Les premières horloges

Les premières horloges

Le cadran solaire


Le temps étant principalement rythmé par le levé et le couché du soleil, l'observation de la position du soleil à permis aux Égyptiens de construire les premiers cadrans solaire. L'évolution du soleil dans le ciel fait déplacer l'ombre sur un cadran indiquant les heures. En fonction du marquage sur le cadran il faut donc orienter le cadran à l'aide d'une boussole.  

Ensuite placer le style (tige dont l'ombre marque l'heure) à un angle parallèle à l'angle de rotation de la terre (par exemple à Lausanne 46 degré de latitude). Si on ne donne pas d'angle au style alors cela s'appelle le gnomon, l'ancêtre du cadran solaire.

Les anciens savaient certainement déterminer le moment où le soleil était le plus haut dans le ciel et donc le milieu du jour. Il faut ensuite graduer 18 heure à -90 degré et 6 heure à + 90 degré. Mais pour être précis et qu'un cadran solaire nous serve aujourd'hui il faut faire quelques calculs et ajustement supplémentaire. (mon projet de cadran solaire)


 Il est gratuit et économique, mais Il a quelques désavantages :

  • Il n'indique que l'heure solaire, ne suit pas les fuseaux horaires
  • Il ne fonctionne pas quand il fait nuit ou mauvais temps
  • Relativement imprécis
La clepsydre


Le clepsydre est un appareil de mesure du temps utilisant l'écoulement de l'eau entre 2 réservoirs B et C, il est utilisé aussi bien par les Egyptiens, les Grecs et les Amérindiens. Le réservoir C recevant étant gradué il permet de définir une durée. Le clepsydre donc être mis à l'heure avec un cadran solaire. Mais 2 réservoirs ne suffisent pas car le flux de l'eau dépend de la hauteur de l'eau dans le premier vase. (La loi de Torricelli)


Il faut donc soit adapter la graduation ou alors s'assurer que le premier réservoir (B) soit toujours remplis à l'aide d'un troisieme réservoir (A) ou d'un flux continu (rivière ou fontaine). 

Les Grecs anciens utilisaient le clepsydre pour délimiter le temps de parole dans les discussions politiques ou lors des plaidoiries. Par la suite ils ont amélioré le système pour en faire de vraies horloges hydrauliques. D'autre civilisations et inventeurs on par la suite amélioré le système.

Le clepsydre par rapport à un cadran solaire à l'avantage de fonctionner la nuit.




Le sablier


Comme pour le clepsydre le sablier calcule une durée avec le transfert d'un élément entre deux réservoirs, c'est plus simple pour autant qu'on puisse avoir du sable suffisamment fin et qu'on maitrise la fabrication des réservoirs, il faut ensuite déterminer un diamètre pour un débit du sable constant. C'est pourquoi on les voit apparaître à partir du 13eme siècle. Les navigateurs de l'époque de Christophe Collomb utilisait le sablier pour calculer leur position et leur avancement et pour délimiter les quarts de surveillance.

Sources

Histoire de l'horlogerie - Pierre Dubois
C'est pas sorcier
Le clepsydre : https://sciencetonnante.wordpress.com/2013/06/10/quelle-est-la-difference-entre-une-clepsydre-et-un-sablier/
Le sablier marin : https://fr.wikipedia.org/wiki/Sablier_marin
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