueur
est meilleur, plus certain et plus assuré que l'arpentage de
chaque côté de la longueur puis des deux extrémités.
Voici pourquoi : si tu arpentes une possession par les deux longueurs
et les deux largeurs, tu trouveras un conhet petit ou grand à
une des extrémités et il te faudra faire un autre arpentage
pour ce conhet et tu auras d'autant plus à faire.
Si tu arpentes d'abord la longueur prise
au milieu de la largeur puis si tu mesures la largeur prise perpendiculairement
au milieu de la longueur, tu n'auras pas plus d'arpentage à
faire et tu n'auras pas tant de peine ni de travail car il ne te faudra
pas autant calculer et arpenter comme tu l'aurais fait en procédant
de l'autre façon... "
Boysset a donc fait un choix délibéré
entre deux formules, celle en croix et celle qui prends en compte le
périmètre de la pièce mais qui, précise-t-il,
oblige à procéder à une décomposition en
plusieurs figures. Le dessin 54 montre un quadrilatère vaguement
trapézoïdal et les traits en pointillés indiquent
deux choses : l'arpentage en croix matérialisé par les
deux perpendiculaires à l'équerre et par la décomposition
en triangles. En fait Boysset a tracé ici deux surfaces équivalentes
mais dont l'une est plus longue à arpenter que l'autre. Le dessin
montre bien que, si dans le texte Bertrand considère que la mesure
des quatre côtés suffit à exprimer la surface, en
revanche, dans le dessin il procède comme il le fait d'habitude
en décomposant en figures simples. Tout se passe comme si Boysset
avait pris la formule des quatre côtés dans un traité
sans bien la comprendre puis, se ravisant, comme s'il était revenu
à ces procédés habituels de décomposition
en triangles et en rectangles.
Ainsi donc il apparait sans équivoque
que Boysset utilise la formule : surface d'un rectangle = Base x
Hauteur. Il la calcule selon le procédé de la soma
del cairat.
b - Autres types de figures
Conhet drechurier =
triangle Ch. 4
La formule de surface est : Hauteur
x Base prise perpendiculairement au milieu de la Hauteur. Bertrand
assimile donc un conhet drechurier à un rectangle. Je
note que la formule en croix n'est utilisée que dans ce chapitre
pour l'arpentage de ce type de triangle. Tout se passe comme si Bertrand
avait commis là une inadvertance qu'il rectifie ensuite en n'utilisant
plus que la formule (Base/2) x Hauteur. Et en effet notre arpenteur
est bien embarrassé lorsqu'au ch. 27 après avoir rappelé
les principes d'arpentage en croix du conhet qu'il a stipulés
au tout début du traité, il précise cependant :
" Si tu veux prendre la base sur le côté le plus long
tu peux le faire, mais quel que soit le côté le plus long,
mesure combien de destres et combien de palms il aura et de ce nombre
prends-en la moitié... ", il introduit donc ici la formule
classique de l'aire du triangle, qu'il ne modifiera plus par la suite.
Conhet = triangle
(Base/2) x Hauteur. Il divise la
Base par deux puisque il la prends " al plus larc " et procède
de la façon suivante : " Si tu veux prendre la largeur sur
la plus grande largeur [c'est à dire sur la base], tu peux le
faire, mais ... mesure-la en destres et en palms et prends la moitié
de ce nombre, multiplie le tout entier avec la longueur [c. à
d. la hauteur] et tu trouveras ton résultat véritable
sans te tromper Ch. 27. "
Posesion que non aya que 3 quayres
= triangle
Le triangle, ou plutôt " la
possession qui n'a que trois angles ", est justiciable de la formule
du conhet = triangle : (Base/2) x Hauteur.
" Toi, arpenteur, tu arpenteras
le côté le plus long sur la limite de cette possession
[la base] et du total de destres et de palms que tu trouveras tu n'en
écriras que la moitié... Puis tu mesures depuis le milieu
de cette base jusqu'à l'angle qui se touve en face [la hauteur],
une fois cela mesuré, écris-en le résultat...
Puis, immédiatement si tu le désires, fais tes calculs
de surface, sinon fais les à la maison [58] Ch. 42"
Surface du cercle
Boysset dans La siensa de destrar,
inscrit un carré dans le cercle, puis calcule la superficie de
ce carré et des arcs de cercle qu'il détermine, assimilant
l'aire des arcs de cercle à la surface du triangle inscrit.
" Si tu arpentais une terre
circulaire, inscrit un carré à l'intérieur en
te servant de l'équerre et mesure-le en croix, mesure ensuite
la flèche de chacun des arcs de cercle puis vois quelle est
la longueur de la corde, prends-en la moitié et tu trouveras
tes calculs exacts ainsi que la superficie Ch. 5. "
Périmètre du cercle
Cette méthode est introduite dans
La siensa d'atermenar lorsqu'il s'agit de calculer des surfaces
de voûtes, le périmètre du cercle est assimilé
à 6 fois le rayon. Ici donc Boysset n'use pas d'un fil comme
il l'a fait pour prendre la circonférence de la tour au ch. 34
mais se sert d'une approximation qui utilise une valeur grossièrement
approchée du nombre p :
Cette valeur de 3 soit 21/7, est voisine
des 22/7 qui sont couramment utilisés au Moyen Âge.
" Fais un cercle à l'aide
d'un compas, une fois tracé le cercle, mesures-en le rayon
et tu trouveras que six fois le rayon font la circonférence
du cercle. Donc puisque 6 fois le rayon font la circonférence,
3 fois en font la moitié... [181] Ch. T84. "
Arcs de cercle
Leur surface est assimilée à
celle du triangle inscrit, Boysset se sert
donc de la formule du triangle .
Surface latérale du cylindre
ou volume
Boysset utilise la formule Circonférence
x Hauteur qu'il développe au ch.
34 :
" Prends ta mesure avec un
fil au milieu de l'épaisseur du mur et déplace le fil
sur le pourtour en mesurant toujours au milieu de l'épaisseur.
Lorsque tu seras au bout du mur, ramasse ton fil puis va l'étendre
sur un lieu plat. Une fois étendu, prends ton destre ou ta
canne, mesure sa longueur et écris le nombre de cannes et de
palms que tu auras trouvé dans la longueur de ce fil. Vois
ensuite la hauteur de la tour.... Ch. 33"
Surface de voûtes
Boysset assimile les voûtes à
des surfaces passibles de l'arpentage en croix mais il affecte aux dimensions
un coefficient multiplicateur de 3/2 ou de 2/3. Il utilise cette méthode
dans les deux traités au ch.
34 et au ch. T84.
Le tableau suivant récapitule
les données fournies par les passages que nous venons d'examiner.
| ch. |
nom
de la figure |
mesures prises
déroulement
de l'opération
|
nom
de l'opération effectuée |
formule
employée |
| 40 |
Arcs de cercle |
B = Base
Base/2
H = Hauteur
|
atrobar ton conte |
(Base/2) x Hauteur |
| 33 |
Surface latérale
du cylindre ou volume |
C = Circonférence
H = Hauteur
|
contar C et H |
Circonférence x
Hauteur [2prH] |
| 34 |
Arcs de cercle |
B = Base
H = Hauteur prise au milieu
de la Base
Exemple numérique :
(Base/2) x Hauteur
|
doblar B |
(Base/2) x Hauteur |
| 4 |
Conhet drechurier |
H = Hauteur
B = Base prise au milieu de
la hauteur
arpentage en croix
|
doblar lo nombre |
" Base "
prise au milieu de la Hauteur x Hauteur |
| 27 |
Conhet |
B = Base mesurée sur
la vraie Base et non prise au milieu de la hauteur
Base/2
H = Hauteur
|
somar B/2 et H |
(Base/2) x Hauteur |
| 42 |
Triangle |
B = Base prise sur la vraie
Base [et non pas au milieu de la hauteur]
Base/2
H = Hauteur
|
somar B/2 et H |
(Base/2) x Hauteur |
| 5 |
Cercle |
On inscrit un carré dans le
cercle
On calcule sa surface par la méthode
en croix
On calcule la surface des arcs de
cercle déterminés par l'inscription du carré
en calculant la surface des triangles inscrits : H = Hauteur
de l'arc de cercle
B = Base [longueur de la corde]
Base/2
|
somar B/2 et H |
Surface du carré
inscrit + surface des 4 arcs de cercle suivant la formule (Base/2)
x Hauteur |
| 39 |
Arcs de cercle |
B/2 = Base/2
H = Hauteur
|
somar B/2 et H |
(Base/2) x Hauteur |
| T 84 |
Circonférence du
cercle |
Diamètre d'un cercle
Sintel x 6 = circonférence
du cercle
soit : 2pr = 6 Sintel [sintel
= rayon]
|
|
6r |
| 34 |
Surface de voûte |
Coefficient correcteur à
appliquer aux mesures : 2 quanas ... per 3 = per 2 quanas
... 3 = 3/2 ou 2/3
Puis même formule que pour une
terre
|
|
(longueur x largeur) x
3/2 ou 2/3 |
| T 84 |
Surface de voûte |
Pour l'intérieur d'une voûte
de plein cintre
Coefficient correcteur : val
2 quanas 3 = 3/2 ou 2/3
On mesure a traves, c'est à
dire en croix comme pour une pièce de terre
Pour l'extérieur d'une voûte
de plein cintre
Pas de coefficient correcteur
: val 1a quana l'autre.
|
|
(longueur x largeur) x
3/2 ou 2/3 |
|