- Ce sujet contient 10 réponses, 6 participants et a été mis à jour pour la dernière fois par
, le il y a 18 années et 8 mois.
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Bonjour, je cherche un sujet de TIPE en rapport avec l’horlogerie et j’aimerais savoir si quelqu’un a déjà essayé, si c’est réalisable et intéressant.
Les oscillations du pendule et l’apport d’énergie par des poids me semblent être des problèmes physiques intéressants et dont l’étude est au programme de sup mais j’ai peur d’être réduit rapidement à l’étude des engrenages.
Si quelqu’un a déjà essayé, j’aimerais profiter de son expérience car j’ai beaucoup de mal à trouver des documentations complètes sur les mécanismes physiques des montres à la bibliothèque!
Merci d’avanceBonjour Hugo,
il peut effectivement y avoir une étude intéressante à réaliser sur la précision des appareils de mesure du temps de manière générale et les moyens mis en oeuvre pour palier à ces problèmes (historique lié aux montres mécaniques comme par exemple celles utilisées par la marine des siècles précédents) : tourbillon, quartz, …
Merci Ludo, connais tu certains des "vieux" dispositifs pour mesurer le temps? (Le quartz sert aux montres eléctroniques je crois et c’est plus la partie mécanique qui m’intéresse)
Si quelqu’un connait de nom un quelconque montage oscillateur qui ne fasse pas intervenir beaucoup les engrenages (si possible avec des ressorts
) je suis très interessé par toutes les suggestions 
Quelle prépa?
Tu trouveras ton bonheur ici, notamment avec les échappements qui entretiennent le mouvement de l’oscillateur. Un sujet interessant peut aussi se rapporter à l’influence de la gravité sur la précision des instruments de mesure (d’ailleurs, comment se fait il que l’oscillation perdure en apesenteur? cf. Speedmaster), et donc l’invention du mouvement tourbillon.
Cependant, tu as fondamentalement besoin de roues pour traduire les oscillations régulières d’un balancier en unités de temps, à moins de parler du sablier…
Je suis de loin le plus ignorant de la mécanique su ce forum ou tu trouveras ton bonheur, et ma prépa est loin, mais le sujet était nettement mois interessant!
bon courage,
- Hugo a écrit:
- Merci Ludo, connais tu certains des "vieux" dispositifs pour mesurer le temps? (Le quartz sert aux montres eléctroniques je crois et c’est plus la partie mécanique qui m’intéresse)
Si quelqu’un connait de nom un quelconque montage oscillateur qui ne fasse pas intervenir beaucoup les engrenages (si possible avec des ressorts ) je suis très interessé par toutes les suggestions
Qu’est-ce qui te déplait avec les engrenages ? les montres mécaniques que tu peux voir sur ce forum possèdent toutes des engrenages. L’inertie des pignons participent d’ailleurs à la précision de la montre. Tu peux aussi bosser sur la régularité de l’effort du ressort de barillet, sur l’impact d’un défaut d’excentricité du balancier (et du coup sur l’utilité du tourbillon),…
Bonsoir, merci pour ces réponses!
Un TIPE est un Travail d’Initiative Personnelle Encadrée soit un projet sur 2 ans, l’étude d’un phénomène physique ou chimique, que tous les élèves de CPGE scientifiques doivent mener sur un sujet de leur choix. Je ne suis pas encore certains de choisir les montres, j’esperais trouver une alternative avec un système plus anciens pour eviter les engrenages mais je ne trouve pas assez de doc sur le sujet.
Je suis à Fabert, un lycée de Metz. Sur quoi portait ton TIPE Jeremyl?
Ludo, les engrenages sont, je le vois, essentiels dans l’étude des montres mais mon TIPE doit porter sur de la physique et les engrenages sont plutôt du ressort de la SI. Je crains si je me lance dans l’étude des montres de me cantonner à une description du système sans exploiter les notions de mécaniques que l’ont a étudiées. Je pensais donc plutôt travailler sur l’évolution des systèmes fournissant l’énergie au balancier: des poids dans les vieilles comtoise aux ressorts dans nos montres actuelles ou sur l’isochronisme des grandes oscillations qui a induit le développement de l’ancre pour pouvoir "exploiter" les mouvements de très petite amplitude.
Il y a un point que je ne suis pas sur d’avoir compris: le mouvement de la roue d’échappement est alimenté par la détente du ressort dans le barillet tandis que le mouvement du balancier est du uniquement à la spiral et n’as besoin de rien d’autre?
Merci d’avance et bonne soiréeSalut,
Copieur va, moi aussi j’m’appelle Hugo, j’habite en Lorraine et j’suis en prépa !C’est quoi le sujet des TIPE de l’année prochaine ?
- Citation :
- Il y a un point que je ne suis pas sur d’avoir compris: le mouvement de la roue d’échappement est alimenté par la détente du ressort dans le barillet tandis que le mouvement du balancier est du uniquement à la spiral et n’as besoin de rien d’autre?
Ben non, tu penses bien qu’un mouvement non entretenu s’arrête forcément un jour. Il m’a moi aussi fallu un peu de temps pour comprendre comment l’énergie passait de la roue d’échappement au balancier. Si tu regardes bien, sur l’ancre, les deux rubis qui viennent en contact avec la roue d’échappement sont biseautés, ce qui permet à la roue d’échappement de donner une impulsion au balancier, par le biais de l’ancre, à chaque fois qu’elle tourne.
Merci Gohu, ça me paraissait étrange en effet^^
Nous avons deux grosses différences: j’ai 18 ans toi 19 et moi je me couche à des heures raisonnables
J’ignore le sujet de TIPE de l’an prochain et je ne crois pas qu’il soit supposé être dévoilé cette année: nous verrons bien. As-tu choisis toi aussi de faire un TIPE sur l’horlogerie?
Est-ce que quelqu’un connait un autre moyen que les poids ou le ressort pour entretenir les oscillations?
Je cherche aussi une expèrience à réaliser sur ce sujet et je me demandais s’il était possible de réaliser un pendule simple dont l’amplitude serait conservée grâce à une energie potentielle stockée avec des poids (comme dans une vieille horloge mais sans les ressorts quoi)
Je ne comprends pas l’intérêt du tourbillon: il "annule" l’attraction terrestre sur le pendule afin que les oscillations de toute amplitudes aient la même fréquence (si j’ai bien compris!) mais en quoi cela améliore la précision des montres?- Hugo a écrit:
- Merci Gohu, ça me paraissait étrange en effet^^
Nous avons deux grosses différences: j’ai 18 ans toi 19 et moi je me couche à des heures raisonnables
J’ignore le sujet de TIPE de l’an prochain et je ne crois pas qu’il soit supposé être dévoilé cette année: nous verrons bien. As-tu choisis toi aussi de faire un TIPE sur l’horlogerie?
Nope, mon TIPE porte sur l’annulation active du son (interférences).
Le sujet devrait normalement être dévoilé avant les vacances, puisque tu es censé y réfléchir pendant l’été
- Citation :
- Est-ce que quelqu’un connait un autre moyen que les poids ou le ressort pour entretenir les oscillations?
Electricité : LIP électrique par exemple.
- Citation :
- Je cherche aussi une expèrience à réaliser sur ce sujet et je me demandais s’il était possible de réaliser un pendule simple dont l’amplitude serait conservée grâce à une energie potentielle stockée avec des poids (comme dans une vieille horloge mais sans les ressorts quoi)
Ben, c’est ça une horloge, avec des poids. Les gros machins avec un pendule, il n’y a pas de ressort moteur.
Le but du ressort moteur est soit de prendre moins de place (pendule, pendulette) soit de marcher dans toutes les positions (montre)- Citation :
- Je ne comprends pas l’intérêt du tourbillon: il "annule" l’attraction terrestre sur le pendule afin que les oscillations de toute amplitudes aient la même fréquence (si j’ai bien compris!) mais en quoi cela améliore la précision des montres?
Tu mélanges un peu tout je pense.
Ce qui permet que les oscillations de différentes amplitude aient la même période, c’est le spiral. Il doit avoir une courbe de rappel la plus linéaire possible (tu sais, le k*x, ben pour un ressort réel, c’est rapidement faux. Le spiral doit s’en approcher le plus longtemps [sur la plus grande plage d’allongement] possible). C’est ça qui permet l’isochronisme des oscillations.
Tu as dû étudier le pendule pesant : la force de rappel est la pesanteur, qui doit te donner un terme en sin : tu peux le linéariser autour de 0 en une force de type k*théta, c’est ce qu’on appelle l’isochronisme des petites oscillations. Tu peux facilement montrer que les forces de type k*x amènent des oscillations isochrones.
Pour les horloges avec un pendule, ce n’est pas très grave qu’on soit dans cette partie isochrone, car la force motrice, dûe à des poids, est constante durant toute la marche de l’horloge (enfin, si on néglige le fait que la force de la terre sur le poids est un peu plus forte quand il a descendu de 1m vers le centre de la terre…). Donc l’amplitude des oscillations est constante.
Par contre, pour une montre, la force motrice est fournie par un ressort, qui ne va pas donner la même force durant la marche de la montre. Donc là, il est très important d’avoir l’isochronisme quelle que soit l’amplitude du balancier.Là où la pesanteur est cruciale à la bonne marche d’une horloge à pendule, puisqu’elle assure à la fois l’énergie motrice et la régulation, dans un montre où ces roles sont régis par des ressorts, on la redoute.
Une montre marche différemment suivant son orientation : elle va retarder, avancer plus ou moins si elle est cadran vers le haut, vers le bas, sur le coté…
Le tourbillon est un moyen de contrer cet effet en faisant sans cesse tourner le balancier, afin qu’il adopte toutes ces positions, et donc d’avoir en moyenne une marche régulière. Il a été inventé du temps des montre de poche, qui restaient toujours à peu près dans la même position, mais l’effet est plus discutable sur une montre bracelet, qui adopte une foultitude de positions différentes au porté.J’espère avoir répondu à tes questions. Tout n’est peut être pas parfaitement exact, mais l’idée est là.
J’espère que j’ai été clair, tu as raison, je me couche vraiment trop tard
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