Les cadrans solaires horloges et montres

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  • Publié le : 15 avril 2011
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C) Autres instruments :

1- Le cadran solaire

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Le cadran solaire est l’un des premiers instruments utilisés pour mesurer l’écoulement du temps. Depuis des siècles, le principe est resté le même : il est constitué d’un gnomon ou « style », incliné parallèlement à l’axe de rotation de la Terre, qui demeure l’aiguille qui forme l’ombre sur une surface : la table ducadran. Celle-ci peut avoir une forme concave, convexe ou encore sphérique selon les modèles mais elle est généralement plane. L’heure est indiquée selon la longueur et la direction de l’ombre formée par le gnomon.

a) Histoire
[pic] Il fût trouvé pour la première fois il ya 1500 ans avant Jésus Christ, en Égypte. À cette époque le cadran solaire était un obélisque qui faisait office de gnomon et pour qu’il indique l’heure, il fallait tracer à sa base un demi-cercle divisé en douze parties. Grâce au soleil, une ombre de l’obélisque se formait et en fonction de sa position par rapport aux douze parties, on obtenait une certaine heure.
Suivirent ensuite d’autresmodèles comme le scaphé, au IIIème siècle avant Jésus Christ, en Grèce, ou encore comme le modèle conique.
Le problème de ces cadrans était qu’ils indiquaient des heures inégales du fait des saisons. En hiver, les heures étaient courtes et en été, elles étaient longues.
Puis, aux XIII et XIVèmes siècles, apparurent en Europe les cadrans solaires à style incliné tels que nous lesconnaissons aujourd’hui, sous l’influence de la civilisation arabe qui étudiait le principe depuis plusieurs siècles. Cette inclinaison du style permit alors de tracer un diagramme de lignes horaires indiquant des heures égales, c'est à dire que les heures avaient la même durée quelque soit la période de l’année. Un jour était donc divisé en 24 heures d’un midi à l’autre.

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Enfin, à la findu XIVème siècle, le modèle de l’horloge apparut et se diffusa, entraînant le développement des cadrans solaires à style incliné, puisque leurs principes étaient pratiquement similaires.

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Une science découla de cet instrument, la gnomonique, ainsi qu’un art, celui des cadraniers.
Leproblème de ce genre de modèle est le non fonctionnement par temps couvert et par manque du soleil.

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b) Fonctionnement et usage

Pour qu’un cadran solaire marche, il faut avant tout du Soleil. Il faut de préférence l’exposer plein sud. Lorsqu’il reçoit la lumière, une ombre du gnomon se forme sur la table du cadran. Selon la longueur la direction et l’angle de l’ombre, on peut alorssavoir l’heure.
Par d’autres calculs, on peut trouver la date, la saison, le nombre d’heures écoulées depuis le lever du Soleil ou encore le nombre d’heures qu’il reste avant qu’il se couche.

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Principe de fonctionnement

c) Types de cadrans

Il y a de nombreux types de cadrans qui existent commeles cadrans à style polaire (orienté selon l’axe du monde), les cadrans de hauteur, les cadrans d’azimut, les cadrans bifilaires, les cadrans à plusieurs styles, ou encore les cadrans lunaires.
Voici quelques exemples de ces cadrans :

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2- Les horloges

L’horloge est un instrument qui sert à mesurer le temps. Depuisl’antiquité, les différents modèles n’ont cessé d’évoluer.
Au départ les peuples utilisaient le déplacement des astres ainsi que les cadrans solaires, puis innovèrent avec les horloges à eau, les chandelles et les clepsydres. Mais c’est en 725 que les chinois inventent le premier mécanisme à échappement. Ensuite, au Xème siècle, apparurent les horloges mécaniques grâce à la création, en 995, de...
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