Pendule de Foucault (28) et de Bravais (8)

Pendule unique réunissant deux expériences différentes faites en 1851, qui démontraient chacune à sa manière la rotation de la terre.

La plus connue est le pendule de Foucault dont le plan d’oscillation change à cause de la terre qui tourne sous lui.

La deuxième est le pendule conique d’Auguste Bravais, si discrète qu’il est difficile d’en trouver des échos et que personne ne semblait avoir reproduite depuis. Elle démontrait que la vitesse de révolution du pendule ne pouvait être la même s’il tournait dans le sens horaire ou dans l’autre, à cause de la terre tournant sous lui. Mes premieres tentatives pour ressusciter cette expérience oubliée datent de 2004. D’essais en essais, l’idée me vint finalement de réunir ces deux expériences distinctes dans un seul et unique objet.

Le pendule:

C’est un bloc de 4 kilos de bronze suspendu à un cardan par un fil d’Invar. Il a un petit aimant placé sous lui qui est chassé par des impulsions électromagnétiques répulsives. Actionner un simple interrupteur permet de choisir entre l’expérience de Foucault et celle de Bravais. Interrupteur en haut, le pendule oscille. Interrupteur en bas, il tourne.

Pendule de Foucault	Pendule de Bravais
Propulsé par un électro-aimant situé dans l’axe.	Propulsé par 9 électro-aimants disposés en cercle.
Oscille	Tourne
Son plan d’oscillation tourne car la terre tourne sous lui.	Le temps pour faire un tour dépend du sens de rotation car la terre tourne sous lui.
Sa période de révolution dépend de la latitude: 24 heures au pôle nord, 33h13 dans mon atelier, 48 heures au Caire, infinie à l’équateur.	La différence des temps de rotations horaire/antihoraire dépend de la latitude: 0.000287 seconde au pôle nord, 0.000220 seconde dans mon atelier, 0.000143 seconde au Caire, 0 seconde à l’équateur.
Un observateur situé sur terre voit le pendule tourner. Un observateur situé hors du système solaire voit le pendule osciller sans tourner, et la terre tourner sous lui.	Un observateur situé sur terre constate une vitesse de rotation plus lente dans un sens que dans l’autre. Un observateur situé hors du système solaire voit que la vitesse de rotation est la même dans les deux sens.

De Foucault:

Il est propulsé par un électro-aimant axial. Si on lâche le pendule vers le centre, l’électro-aimant maintiendra indéfiniment son oscillation.

Comme la terre tourne sous lui, un observateur verra peu à peu son plan d’oscillation tourner dans le sens des aiguilles d’une montre s’il est situé dans l’hémisphère nord. Sa vitesse de révolution dépend de la latitude où il est placé: il tourne en 24 heure au pôles, mais plus du tout sous l’équateur.

De Bravais:

Il est propulsé par neuf électroaimants disposés en rond. Si on lance le pendule en forme de cercle, ces électro-aimants maintiennent indéfiniment sa révolution: c’est un pendule conique.

La terre tournant sous lui, un observateur situé dans l’hémisphère nord verra une rotation plus rapide dans le sens des aiguilles d’une montre mais plus lente dans l’autre sens. Sa vitesse de révolution naturelle ne se trouve que sous l’équateur, elle diffère de plus en plus à mesure qu’on s’approche d’un pôle.

Ce seul et unique pendule nous démontre ainsi par deux approches complètement différentes que la terre tourne, qu’elle est ronde et nous indique aussi la latitude où il est placé.

Time lapse de deux semaines de rotations du pendule de Foucault, où l’on peut constater que sa précision fut de 1% sur les deux semaines de fonctionnement visibles dans la vidéo.

Ceux qui préfèrent les détails techniques iront plutôt ici.