Au XVème siècle, sur une demande de projet civil, Léonard de Vinci dut réfléchir sur l’architecture d’un pont amovible, simple et rapide à construire. Cette construction devait surtout être légère afin de la transporter facilement en tous lieux pour que l’armée puisse traverser les rivières avec leurs équipements. Après plusieurs années de recherche, il dessina un pont autoportant, c’est à dire, un pont qui tient sans attache, sans visse et sans colle.
Pour se faire, il prit des grands rondins de bois et construisit un pont qui ne tenait qu’à partir du seul appui de ses pieds. Pour faire tenir ce pont, Léonard de Vinci a utilisé un intercroisement de rondins qui permet d’émettre une tension entre tous les morceaux de bois. Seulement, un rondin, par définition, est bien rond et donc permet peu de frottements entre eux.
Le pont n’était pas très stable. Léonard de Vinci a alors l’idée de rajouter des frottements. Il a ainsi taillé quelques encoches dans les morceaux de bois pour qu’ils tiennent mieux. Ce pont autoportant qui est une réussite n’a jamais été réellement construit. Une réplique du pont a cependant été montée à Oslo, en Norvège, avec les mêmes procédés.
A partir de ce modèle de Léonard de Vinci, nous avons mené une série d’études afin de comprendre comment il tenait. Nous avons alors construit un pont sans attache et sans encoche. Pour le réaliser, nous avons choisi d’utiliser des fines planchettes car celles-ci permettent d’augmenter les frottements tout en gardant une certaine souplesse.
Notre projet était donc de suivre les pas de Léonard de Vinci et de construire à notre tour un pont autoportant simple et rapide utilisant ces fines planchettes.
Nous avons expérimenté diverses techniques et en commençant par utiliser le plan du savant. Nous nous sommes rapidement rendus compte que le pont n’était pas très stable et pouvait tomber très facilement.
Nous avons opté de construire un pont avec deux planchettes placées parallèlement, puis une autre posée perpendiculairement au-dessus des deux planchettes. Une fois cette étape réalisée, il fallait trouver un moyen pour faire tenir le pont par lui-même, c’est à dire pour que chaque planchette émette une tension sur une autre tout en se faisant porter par une autre.
Dans une deuxième étape, nous avons décidé de rajouter une planchette perpendiculaire aux deux premières posée à leurs extrémités et sous celles-ci.
Ensuite, dans un troisième temps, pour pouvoir soulever la structure, nous avons posé une planchette au-dessus de la première planchette perpendiculaire et également en dessous de la deuxième planchette perpendiculaire.
Dès cette étape, nous pouvons comprendre que la structure tient déjà grâce à une tension émise sur chaque planchette.
Afin de réaliser un petit pont complet, il est alors nécessaire de rajouter des planchettes comme indiquée dans la première étape mais dans le sens inverse. Une fois le pont terminé, on peut l’agrandir en répétant les mêmes étapes.
Nous avons ensuite mené des recherches théoriques. Dans un premier temps, nous avons cherché quelle serait la hauteur pour un pont de 18 planchettes. A l’aide d’une prise de vue du pont de profil, nous avons essayé de déterminer un angle pour calculer l’arc de cercle. Grâce aux calculs que nous détaillons dans les deux feuilles suivantes, nous avons obtenu une hauteur du pont de 9,6 cm identique à quelques millimètres à celle de la valeur expérimentale.
Pont et dôme Léonard de Vinci 