Compteurs à secondes

1°. — On emploie souvent dans les laboratoires, sur les vélodromes et les pelouses des courses un appareil robuste et commode, mais dont il serait bon de ne pas s'exagérer la précision, au moins tel tjuil est actuellement construit.

Les compte-secondes actuels sont d'une admirable simplicité, mais clos monstres mécaniques.

Lue grosse montre est réglée par un ressort spiral faisant 5 battements à la seconde (la durée d'oscillation est par suite de 0%4). Sur le volant V du spiral soudons un petit arrêt A. Un ressort R guidé par des goupilles G, G est manœuvré par un bouton B qui glisse sur la paroi de la boîte contenant l'appareil. En poussaut le bouton dans le sens de la flèche, nous arrêtons le volant; nous le libérons en poussant alors le bouton en sens contraire.

\)l). — Discutons la précision. Le nombre de battements étant de 5 par seconde, il est possible de se tromper de tout un cinquième de seconde. Imaginons, par exemple, que l'instant vrai de la fin du phénomène corresponde juste au passage de l'arrêt devant le ressort.

MÉTHODES GÉNÉRALES B'ENREG tSTREKEXT 363

Suivant que le ressort le laisse passer ou non, ce qui est de pur hasard, les durées mesurées diffèrent d'un cinquième de seconde.

Cette précision faible étant admise, on peut considérer ce qui suit comme des chicanes; mais il vaut la peine de le dire pour habituer le lecteur à discuter les appareils. On arrête le balancier ait maximum de vitesse; on le libère au milieu de son oscillation avec, une vitesse nulle : il est donc certain que le quart d'oscillation qui suit la libération est plus long que les autres, à moins qu'on ne pose que, l'amplitude de ce premier quart étant très faible, il y a compensation, ce qui amènerait l'aveu plus grave d'un non-isochronisme des oscillations.

3". — Pour rendre constante l'équation personnelle, on conseille de retourner le compte-secondes entre la libération et l'arrêt, de manière à faire dans les deux cas le même geste (éloignement du pouce loin du corps, par exemple}. Précaution bien vaine avec les compteurs modernes. On libère le butoir A au début du déplacement du boulon B; on l'arrête à la fin de ce déplacement; en raison de l'amplitude de ce déplacement, il y a allongement de l'intervalle de tempsmesuré. Espérons que ces deux causes d'erreur ne font pas tomber la précision encore au-dessous du cinquième de seconde.

4"- — Les anciens compte-secondes étaient plus chers et plus fragiles, mais ils évitaient ces défauts. Le ''" mouvement des rouages était continu; on arrêtait seulement l'aiguille des secondes : elle rattrapait sa place exacte quand on la libérait ensuite. La précision du dixième de seconde était facilement atteinte. A quoi l'on peut répondre que le cinquième est plus que suffisant dans les cas où on utilise le compte-secondes; et que, dans les autres cas, il est préférable d'utiliser un chronographe à bande, qui n'est pas sensiblement plus cher que le compte-secondes perfectionné, qui est plus robuste et dont l'emploi se généralise tous les jours.

Enregistrement de la forme d'un phénomène.

260. Emploi du temps comme variable auxiliaire. L'étude de la relation qui existe entre un phénomène et sa cause, peut toujours se ramener a l'étude séparée de la loi de variation de ce phénomène et de la loi de variation de sa cause en fonction du temps. Par exemple, pour déterminer la pression que le vent exerce sur une surface en fonction de sa vitesse, nous pouvons dresser un premier tableau donnant, de seconde en seconde ou de minute en minute, la vitesse du vent mesurée par un procédé quelconque; puis un second tableau donnant pour les mêmes temps les pressions

CoySTIll'CTIOX DES IXSTRUMEXTS DE MESURE

exercées sur la surface considérée : la comparaison des tableaux résout le problème posé.

On est donc très généralement amené à chercher la loi des phénomènes en fonction du temps pris comme variable auxiliaire : les procédés les plus généraux d'enregistrement fournissent la variation des phénomènes dans le temps.

Une feuille de papier (fig. 297) se déplace d'un mouvement uniforme dans le sens de la flèche. Une pointe traçante, un style, mobile le long de O.r, est censée occuper à chaque instant sur O.r une position telle que son abscisse .r soit une fonction connue .r = /'(A) du phénomène A à étudier.

Le style trace sur lje papier une courbe ABC d'équation x = F(t).

D'où la loi de variation du phénomène A en fonction du temps t :

On s'efforce de simplifier cette relation : pour cela, on rend le déplacement de la pointe traçante aussi exactement que possible »

proportionnel à la grandeur du phénomène :

A = A\r, d'où: À = *F(f).

261. Emploi d'un cylindre. Variation continue de la vitesse de rotation.

/°. — On ne peut sopger à déplacer une feuille de papier parallè- m lement à un plan; les mouvements de translation, toujours difficiles à obtenir, entraînent des frottements qui empêchent de réaliser une vitesse uniforme. De plus, les appareils seraient encombrants. Mais, puisque le style ne se déplace que suivant O.r, il suffit que le papier soit tangent au plan du tableau le long de O.r : on l'enroulera donc sur un cylindre circulaire, tournant autour d'un axe parallèle à O.r et tangent au plan du tableau suivant une de ses génératrices qui se confondra avec O.r.

Pour fixer le papier, on le mouille légèrement, on l'enroule, on colle les bords l'un sur l'autre (// recouvrement', on laisse sécher.

Outre que l'encombrement de l'appareil diminue (si d est le diamètre du cylindre, la longueur du papier est t.iI pour un encombrement ff , le papier est en réalité sans lin. Assurément les courbes tracées peuvent se recouvrir partiellement si on utilise plusieurs tours; nous verrons plus loin par quel artifice simple on les rend distincte*.

;". — Il est bon que le cylindre tourne d'un mouvement uniformer ou à peu près tel.

ri-. 2!i:.

MÉTHODES GÉNÉRALES D'ENRE GISTRE MENT

Quand le nombre de tours effectués par jour est petit, de 0 à 100 par exemple, on l'entraîne par une horloge ayant généralement un ressort spiral comme régulateur (pendule analogue à un gros réveilmatin). Le mouvement est saccadé, mais il importe peu, vu sa lenteur. Quand la durée du tour est de Tordre de la seconde, on utilise des mouvements d'horlogerie possédant des régulateurs spéciaux (voir en particulier ma Mécanique, § 370 et suivants, et le second volume de mon Cours de Magnétisme et d'Électricité, $ 300;.