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Pendule de Foucault



  1. #1
    Mataka

    Pendule de Foucault

    Bonjour,

    Je dois construire un pendule de foucault pour un tpe.

    Je sais que certain dispositif d'attache sont plus efficace, mais pour notre expérience on a décidé de noyé le fil dans du plâtre de paris pour de pas favorisé aucun plan d'oscillation.

    J'aimerais avoir votre opinion, croyez vous que la platre surportera les 14kg de notre masse, qu'il ne craquera pas, qu'il ne s'effritera pas, qu'il ne favorisera pas de plan d'oscillation après le polissage ?

    -----


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  3. #2
    mayonaise

    Re : Pendule de Foucault

    J'ai assisté à une expérience (très pompeusement présentée soit-dit en passant) du pendule de Foucault au cours d'une "fête de la science" dans mon école. Je ne me souviens pas du système d'attache, mais selon l'intervenant, le plus compliqué, c'était de "lacher" le pendule sans lui donner de mouvement élliptique... Lui avait utilisé une chaine et tenait le pendule depuis des heures, prêt à être lâché, avec une petite ficelle qu'il a fait bruler près du maillon ou elle était attachée pour ne pas apporter de movement...

    Si tu serrais ton fil dans un mandrin de perceuse, tu ne devrais pas avoir de plan trop favorisé... Enfin, c'est à voir...
    Impose ta chance, serre ton bonheur, va vers ton risque.
    A te regarder ils s'habitueront. ♂

  4. #3
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Pour le lancement on est correct, on a un bel attache près pour faire brûler un fil à coudre.

    Ouin j'y avais pensé pour la perceuse mais il va quand même y avoir quelque plans d'ocsillation favorisé, et le pendule de foucault est une expérience où la minutie est vraiment pas de trop. Notre permier essai va être un pendule de 3m donc on a pas vraiment la place pour une impécision. (par la suite s'il fonctionne on va avoir accès à une place d'environ 6m)

    En réalité, le plâtre ne retient pas vraiment le fil, il fait juste empêcher des plans d'ocsillation favorisé. Ma crainte c'est qu'il s'effrite, ou qu'il craque ...

  5. #4
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Bonsoir,

    Si vous avez des craintes au sujet du platre, avez-vous pensé à des produits tels que colle à deux composants dans lequel on noie le fil? Il existe aussi des produits similaires (à deux composants), mais avec une consistance de pate à modeler, une fois sec c'est aussi dur que la pierre, et avant polymérisation on en fait un peu ce qu'on veut.

    Amicalement.

  6. #5
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Ouais j'avoue que ça serait bien ... et si je vais dans un quincallerie ils vont savoir de quoi je parle ''colle à deux composant'' ?

    Le plâtre de paris est très dur une fois sec, à moins qu'on le mette dans un étaux là il va devenir assez sableux, mais sinon il semble dur.

    Ça me fait pensé, on sait toujours pas comment on va fixé notre attache. En réalité là c'est moins dur, parce qu'on veut que le dispositif d'attache soit super fixe. On avait pensé tenir la canne (dispositif d'attache dans lequelle est noyé le fil) avec 2 pince en U, mais sinon on sait pas trop comment le fixé aux poutres du plafond. Les poutres sont assez près l'une de l'autre, espacé d'environ la grosse de la canne. On peut persé des trous dans les poutres, mais pas trop sinon on va se faire tapper sur les doitgts ...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Re,

    Questions subsidiaires: quelle est la nature de votre fil, et quel est le dispositif d'attache?
    J'imagine que votre pendule doit osciller pendant un certain temps...

    Amicalement.

    PS. au niveau des colles, pas de problèmes dans les quincailleries: j'ai utilisé le terme "à deux composants" pour ne pas dire araldite.
    Zut, je l'ai dit. Mais ce n'est pas la seule marque.

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  10. #7
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    On a un cable en acier (quand je dit cable je veux dire un ensemble de fil tordu)... il est assez résistant pour suppoerter notre poids, il est souple, aucunement élastique et relativement léger. Son diamètre doit être d'environ 2mm.

    Notre dispositif d'attache, bien du moins ce que j'entend par dispositif, c'est une canne à air comprimé vide, dont le bas à été retiré. On a fait passé le fil par le petit trou du haut, puis on a fait un boucle avec un anneau serré dans un étaux (l'anneau ne peut passer dans le petit trou de la canne). Ensuite on a noyé le fil dans le plâtre de paris, au début le plâtre était très solide, très sec, puis pour le dessus ou voulait que ça soit plat, on a donc mit plus d'eau et là on attend encore pour que ça sèche. (il y a aussi un petit dispositif qui fait que le fil est positionné au centre de la canne lors du séchage). Le dessus est pas super plat donc on peut qu'on va devoir faire un petit polissage avec une lime ou qqch du genre.

    Et oui il doit osciller pendant un certain temps. En réalité il devrait être capable d'osciller sans poussé pendant au moins 2 hrs (strict minimum pour un peu de précision). Mais sinon le pendule subira plusieurs test de plusieurs heures, et il devra osciller pendant une journé complète lors de son exposition. Mais sinon après on le range et il ne servira probablement plus.

    Cordialement.

  11. #8
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bon,

    là j'ai rajouté un peu de plâtre parce que c'était trop mouillé sinon.
    Mais, j'ai constater que le plâtre était assez solide pour ne pas craqué, mais il va surement s'effriter un tantinet. Pensez vous que les plans d'occilation vont avoir de l'allure quand même ? Plus j'y pense, plus j'ai peur, mais bon l'angle que le fil va bouger est assez petit donc c'est sur qu'il y aura pas une très grande force d'excercé sur la plâtre... mais bon ...
    il y a de gros enjeux sur ce pendule ! (un prof qui enseigne depuis 30 ans en physique a essayé pendant 3 ans de faire fontionner un pendule de foucault, sans succès, il y a donc une semi-gajure entre moi et lui )

  12. #9
    mayonaise

    Re : Pendule de Foucault

    Et pourquoi ne pas carrément couler ton câble dans un bloc d'étain en fusion??? C'est pas très compliqué et plus dur que du Plomb, Si t'as les moyens tu peux aussi essayer l'alu, voire la fonte, mais là, c'est "plus chaud..."
    Impose ta chance, serre ton bonheur, va vers ton risque.
    A te regarder ils s'habitueront. ♂

  13. #10
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bien pas très compliqué je sais pas trop... je peux faire faire ça où ?

    Mais bon j'ai fait les tests préléminaire aujourd'hui et c'est un échec.
    Le plâtre s'effritait un tantinet, donc on a mis un peut de colle crazy-glue pis c'était super, il ne s'effritait plus. Le hic c'est que le temps où il s'est effrité ça l'a fait un petit cercle autout du fil, je sais pas trop à quel point ça peut changer quelque chose.
    Ensuite, j'ai pententé un support pour l'accroché à un tuyeau, j'ai même mis des petits bouts de styrofoam pour absorber les vibrations de l'édifice. Le hic c'est que le support bougeait un peu dans un plan d'oscillation, et aucunement dans l'autre. Donc le lancement devait se faire dans le plan ou le support était fixe.

    J'ai attendu quelque minutes le temps que la sphère tourne, ensuite j'ai installer mon lancement avec un fil à coudre placé à 90o avec le câble de fer. Encore attendu quelque minute, mais pas trop parce qu'il me restait 30 minute (le technicien voulait nous mettre à la porte). Je brûle le fil à coudre : Première constation, j'ai pas attendu assez longtemps, la sphère a un léger mouvement elliptique. Deuxième constation : Après 15 min le pendule a d'abord dévié d'eniron 1o dans le sens contraire à la théorie, puis il est revenu au point initiale. La théorie dit que le pendule aurait du dévidé d'environ 3o en 15 minute, dans le sens des aiguilles d'une montre.

    Bref, je vais me réessayé demain, je vais avoir plus que 15 min donc j'espère que le mouvement sera pas elliptique et que la déviation se fera dans le bon sens à la bonne vitesse.

  14. #11
    Jeanpaul

    Re : Pendule de Foucault

    Attention aux courants d'air !

  15. #12
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bon l'expérience a encoe échoué. J'ai pas été capable de faire un lancement qui n'avait pas la forme d'une ellipse.

    J'ai changé de place, je suis maintenant accroché à des tuyeaux assez étrante mais qui sont isolé avec un bizare de matériaux qui fait que j'ai mainteant plus peur des vibration.

    Avez vous des truc pour faire un lancement parfait ?

    P.S. Bon je vais essayer de vous montrer des photo du montage, mais gardez en tête que c'est l'ancienne position, maitenant il est au milieu de la pièce avec les tuyeau bizzare.
    Images attachées Images attachées

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  17. #13
    Madarion

    Wink Re : Pendule de Foucault

    C'est quoi le but :

    Montrer que tu est capable de faire un super truc ?
    Ou démontrer un influence extérieure sur les mouvements de masse ?
    Dans ce derniers cas, une simple bouteille d'eau en plastique coupé en deux, te permettra plus simplement de démontrer une influence de quelque chose d'extérieur sur la direction du "tourbillon" provoqué par l'évacuation de l’eau par le fond.

    Je pense plutôt à une micro différence local de certain facteur (vitesse, gravité, pression, magnétisme, ondes…). Un peut de la même façon que deux bacs d’eau reliés ce stabilisent sur leurs niveaux par variation de pression atmosphérique.

  18. #14
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Bonsoir,

    A propos du mouvement elliptique, l'amplitude de départ est elle bonne?
    J'entends par là pas trop importante. Le mouvement pendulaire de la masse du pendule induit une tension du fil de suspension; en bout de course cette tension disparait et on peut avoir un phénomène de rebond ( le système d'accrochage,le fil font ressort), qui perturbe le mouvement, et induit automatiquement un mouvement elliptique.
    Ensuite, l'amplitude diminuant, ce phénomène devient suffisament discret pour que le mouvement reprenne sa pureté théorique.

    Amicalement.

  19. #15
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Et bien l'amplitute était très petite, mais bon je vais essayé voir avec un plue petite amplitude merci !

    C'est quoi le but :
    Le but c'est de reproduire une expérience historique, soit le pendule de foucault !

  20. #16
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Re,

    N'y a-t-il pas de problèmes possibles dus à la masse du fil: au départ le fil est-il réellement droit, et au moment du lacher n'aurait-on pas un mouvement d'oscillation du fil entre les deux points fixes que sont le point d'ancrage et la boule?

    Je sais je pinaille, je pinaille, et je cherche un peu en aveugle...

    Amicalement.

  21. #17
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Belle tentative, mais je ne pense pas ... Le fil est bien droit avant le lancement, et en général le fil reste droit pendant le lancement.

    Quoiqu'à bien y pensé j'avais remarqué que la boule ballotait légèrement après la brûlure du fil à coudre, phénomène très éphèmère mais bon je le mentionne au cas où ça pourrait influencer quelque chose.

  22. #18
    L'Hérétique

    Re : Pendule de Foucault

    Salut,
    une idée en passant : quant ton pendule est fixé, en dessous, tu fais un petit tas de sable sec qui l'immobilise, ensuite, tu peux le lacher en faisant partir du sable. ( par exemple, une boite avec des trous que tu débouches au moment du lancement)
    A+

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  24. #19
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bha pour ça je suis correct, j'ai mis un pointeur laser en dessous, avec ça je peut me tracer une belle droite toute les 15 minutes.

    Merci quand même !

  25. #20
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Une fois que le lancement est droit, que le pendule commence à trouné dans le sens des aiguilles d'une montre, est-ce normal qu'il se forme un mouvement légèrement elliptique ?

  26. #21
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Bonsoir,

    Bon encore deux idées après je sèche un peu.

    A-ton un compte rendu de l'expérience de Foucault, ou d'autre postérieures. J'entends par là ce sont des expériences qui durent un certain temps (des heures, des jours...). Est-on certain qu' au départ il n'y a pas des irrégularités d'oscillation dues au fait qu'un lancement n'est jamais parfait, irrégularités qui s'estompent ensuite?

    Le fil lui-même est-il totalement innocent? Je suppose qu'il s'agit d'un cable torsadé. L'augmentation de tension due à la force centrifuge au moment du lancement ne provoquerait-il pas un mouvement de rotation de la boule (aussi léger soit-il) qui induirait un mouvement parasite?

    Amicalement.

  27. #22
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bonsoir !



    Aujourd'hui, j'ai faite effrité le plâtre pis j'ai bourré le petit trou de colle époxy. Ça semble relativement pas pire, mais je m'attendait à ce que la colle à deux composant soit plus solide que ça, on m'avait dit aussi dure que de la pierre (mais ça semblait légèrement caouchouteux). Mais bon là au moins la sortie du fil est symétrique (la colle avant sèchage est presque liquide, donc en faisant vibré le tout ça s'étendait bien )


    Tantôt, après avoir effectué environ 5 changements (comme ça on saura jamais c'était quoi qui marchais pas ) et bien j'ai échapé le fil à coudre, sans même le brûlé, et c'était le plus beau lancement que j'avais jamais vue ! ... très droit. Le seul hic, c'est qu'àprès 10 min il y avait un mouvement légèrement elliptique, est-ce normal ? (mes sources se contredisent sur ce point). Mais bon je l'ai refixer et je vais pouvoir faire plus de test demain...

    Après avoir faite une petite recherche, je constate que le mouvement elliptique est normal, surtout pour un petit pendule. (théoriquement même le pendule au penthéon fait un mouvement elliptique, mais sa largeur est de 10E-3 mm, donc c'est impreceptible)

  28. #23
    azoth

    Re : Pendule de Foucault

    Re,

    Selon la colle et selon la quantité de durcisseur que l'on utilise, la colle époxy peut mettre jusqu'à 24h environ pour durcir complètement, donc patience...

    Amicalement.

  29. #24
    Mataka

    Re : Pendule de Foucault

    Bon le pendule de foucault semble fonctionnel !
    Ça m'a pris du temps à matin parce que le pendule ne marche pas dans tout les plan d'oscillation (probablement que la colle epoxy a sèché quand le pendule était tendu, donc ça l'a créé un petit amont de colle sur un côté, résultat:certain plan d'oscillation chie !). Mais sinon je l'ai essayé encore une fois par hasard d'un autre côté et le pendule tournait dans le bon sens, en faisant une petite élipse (ce qui est normale finalement selon mes recherches; ça dépend uniquement de la longueur du câble, plus il est petit plus l'ellipse est prononcé) et à environ 15 % plus vite que la vitesse prévu. Bon c'est un peu plus vite, mais faut dire aussi que je l'ai uniquement essayé sur 30 minutes, donc 6,25o de déviation au lieu de 5,45...lundi je vais le réessayer sur une plus grand période de temps, et si ça marche bien je vais réparer l'attache supérieur avec la colle époxy étendu plus uniformément...

    P.S. Et oui t'avais raison, la colle est nettement plus solide qu'hier ... assez pour casser si on la plie ...

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  31. #25
    rrico8

    Re : Pendule de Foucault

    Salut !
    Une question tardive :
    Est ce que t'as pas pu te procurer un anneau de Charron ?

  32. #26
    hitsu

    Re : Pendule de Foucault

    bonjour ,
    avec notre école a un projet celui de faire un pendule de foulcault mais on a un problème , on ne sais pas dans quoi on va coulé le plomb .
    merci de bien vouloir me répondre

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