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Etablissement : Lycée Saint-Sernin (31)
Ville : Toulouse
Discipline : Acoustique - Vibrations
Typologie : Utile Mesure
CYLINDRE CHRONOGRAPHIQUE ou VIBROSCOPE DE DUHAMEL

Fonction : Tracer et enregistrer les courbes représentant des vibrations sonores. Caractériser ces phénomènes vibratoires en déterminant leur amplitude et leur fréquence.

Description : Il s’agit d’un cylindre métallique, fixé à un axe (fileté à une de ses extrémités) engagé dans un écrou. Ainsi, entraîné par une manivelle, le cylindre se déplace-t-il de la gauche vers la droite ou de bas en haut suivant s’il est horizontal ou vertical, ou encore inversement tout en tournant. Autour de lui est enroulée une feuille de papier couverte de noir de fumée où seront tracées les courbes relatives au son étudié.
Par la suite, l’appareil fut perfectionné en ajoutant un mécanisme d’horlogerie, le support de l’instrument vibrant (un diapason sur la gravure) ou le cylindre se déplaçant en translation.

Mode Opératoire :
Constructeur : RADIGUET et MASSIOT
On adapte à un diapason un petit style léger qui viendra délicatement ôter le noir de fumée. On frappe le diapason qui émet donc un son. On l’approche du cylindre tel que le style touche le papier. Puis, pendant qu’on fait tourner le cylindre, on déplace lentement le diapason, parallèlement à l’axe. On mesure la durée de l’expérience avec un chronomètre.
Une sinusoïde s’inscrit sur le papier. Après avoir déroulé la feuille, on interprète le tracé en déterminant l’amplitude de cette onde et sa période dont on déduit la fréquence. Comme plusieurs courbes peuvent être tracées, on peut ensuite les comparer et en déduire l’influence de tel ou tel paramètre sur les ondes sonores.
On peut aussi étudier le son émis par un autre corps sonore, en appliquant la même méthode que précédemment.

Remarque : - On peut aussi disposer l’appareil de façon à tracer l’évolution des oscillations d’un balancier qui bat la seconde à côté des sinusoïdes du diapason.
- Le cylindre chronographique fut très usité par les physiologistes pour inscrire les mouvements du pouls et autres organes, grâce à des systèmes de transmission dont les plus efficaces sont dus à Marey.

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