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         Principe de fonctionnement                     des horloges mécaniques 

 Nous allons voir le principe de fonctionnement de plusieurs types d’horloges
mécaniques.
Pour rendre notre parcours dans l’histoire de l’horlogerie plus compréhensible et cohérents nous suivrons un ordre chronologique .

Cadran solaire

Cadran solaire
Cadran solaire

Bien que le cadran solaire ne soit pas réellement une horloge nous devions vous la présenter pour les raisons suivantes : Les première horloges mécaniques était très imprécises , il fallait les réarmer plusieurs fois dans la journées . Pour se faire on régalai l’horloge a partir de l’heure que nous donnais un cadran solaire . C’est pourquoi que même après l’apparition des horloges mécanique, on utilisait encore les cadrans solaire .

Le fonctionnement du cadran solaire est très intuitif , on divisait le cadran en 12 parties égales et l’ombre de l’obélisque donnait l’heure de la journée . Cependant même le cadran solaire reste imprécis en raison de la hauteur du soleil dépendamment de la saison .

L'horloge à foliot

Horloge a foliot
Horloge a foliot
L’horloge à foliot est l’une des premières horloges mécaniques recenser par les historiens , elle apparut vers le 18 ou 19 demie siècle. Le principe de cette horloge était extrêmement simple  le foliot (balancier), dont l'oscillation est entretenue par une roue qui tourne sous l'effet d'un poids. Le foliot est relié à une verge munie de palettes qui tour à tour stoppent ou permettent le mouvement de la roue de rencontre. Le foliot peut bouger quasi-librement autour de son axe. Ce sont les palettes qui, en butant contre la roue de rencontre, limitent son amplitude de rotation.

 

Mécanisme de l'horloge a foliot
Mécanisme de l'horloge a foliot
Ainsi, la vitesse angulaire de rotation θ' du foliot est à peu près constante et la période T est déterminée par le rapport entre l'amplitude maximale permise A et la vitesse angulaire : T = A/θ'.Cependant comme dit précédemment ce type d’horloge est très imprécise : à chaque balancements du foliot nous perdons en précisions . C’est pourquoi on devait régler les horloges à foliot plusieurs fois dans la journées à l’aide de cadran solaire présente ci dessus . 
 

Les horloges a ressort 

Horloge a ressorts vu de l'intérieur
Horloge a ressorts vu de l'intérieur

Les horloges à ressort n’ont pas marquer une véritable révolution pour les horloges , mais plutôt pour les montres , cependant il est intéressent d’y faire référence .

Utiliser un ressort moteur plutôt qu'un poids permet de miniaturiser le mécanisme et de l'utiliser dans un plan différent du plan vertical. Par conséquent, le fait de remplacer le poids par un ressort comprimé a permis de considérablement miniaturiser le mécanisme et ainsi permettre de pouvoir créer les montres  . 

  

La première horloge à pendule de Huygens

Comment pouvoir parler d’horloge mécanique sans mentionner les fameuse horloges à pendule ?

Principe de l'horloge a bascule
Principe de l'horloge a bascule

Depuis Galilée, ce type d’horloge ont fasciné les scientifiques en raison de son adéquation avec les lois de la physique . Le principe est le suivant : on attache un pendule a un morceaux de ficelle de longueur L . Puis à partir de la longueur l de cette ficelle et de la constante de gravité g, on peut calculer facilement la période d’oscillation du pendule :   
                                           
Pour comprendre plus en détaille le fonctionement d'une horloges  à pendule  nous vous conseillons de regarder une petite animation à l'adresse suivante :
http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Meca/Oscillateurs/periode_pendule.php

Ainsi à chaque oscillations du pendule la mécanique de l’horloge avancera d’une période T. Le fait que la période T ne dépend donc pas de la masse m accrochée mais seulement de la longueur l du fil nous permet de créer des pendule avec une période de 1 seconde précis. C’est l’un des premiers moyens utiliser pour avoir une horloge faible .

 
 



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