Gyroscope à lames
Loi ou phénomène : Phénomène de résonance : un dispositif qui possède une fréquence d’oscillation propre f, est soumis à des impulsions de fréquences très proches de f. Une oscillation de fréquence f apparaît et son amplitude devient maximale.
Description : Cet appareil est composé d’un volant de gyroscope et de lames.
Le volant est percé d’un trou excentré de façon à présenter une dissymétrie. Il est monté dans un anneau, entre deux pointes. Par l’une de leurs extrémités, plusieurs petites lames en acier, parallèles et élastiques, sont fixées sur cet anneau. Ces lames sont alourdies différemment par de petites masses soudées à leur extrémité libre. Elles ont une fréquence propre d’oscillation qui décroît de chacune à la suivante.
Expérience : En tenant l’anneau par le manche, on donne une impulsion au volant de telle sorte qu’il tourne rapidement – comme on opère avec un gyroscope ordinaire. Du fait de sa dissymétrie, le volant imprime une impulsion à son support, à chaque tour. Il en est donc de même pour les lames élastiques. Si la fréquence propre de l’une d’elles est égale à ou très proche de celle du volant, on voit cette lame entrer en résonance alors que les autres restent immobiles.
La vitesse angulaire du volant diminuant peu à peu, c’est bientôt la lame voisine qui éprouve à son tour la résonance tandis que la première revient au repos et ainsi de suite. :
Remarque : Un dispositif analogue se retrouvait dans les fréquencemètres employés dans les installations électriques. On cherchait à mesurer la fréquence d’un courant alternatif. Pour ce faire, on utilisait une série de petites lames élastiques en acier, analogues à celles décrites dans l’appareil précédent et construites de façon que leur fréquence connue doublât d’une lame à l’autre. On les disposait devant un électro-aimant alimenté par ce courant alternatif. Si l’une d’elles entrait en résonance, on en déduisait que la fréquence du courant alternatif était égale à la fréquence propre de cette lame.