HORLOGERIE.

HORLOGERIE.

l’effet du même obstacle. On obtient ainsi une série dechutes isochrones, c’est-à-dire de même durée, que l’onindique et que l’on compte au moyen d’aiguilles quimarchent sur un cadran, et qui reçoivent, à l’aide derouages, leur mouvement de la poulie que lait tournerla corde tirée par le poids moteur.

Dans les pendules que l’ou place sur les cheminées,et dans les montres, le poids moteur est remplacé parun ressort spiral qui se débande peu à peu, et qu’arrête,après des intervalles égaux, un obstacle périodique.

Dans les horloges l’obstacle périodique est un pen-dule; dans les montres, c’est un spiral fort délicat, quiaccomplit des oscillations et se courbe chaque fois d’unequantité toujours la même.

Nous nous occuperons d'abord des deux systèmesde régulateurs qui forment la base des moyens de me-surer Je temps par la régularité, l’identité de leursmouvements successifs.

Du pendule. Lorsqu’une masse pesante suspendue àl’extrémité d’une tige oscille librement, il est évidentque la durée des oscillations doit toujours être lamême, si aucune résistance ne vient contrarier sonmouvement, ou si (car cette supposition ue peut se réa-liser dans la pratique) on restitue au pendule, par uneimpulsion, un travail égal à celui qui a été consommépar les résistances.

L’amplitude de l’oscillation, ou si l’on aime mieuxla force motrice, de même que les résistances, ne pou-vant être déterminées rigoureusement, être absolumentconstantes, le pendule ne serait pas d’une grande uti-lité dans la pratique, si la moindre variation dans lesamplitudes faisait varier la durée des oscillations.Or cette durée , point de départ du mécanisme deshorloges, est, comme on le démontre en mécanique,

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L , l étant la longueur du pendule, g l’ac-

tion de la gravité dans le lieu que l’on considère, c’est-à-dire 9,804 à Paris . La durée parait, d’après cetteformule, indépendante de l’amplitude, mais ceci n’estvrai que pour des amplitudes de peu d’étendue. C’estdans ce cas seulement que la formule est applicable etque les oscillations d’amplitudes différentes sont iso-chrones, ont lieu dans le même temps.

Huyghens a démoutré que si, au lieu de décrire unarc de cercle, la boule du pendule parcourait un arcde cycloïde, l’isochronisme serait rigoureusement vraipour des amplitudes très différentes. La nécessité dedispositions trop compliquées pour réaliser ce systèmen’a pas permis de faire passer dans la pratique cet im-portant résultat de la théorie.

Remarquons que la suspension du pendule la plusconvenable s’effectue à l’aide d’une lame de ressort pres-sée entre deux couteaux ; elle est favorable à l’isochro-nisme, puisque la résistance qu’oppose le ressort vaen croissant avec les amplitudes.

Dans ces derniers temps on a essayé d’employer unpendule circulaire, c’est-à-dire un pendule supportépar un joint de Cardan, et ayant par suite la liberté detourner en tous sens, par conséquent de conserver unmouvement circulaire. Cet appareil n’a pas été adoptéet donne difficilement des rotations isochrones; il aété l’objet des études do M. Foucault et l’a conduit à labelle série d’expériences par lesquelles il a mis sousforme d’expérience de physique la démonstration de larotation de la terre.

Ressort spiral. Dans les montres et chronomètres, lerégulateur est un ressort spiral, c’est-à-dire un ressortd’acier contourné en spirale et d’une élasticité parfaite.Si l’extrémité extérieure étant fixe, on enroule l'extré-mité intérieure, celle du centre, d’une certaine quan-tité, aussitôt que l’effort cessera le ressort reviendra àsa première position, puis la dépassera par une exten-

sion égale à la compression , comme le fait nne lameélastique que l’on fuit vibrer. Ces oscillations seraientbeaucoup trop promptes ; c’est pour les ralentir qu’onintroduit dans le système une masse à mouvoir parlespiral. Elle consiste en une roue faisant effet de volant,dont la masse principale disposée en la circonférencetient au centre par quatre ou six rayons. Le balancierdoit être centré avec le plus grand soin, autrementdans la position verticale de la montre, la gravitévient augmenter ou diminuer la force de rotation duspiral, en agissant comme force accélératrice ou retar-datrice. Toute régularité est ainsi détruite, tant parcette cause que par la fatigue qu’éprouve l’axe dans laposition horizontale.

La longueur à donner nux spiraux pour atteindrel'isochronisme est une des plus grandes difficultés del’art de l’horloger. On se guide d’après une loi remar-quable que Pierre Leroy a déduite de l’expérience, sa-voir : Il y a dans tous les ressorts spiraux d'une longutursuffisante une longueur où toutes les vibrations , grandesou petites^sont isochrones. Pour une longueur supérieure,les grandes vibrations sont plus lentes que les courtes , etinversement pour une longueur moindre.

Pour bien comprendre cette propriété, il faut remar-quer que plus les arcs du balancier sont grauds, plusle spiral est armé, plus il parcourt Parc rétrogradeavec vitesse. Si donc la force du spiral croît dans uneproportion plus grande que celle de l’étendue des arcsraccourcis, le spiral accélérera les grands comparés auxpetits; si, au contraire, la force du spiral augmentedans une proportion moindre que l’étendue des arcsallongés, pour une augmentation de force motrice, lespiral retardera les grauds arcs comparés aux petits. Ilexiste donc pour les ressorts spiraux une certaine pro-gression de force qui peut rendre isochrones entreelles les vibrations d’inégale étendue, et par consé-quent procurer une régularité qui, sans cela, est im-possible. Le spiral isochrone est celui auquel on est par-venu adonnercetteprogression en en variantlalongueur.

Bréguet donnait à ses spiraux plus d’épaisseur auxextrémités qu’au milieu ; de la sorte le bandé des grandsarcs éprouve plus de résistance à courber les extrémi-tés, et l’isochronisme est plus facile à obtenir. Nousavons vu, à l’article chronomètre, la forme héliçoï-dale qu’il donnait aux spiraux de ces appareils de pré-cision pour leur conserver plus de force et plus de lon-gueur.

Les mouvements en ligne droite n’altèrent pas lamarche des ressorts spiraux; mais il n’en est pas demême des mouvements circulaires qui ont lieu dans leplan du balancier et qui agissent évidemment en accé-lérant ou retardant le mouvement propre du balancier.C’est pour diminuer surtout cette cause d’erreurs qu’onrend très-grande ia vitesse de vibration, qu’on aug-mente le nombre des vibrations en une seconde, sansaccroître l’amplitnde. Le nombre est quelquefois docinq ou six par seconde dans les chronomètres.

Compensateurs . La dilatation dans les pendules, enallongeant la tige, abaisse le centre d’oscillation et, parconséquent, augmente la durée de chaque oscillation;le froid produit l’effet contraire. Les variations de tem-pérature produisent le même effet dans les balanciersrégulateurs des montres en faisant varier la longueurdes bras qui en portent la couronne. Pour remédier àces variations perturbatrices on a imaginé d’employercomme correcteur la chaleur elle-même : le pendule oubalancier compensateur est construit de telle sorte que,pendant qu’une partie de sa masse s’éloigne du centred’oscillation, le reste s’en rapproche de manière à pro-duire une compensation.

Dans le compensateur le plus employé, au lieu delier, par une simple tige métallique, l’axe d’oscillationdu pendule à la lentille qui forme la masse principale