Jeannin Jean-Vincent Jemelen





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2nde 4

Arthur Jeannin Jean-Vincent Jemelen

Rémi Feldman

La mesure du temps





Du cadran solaire à la montre à quartz en passant chronologiquement par :

-le sablier,

-la clepsydre,

-l’horloge à balancier

LE CADRAN SOLAIRE
Un célèbre cadran solaire situé sur l’obélisque d’Auguste

du Champs De Mars :


Historique :
Le cadran solaire a été créé par les égyptiens 1500ans avant notre ère.

Les grecs créent un nouveau modèle qui apparaît au 3ème siècle avJC.

Les romains, les perses ainsi que toutes les civilisations l’utiliserons : c’est le premier outil de mesure du temps à peu près fiable.

Principe :
Le cadran solaire est composé d’un socle de forme plate, conique …

Sur lequel on rajoute une tige encore appelée style. On note sur le cadran les douze heure du levé au couché du soleil et l’ombre indique l’heure.

Le problème est que la tige verticale modifie l’heure exacte et la rend

imprécise.

Au 15ème siècle, les arabes trouveront la solution au problème en

inclinant la tige en fonction de leur position par rapport à la latitude

et rendront le cadran solaire un outil de mesure précis.
Question :
1°) Qui fera du cadran solaire un instrument de mesure précis ?


LE SABLIER


Historique :
Le sablier est le symbole du temps qui passe. Ce serait une invention Chinoise dont on ne peut pas dater l’invention avec précision. La première mention du sablier est faite par un poète Athénien au troisième siècle avant J-C. D’après d’autres sources, c’est au septième siècle que le sablier apparaît. Il est moins précis que la clepsydre mais son avantage est qu’il fonctionne à des températures où l’eau d’une clepsydre gèlerait. En 1482, Christophe Colomb l’utilisa pour connaître l’heure sur son navire et connaître ainsi sa situation géographique.
Principe :
Le sablier était constitué au commencement de deux bulbes de verre reliés par un tuyau fin par où s’écoulait le sable. Avec les progrès de l’industrie du soufflage de verre, on a fait des sabliers d’une seule pièce de verre. Le sable s’écoule en une période de 1 à 5 minutes et c’est une fois que tout le sable s’est écoulé que l’on peut dire combien de temps s’est écoulé depuis qu’on a retourné le sablier. Les inconvénients du sablier sont :

- On doit souvent le retourner si l’on veut mesurer une grande durée.

- Ce n’est pas un outil de mesure très précis car beaucoup de facteurs peuvent influencer le temps d’écoulement du sable (comme l’altération du sable avec les années).
Question :
2°) Combien de fois devra-t-on retourner un sablier de 5 minutes en une journée ? (1 journée=12heures)

LA CLEPSYDRE
Une clepsydre basique :

Historique :
Cet Appareil de mesure du temps a été crée par les égyptiens ou les

Amérindiens. Plus utile que le cadran solaire qui ne peut fonctionner que le jour, la clepsydre fonctionne de nuit et par les jours de mauvais temps.

Elle donne une heure ou une mesure du temps précise. Les grecs

perfectionnent l’outil, mais de nombreux réglages sont nécessaires tous les jours pour avoir une clepsydre « à l’heure » .
Principe :
Deux vases sont superposés de façon à ce que le premier laisse tombé son eau dans l’autre.

Dans le deuxième, on note des graduations à l’intérieur qui indiquent

l’heure en fonction de la montée des eaux.
Questions :
3°) Quel est l’avantage de la clepsydre par rapport au cadran solaire ?


L’HORLOGE A BALANCIER



Historique :
L’horloge à balancier a été découverte par Christiaan Huygens14 avril 1629, La Haye — 8 juillet 1695) qui fut un mathématicien, astronome et physicien néerlandais.

C'est entre 1658 et 1659, qu’il travaille à la théorie du pendule oscillant, il a en effet l'idée de réguler des horloges au moyen d'un pendule, afin de rendre la mesure du temps plus précise, il découvre alors la formule de l'isochronisme (isochrone signifie « qui se produit à intervalles de temps égaux ») rigoureux.
Principe :
Une horloge à balancier marche simplement par la pression exercée par la roue d'échappement sur l'ancre. Le poids du balancier et sa longueur règlent le temps de l'amplitude du mouvement.

L'oscillateur est une pièce qui effectue un mouvement répétitif et régulier de va-et-vient entre deux positions extrêmes. Parce qu'elle est toujours régulière, l'oscillation permet de diviser le temps en segments égaux, qui peuvent être additionnés et servent donc de mesure de base à l'écoulement du temps.
Question :
4°) Quelle pièce règle le temps et l’amplitude du mouvement ?


LA MONTRE A QUARTZ


Historique :
En 1928, l’électrotechnicien Warren Marrison met au point un dispositif capable de compter les vibrations du quartz, mais il faut attendre 1967 pour voire sortir la première montre à quartz du Centre électronique horloger de Neuchâtel en Suisse. En 1969 apparaît la première montre à quartz de série fabriquée par la manufacture Suisse Girard-Perregaux.
Principe :
Le Quartz est une matière minérale composée d’atomes de silice. Ceux-ci sont rangés de manière à former des figures géométriques comme des prismes ce qui fait que le quartz est un cristal. Ces cristaux possèdent la piézo-électricité : quand on les soumet à des déformations, les cristaux qui possèdent cette propriété permettent de transformer un signal électrique en déformation mécanique ce qui permet de faire tourner les aiguilles d’une montre. La marge d’erreur est d’une seconde tous les 6 ans.
Question :
5°) Où s’est développée l’industrie de la montre à quartz ?

6°) Quelle est la plus grande marque de montre aujourd’hui ?
Prisme :  
Polyèdre dont les bases sont deux polygones égaux à côtés parallèles et dont les faces latérales sont des parallélogrammes.
Réponses aux questions sur les outils de mesure du temps:
1°) Les Arabes au 15ème siècle.

2°) Il faudra retourner le sablier 144 fois.

3°) Elle peut fonctionner de nuit.

4°) C’est la roue d’échappement.

5°) En Suisse.

6°) Rolex est la plus grande marque de montre à quartz.

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