Application du Pendule aux horloges

L’isochronisme des oscillations du pendule a fait imaginer de l’employer pour régulariser le mouvement dans les horloges. La première idée de cette utile application est due encore au savant Huyghens. Depuis longtemps on avait substitué aux horloges d’eau ou clepsydres des anciens , des horloges à roues et à poids , dans lesquelles le moteur est en effet un poids plus ou moins lourd , que la pesanteur entraîne , et qui met ainsi en mouvement toutes les parties du rouage. La gravité , comme on a vu , peut être réduite aune aussi petite force qu’on voudra : mais cette petite force n’en est pas moins une force accélératrice constante , et qui ne souffre point d’interruption. Elle doit donc communiquer au poids une vitesse toujours croissante , et qüi l’amènerait bientôt au terme de sa chute. Le mouvement du rouage serait donc précipité , et manquerait de cette uniformité qui est si nécessaire lorsqu’il s'agit de mesurer le temps.

On avait imaginé divers moyens pour ralentir la chute du poids , et donner une certaine régularité au mouvement de l’horloge. Celui qu’on employait le plus communément , et qui est encore en usage dans bien des circonstances , consistait en un volant tournant sur son axe , et frappant l'air avec ses ailes. C’est le poids , qui en descendant fait tourner le volant sur lui-même , et le mouvement de celui-ci est plus rapide , quand l’autre tombe plus vîte. Or , la résistance des fluides crois-

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sant en raison doublée de la vitesse , bientôt la résistance de l’air devient égale à l’accélération que la pesanteur fait passer dans le poids : la chute de celui-ci d’abord précipitée , se fait ensuite d'une manière plus uniforme ; et le mouvement du rouage prend une certaine régularité.

Mais cette régularité qui était suffisante pour les besoins ordinaires de la vie , ne l’était pas à beaucoup près pour le service de l’astronomie. 11 est aisé de sentir que , soit à cause de l’inégale résistance du rouage , soit à cause des fréquentes variations que l’air éprouve dans sa densité , le mouvement de l’horloge la mieux soignée devait être sujet à bien des inégalités. Il fallait donc un modérateur plus constant , et d’une régularité plus parfaite.

Huyghens trouva dans le pendule ce modérateur désiré. Il ajouta aux différentes pièces du rouage une roue à dents obliques , qu’on appelle roue de rencontre, et qui est menée par le rouage, et de plus une pièce qui en est indépendante , et qui est façonnée en forme d ancre , dont elle porte le nom. Celle-ci est liée à un pendule , dont elle suit les balancemens. Quand le pendule est en repos , les palettes de l’ancre Se trouvent engagées entre les dents de la roue de rencontre , et tout mouvement est arrêté. Le poids que nous ne supposons pas assez lourd pour surmonter cette résistance , demeure suspendu , et l’action de la pesanteur se trouve ainsi annulée. Mais si l’on vient à tirer le pendule hors de son repos , une tics palettes de l’ancre se dégagera roue de rencontre devient libre pour un moment, et le poids qui n’est plus retenu, tombe d'une petite quantité. Ce mouvement ne dure

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qu'un instant , parce que l’autre palette l’arrête subitement; et il faut pour qu’il puisse recommencer , que celle-ci se dégage de même : ce qui arrive quand le pendule s’élève du côté opposé. Or le pendule une fois mis en mouvement continue à faire ses oscillations en des temps égaux , de façon que les dents de la roue se dégagent alternativement à des intervalles égaux , et que le mouvement du rouage a toute la régularité désirable.

Tel est le mécanisme ingénieux imaginé par Iiuyghens , pour donner de la régularité aux horloges. On lui a donné le nom àiéchappement , parce que son objet est de faire échapper les dents de la roue île rencontre ljune après l’autre et dans des intervalles égaux.

Il est racile de voir que dans celte invention la pesanteur se sert de correctif à elle-même. C’est dans le poids que réside la force motrice : mais comme il est arrêté à chaque instant , et que l’action de la pesanteur sur lui se trouve annulée à tout moment, ce poids est donc toujours comme s’il commençait seulement à tomber : son mouvement n’est pas plus accéléré à la fin qu’au commencement de sa chute. D'un autre côté les oscillations du pendule étant d’égale durée , les intervalles pendant lesquels le rouage est libre sont aussi égaux , et les actions successives de la gravité sur le poids moteur ne peuvent manquer d’être parfaitement égales entre elles. Ce poids descend donc à chaque instant d’une même quantité , et ne s’arrête que lorsqu'il est arrivé au point le plus bas. Quant au pendule, s’il continue ses oscillations pendant tout ce temps malgré les divers obstacles que nous connaissons , c’est que l’action du poids au moment où il est

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arrêté , se transmet jusqu’à lui par la roue de rencontre , et lui restitue ainsi à chaque fois ce que ces obstacles ont pu lui faire perdre.