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Les bases de temps
Les bases de temps sont souvent des systèmes oscillatoires.
Le premier d'entre eux fut le pendule.
Il consiste en un bloc compacte et pesant (P) suspendue à un bras (L) souple ou rigide de masse négligeable. L'extrémité supérieure du bras est articulée librement.
La fréquence de l'oscillation d'un tel pendule (aux petites amplitudes) est donné par la formule :



avec :
g = accélération de la pesanteur,
l = longueur du bras
La fréquence est de l'ordre du Hertz (Hz).
On constate deux choses :
- La masse du pendule n'a aucune influence sur la fréquence, seule la longueur du bras intervient.
- La pesanteur, par contre, est directement impliquée ce qui rend le pendule sensible à l'altitude.
Note : on conçoit que les frottements (de l'axe, de l'air) ne sont pas pris en compte car trop complexes à mettre en équation mais qu'ils ont une certaine incidence qu'il faut minimiser, ou du moins tenter de les rendre constants :
- en remplaçant l'axe par un couteau.
- en mettant le pendule à l'abri des courants d'air.
On en déduit que la précision d'un tel dispositif peut être très grande quand on prend les précautions nécessaires.
Inconvénients : l'oscillation est amortie et elle s'arrète au bout d'un moment. Plus la masse P est importante, plus ce temps est long, mais comme on ne peut pas avoir P infinie, il faut pouvoir entretenir cette oscillation.
Il existe également le pendule de torsion, qui, bien vite fut remplacé par la roue-balancier, avec ressort à spirale, basée sur le même principe.

C'est cette dernière qui est encore utilisée dans les montres mécaniques.
La fréquence est de quelques Hz.


On trouve anecdotiquement le diapason, qui est un résonnateur mécanique. Il doit être associé à un circuit électronique qui en recueille les pulsations et en entretient les vibrations. La fréquence est de plusieurs kHz.

Les horloges modernes utilisent des résonnateurs électroniques tels les quartz (schéma ci-contre) dont la fréquence estde plusieurs MHz.
Ou encore les ondes électromagnétiques (horloge atomique) dont la fréquence est de plusieurs GHz.
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