Pendule et Horloge

Les origines historiques de l'horloge mécaniques sont très incertaines. On sait néanmoins qu'elles étaient à l'origine commandées par des clepsydres, c'est pour actionner un mécanisme de signal consistant à faire sonner des cloches que les horloges ont été inventées.

Le terme horloge fut utilisé pour la première fois pour désigner ces immenses instruments mécaniques de mesure du temps, installés dans les tours à la fin du Moyen-Âge.

Plus tard un cadran installé à l'extérieur des tours munis de mécanismes actionnant le mouvement des aiguilles, permit de lire l'heure.

Les premières horloges datent du 13e siècle et ne possèdent pas de cadran et juste une aiguille : celle des heures. C'est au 14ème siècle que furent crées les véritables premières horloges à poids dont le mécanisme est très simple :

Un poids accroché à une corde qui entoure une barre horizontale entraîne une aiguille dans un mouvement de rotation. La difficulté est de régulariser le mouvement du poids dans un mouvement uniforme pour cela il est mis au point l'échappement qui est un mécanisme de régulation qui bloque la chute du poids un bref instant à des intervalles de temps réguliers.

Cependant la précision au début est très vague : jusqu'à une heure de décalage par jour. C'est pourquoi on observe des cadrans solaires au dessus des horloges.

Par la suite les améliorations techniques apportent un plus sur la précision grâce au remplacement du poids par un ressort qu permet aussi de réduire considérablement la taille des horloges, on doit cette amélioration au 15ème siècle à Peter Henlein qui fabriqua les premières montres de poche. la dernière amélioration fut réalisée par le physicien hollandais Huyghens et l'horloger Coster, ils ont fabriqué la première horloge à balancier appelée pendule qui consiste à associer un ressort spiral à un pendule. La précision est tellement améliorée que tous les horlogers utilisent ce mécanisme.

Le principe du pendule fut découvert par le physicien et astronome italien Galilée. Il établit que la période d’une oscillation complète (un va-et-vient) d’un pendule d’une longueur donnée est constante, quelle que soit l’amplitude de son mouvement. Ce n’est plus vrai pour les grandes amplitudes. Galilée pensa aux applications possibles de ce phénomène, l’isochronisme, pour la mesure du temps.

La période T d'une oscillation complète est défini selon la relation suivante :

T : temps d'une oscillation (en seconde (s))

l : longueur du fil (en mètre (m))

g : accélération de la pesanteur (constante g = 9,8 m.s-2)

Horloge à remontoir

Ce type d’horloge a été le plus utilisé vers la fin du XIX et au début du XX siècles, en faite ces horloges n’utilise pas de pile, a la base de leur fonctionnement il y a un ressort, ce ressort est tendu et au fur et a mesure qu’il se détend il exerce une pression sur une roue cranté retenue par un balancier. Le balancier empêche la roue de tourner mais quand la pression devient trop forte le balancier ne peut retenir la roue et avance d’un cran et ainsi faire avancer d’une unité l’aiguille des secondes.

Mais au bout d’un moment le ressort est complètement détendu et oblige donc de retendre le ressort grâce à un remontoir. Ces horloges , présente donc l’avantage d’être petite et donc facile a transporter mais en contrepartie elles sont peu précise à long terme car les ressorts à force de se tendre et de se détendre finissent par perdre leur élasticité.