\u00abEt pourtant il tourne !\u00bb<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le mod\u00e8le pr\u00e9sent\u00e9 ici un petit pendule de Foucault .<\/p>\n\n\n\n J\u2019ai pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 le montrer lui plut\u00f4t qu\u2019un autre car ses 19 centim\u00e8tres exacerbent toutes les difficult\u00e9s que l\u2019on peut rencontrer sur les grands pendules. En outre, je l\u2019ai con\u00e7u \u00e0 l\u2019origine pour une utilisation permanente en lui infligeant des contraintes jamais vues ailleurs : une longueur d\u2019oscillation limit\u00e9e \u00e0 2 centim\u00e8tres minimisant d\u2019autant l\u2019effet de Coriolis. C\u2019\u00e9tait l\u00e0 le prix \u00e0 payer pour assurer sa long\u00e9vit\u00e9. Les quelques lignes ci-dessous d\u00e9voilent la partie technique du pendule en \u00e9ludant soigneusement toute r\u00e9f\u00e9rence scientifique.<\/p>\n\n\n\n “Il n’y a pas que la longueur qui compte…”<\/strong><\/p>\n\n\n\n Pendule de Foucault \u00e0 oscillation entretenue par un \u00e9lectro-aimant aliment\u00e9 par une pile de 1.5 volts autorisant trois ans d\u2019utilisation continue. Ch\u00e2ssis usin\u00e9 dans un bloc de granit. Le bloc de suspension est un tour d\u2019horloger. Le fil est une corde de guitare D\u2019Addario PL008 de 0.18 mm, l\u2019anneau de Charron un palier d\u2019axe d\u2019imprimante et l\u2019aimant une b\u00eate terre rare de 5 mm. Le poids du pendule est de 1.4 kilos pour une amplitude d\u2019oscillation inf\u00e9rieure \u00e0 1.5\u00b0. Sa longueur est de 19 centim\u00e8tres, mais elle est pr\u00e9vue pour \u00eatre r\u00e9duite \u00e0 15 centim\u00e8tres sans outils<\/p>\n\n\n\n Les enjeux :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Si l\u2019on r\u00e9sume, un grand pendule supporte all\u00e8grement des erreurs de conception. Un pendule de moins de deux m\u00e8tres en tol\u00e8re beaucoup moins et demande en outre un anneau dit \u00abde Charron\u00bb r\u00e9duisant l\u2019effet d\u2019ellipse que sa petite taille induit. Un pendule de moins d\u2019un m\u00e8tre ne pardonne plus rien. Mais pour un pendule de 20 centim\u00e8tres, l\u2019\u00e9chelle des soucis devient logarithmique: r\u00e9duire sa longueur d\u2019un seul centim\u00e8tre double chaque fois le nombre de probl\u00e8mes \u00e0 r\u00e9soudre. D\u2019o\u00f9 le charme discret de la chose\u2026<\/p>\n\n\n\n Les probl\u00e9matiques intrins\u00e8ques :<\/strong><\/p>\n\n\n\n C\u2019est un probl\u00e8me \u00e0 douze inconnues qui sont toutes li\u00e9es : b\u00e2clez-en seulement une et votre pendule ne tournera jamais. Il faut donc faire en sorte qu’elles puissent \u00eatre toutes r\u00e9glables s\u00e9par\u00e9ment, pour la plupart sans outils.<\/p>\n\n\n\n 1) La rigidit\u00e9 de la suspension.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Vitale dans tous les cas, corn\u00e9lienne quand il s\u2019agit d\u2019un pendule sur pied. Pour le MiniFoucault, un milli\u00e8me de millim\u00e8tre de torsion du ch\u00e2ssis est suffisant pour ruiner d\u00e9finitivement l\u2019exp\u00e9rience. Elle se mesure au comparateur.<\/p>\n\n\n\n 2) Les niveaux.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Trois vis de r\u00e9glages sont parfaites, quatre sont ing\u00e9rables. C\u2019est le rasoir d\u2019Ockham de la stabilit\u00e9 : une chaise \u00e0 trois pieds ne sera jamais bancale. Ils se mesurent \u00e0 la bulle.<\/p>\n\n\n\n 3) Le sens du fil.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Il doit pouvoir \u00eatre compl\u00e8tement tourn\u00e9 sur lui-m\u00eame. Si un pendule oscille sans rotation, tourner le fil de 15 minutes dans le sens horaire. Si la rotation ne suit pas, c\u2019est que la v\u00e9rit\u00e9 est ailleurs.<\/p>\n\n\n\n 4<\/strong>) La hauteur du fil.<\/strong><\/p>\n\n\n\n C\u2019est toujours mieux quand elle peut \u00eatre r\u00e9gl\u00e9e. Dans le cas pr\u00e9sent, le fil est juste guid\u00e9 par la suspension mais pas serr\u00e9 dedans. La hauteur se r\u00e8gle donc en laissant glisser le fil \u00e0 travers la suspension.<\/p>\n\n\n\n 5<\/strong>) Le sens de la <\/strong>suspension<\/strong>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Si le pendule oscille mais ne tourne toujours pas, il faut la tourner de 15 minutes dans le sens horaire. Si rien ne change, c\u2019est que la v\u00e9rit\u00e9 est encore ailleurs.<\/p>\n\n\n\n 6<\/strong>) La <\/strong>longueur du pendule<\/strong>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Elle se r\u00e8gle en d\u00e9vissant une manette permettant de monter ou descendre la suspension. Elle ne se mesure jamais avec une r\u00e8gle, toujours avec une horloge.<\/p>\n\n\n\n 7<\/strong>) La hauteur de de l\u2019anneau de Charron.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Vitale. Il n\u2019y a pas de r\u00e8gle absolue qui d\u00e9termine sa hauteur, mais le fil ne devrait que le caresser. Elle d\u00e9pend donc de l\u2019amplitude de l\u2019oscillation du pendule. Se r\u00e8gle elle aussi en d\u00e9vissant une autre manette situ\u00e9e \u00e0 droite. Elle se mesure au pif.<\/p>\n\n\n\n 8<\/strong>) Le centrage de l\u2019anneau de Charron<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Vital.<\/p>\n\n\n\n 9<\/strong>) <\/strong>C<\/strong>entrage <\/strong>et rotation <\/strong>d<\/strong>e l\u2019\u00e9lectro-aimant<\/strong>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Vital.<\/p>\n\n\n\n 10<\/strong>) Le centrage de l\u2019aimant.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Peu important, mais tellement agr\u00e9able.<\/p>\n\n\n\n 1<\/strong>1<\/strong>) La hauteur de l\u2019aimant.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Pas vitale, mais si pratique. Elle peut ainsi compenser un \u00e9ventuel changement de la longueur du fil.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n 1<\/strong>2)<\/strong> L\u2019a\u00e9rodynamisme.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ce probl\u00e8me est sournois car tr\u00e8s discret: un minuscule post-it coll\u00e9 sur le pendule m\u2019a une fois an\u00e9anti l\u2019effet de Coriolis durant une semaine sans que je n\u2019y comprenne rien. Un peu de sym\u00e9trie, que diable.<\/p>\n\n\n\n Les probl\u00e9matiques extrins\u00e8ques :<\/strong><\/p>\n\n\n\n 1) Eloigner tout mat\u00e9riel magn\u00e9tique de 20 centim\u00e8tres autour de l\u2019aimant de propulsion.<\/p>\n\n\n\n 2) Eloigner de 20 centim\u00e8tres tout mat\u00e9riel amagn\u00e9tique conducteur d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 situ\u00e9 sous l\u2019aimant de propulsion (cuivre, laiton, bronze, aluminium, argent, etc.) pour \u00e9viter tout frein de Foucault. <\/p>\n\n\n\n C\u2019est tout. Les autres ph\u00e9nom\u00e8nes ext\u00e9rieurs comme le magn\u00e9tisme terrestre, la proximit\u00e9 d\u2019une montagne, les courants d\u2019air, les chocs et la pr\u00e9cision du lancement peuvent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme insignifiants. Par exemple, un choc sur le pendule lui fera faire un 8 dont l\u2019axe est le centre : il se stabilisera tr\u00e8s vite si l\u2019amplitude est plus grande que l\u2019anneau de Charron.<\/p>\n\n\n\n Le protocole de r\u00e9glages.<\/strong><\/p>\n\n\n\n On peut facilement se perdre en ann\u00e9es de r\u00e9glages (oui oui, en ann\u00e9es !) si l\u2019on ne respecte pas de m\u00e9thode dans les interventions. Ce MiniFoucault est ainsi parti simultan\u00e9ment en ellipse, en arri\u00e8re, s\u2019arr\u00eatait, restait coinc\u00e9 et ne faisait que ce qu\u2019il voulait durant deux mois jusqu\u2019\u00e0 ce que les bons r\u00e9glages soient effectu\u00e9s. Il n\u2019y a qu\u2019une seule r\u00e8gle pour ne pas se perdre: chaque modification doit pouvoir \u00eatre archiv\u00e9e, r\u00e9versible et prouvable<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Voici donc la m\u00e9thode appliqu\u00e9e. Sur une feuille se trouvent huit colonnes. On y voit la date, l\u2019heure, le sens de la potence, le sens du fil, l\u2019angle de l\u2019oscillation, celui de l\u2019\u00e9ventuelle rotation et son sens, la hauteur de l\u2019anneau de Charon et le r\u00e9sultat. Les donn\u00e9es sont relev\u00e9es deux \u00e0 trois fois par jour jusqu\u2019\u00e0 ce que le pendule tourne. Pour les r\u00e9glages grossiers, je note les angles en minutes par pure facilit\u00e9. Quand viendra l\u2019heure des r\u00e9glages fins, je le ferai en degr\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/minifouc-618x1024.jpg\")
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