Mesure mécanique du temps
Instruments solaires
Instruments à écoulement Horloges
Montres
Horloge astronomique de Strasbourg
Instruments solaires
Style vertical
Cadran solaire
Style parallèle à l’axe de rotation de la terre Gnomon
Instruments à écoulement
Sablier
Clepsydre
Chandelle horaire
Horloges
Poids Ressort
Rouage
Echappement
Pendule
Balancier spiral Foliot
Cadran et aiguilles
On remonte la pendule en remontant le poids
Horloge à foliot
Le système de régulation par foliot n’a pas de période propre (contrairement à un pendule) => système peu précis => On devait régler l’heure tous les jours avec un cadran solaire.
Pour en savoir plus, le site de l’ENS Lyon
V
V
Mouvement de rotation alternée
Horloge à pendule de Huyghens
Poids (non dessiné)
Pendule
Joues pour améliorer l’isochronisme d’oscillation du pendule
=> Mécanisme plus précis
x y
m
0 )
sin(
) sin(
)
(
2
a
g
ma I
mga M
Pour de petites oscillations :
g T a
a t g
2 2 Période
) sin(
avec 0
0 0
0 2 0
2 0 0
Isochronisme du pendule
Pour les grandes oscillations, on montre (voir le site de l’ENS Lyon) :
16 ) 1
(
02 0
T T
La période dépend de l’angle de départ 0, les oscillations ne sont pas isochrones.
Solution d’Huyghens : Comme la période augmente avec l’angle 0 et diminue avec la longueur a, il a imaginé de faire un pendule tel que la longueur de fil diminue lorsque l'amplitude augmente pour "compenser" l'augmentation de la période avec l'angle 0
On montre que la « courbe-joue » nécessaire est une cycloïde (voir démonstration sur le site de l’ENS Lyon)
Horloges à échappement à ancre
Poids
Horloge à ressort
Ressort
Balancier spiral
Montres
Ressort contenu dans le barillet
Rouage
Balancier spiral
Roue d’échappement, ancre, goupille
Cadran + aiguilles
Echappement à ancre suisse
La roue d’échappement entraîne l’ancre qui oscille grâce au balancier spiral
La palette d’entrée bloque la roue d’échappement La cheville liée au balancier fait tourner l’ancre
La roue tourne et transmet le
couple à l’ancre Ressort
Plus de contact entre palette d’entrée et roue
La roue ne tourne plus
Rotation du balancier sens trigo
Rotation du balancier sens horaire
Fusée
C’=Fr=(C/R)*r C=FR
Comme C diminue, on augmente r pour garder le couple C’ constant =>
La chaînette est en haut au début de la détente du ressort, elle descend ensuite
Perfectionnements
Compensation de la longueur du pendule avec l’augmentation de température (la période dépend de la longueur)
Chronomètre de Berthoud
Horloge astronomique de Strasbourg
Vidéo
Thèse sur les horloges astronomiques
