‹ Influence du fluide entraîné sur la période d'oscillation d'un pendule de torsion: Applications à la chronométrieChapitre 13 sur 18 · FER FEAR · texte numérisé non relu

FER FEAR

5000 P Fig. 22

Pour un écartement donné des disques, l'effet du fluide entraîné sur la période augmente avec la pression.

Par contre, si aux faibles pressions l’effet augmente avec l’écartement des disques, il n’en est plus de même aux pressions plus élevées ce que fait bien ressortir la fig. 23. En abscisse est porté l’écartement des disques, en ordonnée les variations de période sous quelques pressions (valeurs interpolées sur les courbes de la fig. 22). À chaque pression correspond un maximum d'effet pour un écartement déterminé des disques. Ce maximum se déplace vers les petites distances des disques au fur et à mesure que la pression augmente, il est aussi plus accusé.

lant dans l’eau (page 14) appelle quelques remarques. L'existence d’un maximum pourrait être le fait de la force centrifuge dont l'effet, négligeable pour une distance inférieure à 2 mm. va rapidement croissant avec l'écartement des disques. Mais l’influence de la force centrifuge diminue aussi avec l'amplitude (page 16) et son action n’est plus guère sensible aux petites amplitudes. Dans ce cas, il devrait y avoir un déplacement du maximum avec l’amplitude, ce que nous n'avons pas observé. :

11 est certain, d'autre part, que le déphasage entre le mouvement du fluide et celui des disques doit jouer un rôle ; à ce propos Brillouin [(45), Livre Il, DATE suggère l'hypothèse suivante :

AT 5 . [10 | Il A SRE P= 2500 40 17e -P= 2000 P=1500 30 I 2 + —— + — 1: 1000 P= 500 20 ST T F J P>= 200 10 le . = À == Distance des disques Fig. 23 (l 2 Æ) 4 5 6 7 Les 9 10 mm Petites amphtudes Pile de 6 disques Dir TÉRPKeE

Grandes amplitudes : L’amplitude est exceptionnellement égale à 3600; l'équipage est formé d’une pile de 9 disques. Les résultats sont qualitativement tout à fait semblables, les fig. 24 et 25 donnent les résultats obtenus dans l’air et le gaz carbonique.

Dans l'air, l'influence maximum aux pressions élevées correspond à une distance des disques voisine de 3,3 mm. Sa position est pratiquement indépendante de l’amplitude. Dans le gaz carbonique le maximum a lieu dans les mêmes conditions de pression pour une distance des disques de 2,6 mm.

Ces résultats mettent en évidence la complexité des phénomènes dès que les disques se trouvent à faible distance les uns des autres. Il existe alors une action mutuelle des disques qui ne travaillent d’une facon indépendante qu’à partir d’une distance de 8 à 10 mm.

L'observation du mouvement du fluide entre les disques, telle qu’elle a été faite pour l’équipage oscil-

Une partie de l’air est entraînée entre les disques; cette quantité d'air augmente avec la distance des disques, d’où un effet croissant sur la période ; mais en outre il y a un facteur périodique en fonction de la distance des disques, dont la longueur d'onde (voir «plus loin, page 30) est inversement proportionnelle à la racine de la densité. Lorsque les disques sont suffisamment rapprochés, un disque est dans le même domaine de phase que l’air entraîné par l’autre, la réaction d’un disque sur l’autre est retardatrice pour la période. lorsque la distance des disques est supérieure à une demi-longueur d'onde, un disque est dans le domaine de phase opposé de l'air entraîné par l’autre; la réaction d’un disque sur l’autre peut devenir accélératrice, il y a une diminution d'effet sur la période 1.

Toujours d’après Brillouin, ce phénomène aurait été à l’ori-

gine des anomalies constatées par Meyer sur la viscosité de l’air déterminée par la méthode des disques oscillants.

L'effet retardateur maximum doit se situer pour une distance des disques inférieure à une demi-longueur d'onde ; il doit en outre être indépendant de l'amplitude.

Pour une période d'’oscillation de 2 sec., les demi-

longueurs d'onde sont respectivement :

Dans l’air : pression 720 mm. Hg — 9,7 mm.

» 2500 » Do > Dans le CO, : >» 2400 » LION

Cette hypothèse est, qualitativement au moins, en accord avec les résultats obtenus concernant la position du maximum et son déplacement vers les petites distances des disques au fur et à mesure que la pression augmente. Dans le gaz carbonique, le maximum se situe pour une distance des disques plus petite que dans l'air.

Nous n'avons pas cherché à pousser plus loin les essais avec l'équipage formé d’une pile de disques, l'étude systématique de ce problème, quel qu’en fût l'intérêt, sortant du cadre de ces recherches.

Equipage formé d’un disque unique

Milieu illimité ; petites amplitudes Influence du gaz entraîné sur la période

Tableaux Nos 16-22.

L'étude mathématique indique que l'effet sur la période est proportionnel à VITE c'est-à-dire à VP7 P étant la pression. Les essais ont été effectués avec le disque en avional B et pour une période de 8 sec. de facon à augmenter la sensibilité.

Dans les limites de pressions réalisées, le coefficient de viscosité peut être considéré comme constant, l'effet sur la période sera donc sensiblement proportionnel à VP- La fig. 26 montre qu’il en est bien ainsi.

Rapportées aux constantes des gaz utilisés et par rapport à l'air, les valeurs trouvées expérimentalement permettent de dresser le tableau suivant :

Tableau No 38

Gaz VP 7 (calc.) 0 (exp.) rap. à l'air (exp.) rap. à l’air Air 1 28.0 l CO, 112 31,8 1,13 Argon 1,28 30.2 1,26 Hydrogène 0,18 522 0,19

L'accord avec la théorie est très bon.

Grandes amplitudes ir Pile de 9 disques HE=rec, - P22400 mm Distance des disques . F ri : T ! 2 3 + ÿ 6 mm.

Fig. 24 Grandes amplitudes CO»

Pile de 9 disques T2 Sec,

le Distance des disques : 4 5

Fig. 25

6 mm

P= 2400 mm.

Petites amplifudes — Milieu illimife Disque aviona!l B T =

Fig. 26

Petites amplitudes Milieu 1llirnité Disque avional B T= 8 sec.

Fig. 27

En valeur absolue, le calcul donne par exemple dans l'air sous 760 mm. de Hg: formule V, page 5.

A1 R°/R RE nnrs lot h L) APTE

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