Appendice D. Construction d’un pendule de Foucault
Pages 327 à 331
Citer ce chapitre
- TOBIN, William
- et LEQUEUX, James,
Citer ce chapitre
- TOBIN, William
- et LEQUEUX, James,
Notes
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[1]
Par exemple, The California Academy of Sciences (http://www.calacademy.org)
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[2]
Par exemple, Synge J.L., Griffith B.A. (1949) Principles of Me- chanics. New York, McGraw-Hill ; Olsson, M.G. (1978) The precessing spherical pendulum. American Journal of Physics, 46, 1118-1119 ; (1981) Spherical pendulum revisited. 49, 531-534. L’utilisation du terme « précession » dans la première référence d’Olsson est une incorrection commune dans la littérature concernant le pendule de Foucault. Voir la note en bas de la page 143.
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[3]
Pour une discusion, voir l’excellent Aclocque P. (1981) Oscillations et stabilité selon Foucault. Éditions du CNRS, Pris.
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[4]
Franchot, C.R.A.S. 32, 505, où Faye dit que Foucault avait déjà eu cette idée pendant ses essais à l’Observatoire. L’idée initiale de Franchot était d’avoir une masse mobile dans la boule (Le Siècle, 18 avril 1851). Il suggéra plus tard l’idée plus pratique d’un mouvement du point de suspension (C.R.A.S. 32, 768-770).
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[5]
Pippard A.B. (1989) Foucault’s pendulum. Proceedings of the Royal Institution ofGreat Britain, 63,87-100.
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[6]
Pippard A.B. (1988) The parametrically maintained Foucault pendulum and its perturbations. Proceedings of the Royal Society of London, A, 420, 81-91.
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[7]
Charron F. (1931) C.R.A.S. 192, 208-210 ; Bulletin de la Société astronomique de France, 45, 457-462. Un cône cycloïdal avait déjà été suggéré par Whittle G. (1887) English Mechanic & World of Science, 1185, 346.
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[8]
Moppert C.F., Bonwick W.J. (1980) The New Foucault Pendulum at Monash University. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 21, 108-118.
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[9]
Masner G., Vokura V., Maschek M., Vogt E. & Kaufmann H.P. (1984) Foucault pendulum with eddy-current damping of the elliptical motion. Review of Scientific Instruments, 55, 1533-1538. Cet article donne une illustration graphique de l’importance d’un entraînement poussant vers l’extérieur pour minimiser l’ellipticité.
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[10]
Crane H.R. (1981) Short Foucault pendulum : A way to eli- minate the procession due to ellipticity. American Journal of Physics, 49, 1004-1006. L’effet de l’aimant de Crâne a été analysé par Hecht K.T. (1983) The Crâne Foucault pendulum : An exercise in action-angle variable perturbation theory. American Journal of Physics, 51, 110-114.
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[11]
Kruglak H., Oppliger L., Pitter R., Steele S. (1978) A short Foucault pendulum for a hallway exhibit. American Journal of Physics, 46, 438-440 ; Kruglak H., Pitter R. (1980) Portable, continuously operating Foucault pendulum. American Journal of Physics, 48, 419-420 ; Kruglak H., Pittet R., Steele S. (1980) A short, movable Foucault Pendulum. Sky & Telescope, 60, 330-332 ; Kruglak H., Steele S. (1984) A 25 cm continuously operating Foucault pendulum. Physics Education, 19, 294-296.
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[12]
Crane H.R. (1995) Foucault pendulum « wall clock ». American Journal of Physics, 63, 33-39.
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[13]
Dieter G.E. (1976) Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill, New York.
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[14]
On peut limiter la courbure en fixant le fil à l’intérieur d’un trou en forme de pavillon dont le diamètre se rétrécit vers le haut jusqu’au diamètre du fil. Le pavillon sert aussi d’anneau de Charron.
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[15]
Marillier A. (1998) L’expérience du pendule de Foucault au Palais de la Découverte. Revue du Palais de la Découverte, 26, N° 258, 31-45. Cet article est une excellente introduction à la construction d’un pendule de Foucault.
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[16]
Haringx J.A., van Suchtelen H. (1957/8) The Foucault pendulum in the United Nations Building in New York. Philips Technical Review, 19, 236-241.
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[17]
Chapitre 10, note 14.
Au vu de la simplicité apparente du pendule de Foucault, beaucoup ont cru pouvoir le construire facilement. Cependant, comme nous l’avons indiqué au chapitre 10, cette construction n’a rien d’évident. Il n’existe pas de recette standard car la hauteur disponible, l’accès à la suspension et la durée requise pour la démonstration varient selon le cas. Cet appendice donne des instructions et des références à des articles publiés pour les lecteurs qui désirent se lancer dans la construction d’un pendule. C’est la seule partie de cet ouvrage qui nécessite des connaissances en physique. On peut aussi se procurer un pendule chez certains fabricants.
La physique d’un pendule idéal, isotrope, mais pas isochrone si son amplitude n’est pas très petite, est étudiée dans de nombreux traités de mécanique, et a été décrite avec différents degrés de détail par Olsson. La période P d’oscillation dans un plan d’un pendule formé d’une masse ponctuelle m à la distance l du point de suspension, dont l’amplitude angulaire est α (2α d’un point d’arrêt à l’autre) est donnée par P={{P}_{0}}\left[ 1+{{\alpha }^{2}}/16 \right], où g est l’accélération de la pesanteur et {{P}_{0}}=2\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }/{{\omega }_{0}}=2\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }\sqrt{l/g}. Si le pendule exécute des oscillations orthogonales d’amplitude linéaire a et b, son extrémité décrit une trajectoire elliptique avec une période {{P}_{0}}=\left( 1+\left( {{a}^{2}}+{{b}^{2}} \right)/16{{l}^{2}} \right), qui tourne pendant un cycle d’oscillation d’un angle Δ = …
Date de mise en ligne : 09/09/2024