Leon (n°2)

Pendule de Foucault indiquant l’heure.

Ce pendule à sa période d’oscillation réglée à une seconde. Ce phénomène est utilisé pour faire tourner l’aiguille des secondes, qui entraîne celle des minutes et des heures. Le fait d’user un pendule de Foucault comme horloge impose néanmoins quelques contraintes:
1) Régler précisément la durée de la période,
2) Compenser les variations de longueur du pendule dues aux différences de température,
3) Stabiliser l’amplitude pour respecter l’isochronisme.
Le premier pendule de Foucault / horloge que j’avais créé (Pestoline) usait d’un système perfectible: le fil du pendule coulissait dans un trou et pouvait être réglé en amont, de la même manière que l’on accorde une corde de guitare. Mais le fait de le raccourcir ou de le rallonger changeait aussi la position de l’aimant par rapport à la bobine, variant ainsi la force de l’impulsion. Finalement, régler finement la durée de l’amplitude tenait du miracle. Sur ce modèle, le fil ne bouge pas: c’est le trou qui peut être monté ou descendu. Ce système permet même de régler la période du balancier pendant qu’il bouge sans perturber sa course, option qu’on ne retrouve jamais sur les horloges classiques. La compensation de température est assurée par un bimétal situé au-dessus de l’ensemble. Les problèmes inhérents à l’usinage de l’anneau de Charron furent résolus par l’emploi d’un rubis: le cercle est précis et l’usure nulle.
Mais pourquoi diantre deux cadrans séparés? Car celui de gauche indique l’heure donnée par le pendule, et celui de droite n’est qu’une horloge à quartz servant de référence. Ceci donne enfin une horloge qui peut satisfaire tout le monde: les gens pressés liront toujours le cadran de droite, plus précis. Les poètes se délecteront de celui de gauche et les scientifiques, eux, liront attentivement la moyenne des deux. Si par exemple l’aiguille des secondes du pendule retarde un moment, elle va ensuite rattraper son retard un quart de révolution plus tard. Ce phénomène est dû à l’exentrage de l’anneau de Charron, mais la moyenne de ces fluctuations devient précise sur une révolution. Ce pendule ne se règle donc pas comme une horloge normale car une éventuelle excentricité de l’anneau de Charron provoque une accélération du passage du balancier qui sera invariablement suivie d’un ralentissement de même amplitude 1/4 de révolution plus tard. On doit donc régler la moyenne du temps d’une demi-révolution, variant en fonction de la latitude où se situe l’horloge: 16 heures 34 minutes et 14 secondes dans mon atelier de Sion.

Ce pendule est une énigme pour moi car il a très bien fonctionné dans tous les endroits où je l’ai exposé, et ceci sans aucun autre réglage que le niveau. Un mystère.

Time-lapse des rotations de 5 pendules de Foucault durant quelques jours. Le pendule Léon est au centre.

Autre timelapse d’une révolution complète de « Léon »

Dérives temporelles de chaque rotations durant 13 jours: on y voit clairement le manque d’isochronisme en fonction de la position du pendule. Ces mesures ont été faites sur le pendule « brut », sans réglages d’aucune sortes. La moyenne est de 14 h 38 min au lieu de 16 h 34 min sous ma latitude, soit  2 h d’écart: 12%  plus vite. Ceux qui aiment les questions techniques iront ici