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Ces 100 métronomes découplés en fréquence et en phase vont petit à petit se synchroniser complètement.

Résonance

Les métronomes ont  tendance à se régler sur la fréquence de résonance du système.

La résonance est un phénomène très puissant (c'est le classique des régiments à qui on interdit de traverser un pont au pas cadencé, au risque de détruire le pont) en tout cas suffisamment puissant pour "interdire" aux métronomes d'avoir des fréquences différentes.

Dans l'histoire des sciences, cette jolie manip renvoie à l'observation de la "sympathie des horloges" par Huygens au XVIIe siècle, sauf que là il se produisait une opposition de phase ("l'une faisant tic lorsque l'autre fait tac").
 

Lettre de Christiaan Huygens adressée à son père Constantijn datée du 26 février 1665 :

Ayant été obligé de garder la chambre pendant quelques jours, et même occupé à faire des observations sur mes deux horloges de la nouvelle fabrique, j'en ai remarqué un effet admirable, et auquel personne n'aurait jamais pu penser. C'est que ces deux horloges étant suspendues l'une à côté de l'autre, à la distance d'un ou deux pieds, gardent entre elles une justesse si exacte, que les deux pendules battent toujours ensemble, sans jamais varier. Ce qu'ayant fort admiré quelque temps; j'ai enfin trouvé que cela arrivait par une espèce de sympathie: en sorte que faisant battre les Pendules par des coups entremêlés, j'ai trouvé que dans une demi-heure de temps, elles se remettaient toujours à la consonance, et la gardaient par après constamment, aussi longtemps que je les laissais aller (Huygens, 1893 : p. 244).

Cette « sympathie des horloges» (ibid. : p. 243), résultat des expériences d'Huygens, avait certes de quoi surprendre la communauté scientifique d'alors: « rien dans la description mathématique du pendule dont on disposait à l'époque ne permettait d'expliquer cette mystérieuse propagation d'un ordre d'une pendule à l'autre» (Gleick, 1991 : 367). Stupéfié, Huygens entreprend dans les jours suivant cette découverte une série d'expériences visant à expliquer ce phénomène sympathique. Huygens suppose d'abord que l'interaction cadencée des horloges résulte du mouvement de l'air occasionné par l'oscillation des pendules, puisqu'aucune synchronisation ne se produit lorsque la distance entre les deux horloges dépasse 6 pieds. Cette hypothèse est toutefois rapidement abandonnée, pUisque la synchronisation se produit même lorsqu'une planche de bois est placée entre les deux horloges de manière à empêcher les courants d'air. Supposant alors que la sympathie des horloges est produite par la vibration de leur support commun, Huygens suspend chaque horloge à une planche, puis repose les extrémités de chacune des deux planches sur le dossier de deux chaises se faisant dos à quelques pieds de distance. À première vue, rien ne change: les deux horloges demeurent en parfaite synchronie, l'une faisant tic lorsque l'autre fait tac. En décalant volontairement le balancement de l'un des deux pendules, Huygens s'aperçoit que les chaises supportant les deux planches sur lesquelles sont suspendues chacune des horloges se mettent étonnamment à se balancer sous la force oscillatoire des pendules désynchronisés, cette vibration subite ne cessant que lorsque les deux pendules retrouvent leur cadence. Comme le rapporte Huygens à Sir Robelt Moray, membre émérite de la Royal Society: « étant venu à la dite consonance les chaises ne se meuvent plus mais empêchent seulement les horloges de s'écarter parce qu'aussitôt qu'ils tâchent à le faire, ce petit mouvement les remet comme auparavant» (Huygens, 1893 : 256).

source et autres points de vue

Tag(s) : #Insolite.

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