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wiki:projets:pendule_de_foucault:pendule_de_foucault [2016/02/19 11:28] 3305635 |
wiki:projets:pendule_de_foucault:pendule_de_foucault [2020/10/05 14:39] (Version actuelle) |
**__Présentation du projet:__** | **__Présentation du projet:__** |
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L'objectif de notre travail est de reproduire l'expérience historique du physicien français Léon Foucault, qui mit en évidence, grâce à une expérience de mécanique, la rotation de la Terre sur elle-même. On commencera par une étude théorique du pendule, ainsi que par des simulations numériques, puis nous réaliserons notre propre pendule de Foucault, afin de mesurer la durée du jour sidéral ou la latitude de Paris. | L'objectif de notre travail est de reproduire l'expérience historique du physicien français Léon Foucault, qui mit en évidence, grâce à une expérience de mécanique, la rotation de la Terre sur elle-même. On commencera par une étude théorique du pendule, ainsi que par des simulations numériques, puis nous réaliserons notre propre pendule de Foucault, afin de mesurer la durée du jour sidéral ou la latitude de Paris. |
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**__Organisation:__** | |
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Les quatre membres de l'équipe sont Alejandro Pérez, Bryan Khan, Antonin Pierron et Pierre-Eloi Nielen. En plus du travail scientifique fournit par les quatre membres, les tâches ont été réparties ainsi: | Les quatre membres de l'équipe sont Alejandro Pérez, Bryan Khan, Antonin Pierron et Pierre-Eloi Nielen. En plus du travail scientifique fournit par les quatre membres, les tâches ont été réparties ainsi: |
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-Pierre-Eloi est enfin chargé de tenir à jour le wiki. | -Pierre-Eloi est enfin chargé de tenir à jour le wiki. |
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| **__Le pendule :__** |
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| Le pendule sera installé dans la tour 46 sur le campus Jussieu. Nous avons choisi la tour 46 car son large escalier en colimaçon laisse assez de place au pendule pour osciller. Le pendule est constitué d'un poids de sept kilos environ (il s'agit d'un poids du type de ceux utilisés en lancer de poids) et d'un corde de piano d'un vingtaine de mètres de long (les caractéristiques du pendule on été testées lors de simulations numériques). |
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| {{ :wiki:projets:pendule_de_foucault:scantour.jpg?350 |}} |
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| Pour maintenir le pendule, nous avons imaginé le système suivant (voir le schéma ci-dessus) : |
| du côté le plus élevé de l'escalier, on fixe au sol une poutre qui traverse le "vide". De l'autre côté, l'escalier étant plus bas, on la soutient grâce à un pilier que l'on fixe à la rampe. Au centre de la poutre on attache une planchette sur laquelle reposera le cadre du pendule (voir schéma ci-dessous). |
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| {{ :wiki:projets:pendule_de_foucault:scancadre.jpg?300 |}} |
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| La raison d'être de ce cadre est qu'il faut prévoir que le pendule puisse osciller librement dans n'importe quel plan. Il faut donc que la liaison au niveau de la planche soir très libre. Pour cela, c'est par l'intermédiaire d'un clou que le pendule reposera sur la planche. Sous le cadre on pourra fixer de quoi attacher le fil. |
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| **__Le système de mesure :__** |
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| Nous voulons réaliser deux mesures : celle de la durée du jour sidéral, et celle de la latitude de Paris. On veut donc enregistrer précisément le mouvement du pendule puis faire un ajustement par ordinateur pour obtenir les deux valeurs recherchées. |
| Pour cela, on veut fixer sous la masse du pendule un laser, qui projettera un point sur une plaque de verre dépoli. Sous la plaque de verre est placée une caméra et un échelle. Ainsi en prenant des images successivement on pourra retrouver les deux dimensions du mouvement du pendule. Les temps caractéristiques du mouvement étant très variés (le plan d'oscillation du pendule parcours environ 11° par heure et la masse oscille en une dizaine de seconde) et le mouvement peu "différenciable" (une partie du mouvement est en forme de pointe de triangle), il faudra prendre un très grand nombre d'images. C'est pourquoi nous avons l'intention d'écrire un programme qui réaliserait le pointage du laser. |
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**__Journal de bord:__** | **__Journal de bord:__** |
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__Mardi 27 janvier 2016__ | __Mardi 27 janvier 2016__ |