L’échappement de l’horloge

Au module 5, on a vu qu'un oscillateur est d'autant plus régulier qu'il est libre : moins l'échappement le touche, mieux il bat à son propre rythme. Gardons ce critère pour comparer les échappements d'horloge.

Pourquoi l'ancre à recul fait-elle dépendre la marche du poids ? Après l'impulsion, une dent tombe sur la palette, et le pendule, qui continue sa course, enfonce la palette et fait reculer la roue. Pendant tout ce temps, la roue, poussée par le poids, pousse la palette en sens contraire. Le pendule n'est donc jamais libre : il oscille en permanence contre une force qui vient du poids. Change le poids, et tu changes cette force, donc la période.

Dans l’échappement à repos dit de Graham, la surface de repos des palettes forme un arc de cercle centré sur l’axe de l’ancre. En négligeant le frottement, la force normale exercée par la dent passe donc par cet axe et ne produit pas de couple autour de lui : la palette peut glisser sous la dent sans faire reculer la roue. Le frottement réel subsiste entre la dent et la surface de repos. Le pendule n’est donc pas libre comme le balancier d’un échappement à ancre suisse : Graham est un échappement à repos frottant. L’impulsion se fait sur un autre plan, incliné.

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Mettre au battement

Une horloge est « au battement » quand le tic et le tac sont parfaitement réguliers : le pendule déverrouille la roue au même angle de chaque côté. Si l'horloge boite (« tic… tac-tic… tac »), elle s'arrêtera vite : d'un côté, le pendule doit aller plus loin pour déverrouiller, et quand l'amplitude baisse un peu, il n'y arrive plus. On corrige en inclinant légèrement l'horloge, ou mieux en ajustant la fourchette qui relie l'ancre au pendule, jusqu'à entendre un rythme parfaitement égal.