Question d'origine :
Bonjour,
Si le fonctionnement d'un sablier est très simple, qu'en est-il par contre de ces sablier à 4 fioles que l'on rencontre parfois. Il semble que ces quatre fioles soient pris dans une structure et que c'est la structure elle-même qui est retourné. Elles devraient permettre de mesurer des temps intermédiaires. Mais comment cela fonctionne-t-il ? Chaque fiole possède-t-elle des pentes différentes variant l'écoulement ?
Merci de votre participation à éclairer le monde
cdt
Réponse du Guichet
gds_ctp
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 17/12/2015 à 14h09
Bonjour,
Les sabliers multiples ou sabliers en batterie sont communs en cuisine. Ils permettent de mesurer plusieurs temps grâce aux différentes fioles placées dans une seule structure fixe.
Le dictionnaire de l’horloger précise le fonctionnement du sablier :
« Instrument appartenant à la catégorie des horloges élémentaires. Avec un sablier, le temps est mesuré par l’écoulement du sable entre deux cavités. Les sabliers ne conviennent que pour la mesure d’intervalles relativement courts (comme pour la cuisson d’un œuf par exemple), une heure au maximum. Les sabliers sont faits de deux cônes en verre, placés à la verticale dans un cadre, dont les « sommets » se joignent par une ouverture étroite. Le sable s’écoule du cône supérieur, passe à travers l’ouverture le reliant au cône inférieur, dont les dimensions sont précisément définies ; le cône inférieur possède une graduation permettant de mesurer le temps écoulé depuis le début. […]
Les sabliers sont utilisés en Europe depuis le XIIe siècle. […] Depuis 1750 environ, les sabliers peuvent être construits d’un seul bloc ; auparavant les deux cônes devaient être reliés avec une petite tôle présentant un trou dont les dimensions étaient précisément définies. »
Le site Astrolabium explique les techniques utilisées pour faire varier l’écoulement du sablier :
« Quant aux sabliers, qui existent depuis le XIVe siècle, ils n’ont pas changé d’aspect depuis leur naissance ; mais les deux ampoules furent longtemps distinctes et maintenues collées l’une à l’autre par un diaphragme dont le diamètre contrôlait le débit du sable. On pouvait ainsi, en ouvrant le sablier, changer le diaphragme lorsqu’il s’était agrandi à cause de l’action du sable.
[…]
Il indique au moyen de l’écoulement calibré d’un solide en poudre, une fraction de temps arbitrairement définie, pouvant aller de quelques secondes à 24 heures.
Les sabliers montés en batterie peuvent indiquer, suivant les ampoules, ¼, ½, ¾ d’heure et l’heure ; d’autres présentent une ampoule fractionnée en 2 ou en 4, permettant la même observation.
Les instruments permettant de définir le temps d’écoulement du sablier sont le cadran solaire et la clepsydre.Pour faire varier les durées d’écoulements du sablier, il faut modifier soit la quantité de sable, soit l’ouverture du trou, soit remplacer le sable par un autre matériau. La durée d’écoulement d’un sablier ne dépend pas forcément de sa taille. Toutefois, si l’écoulement est prévu sur plusieurs jours, voire semaines, il devra être dimensionné en conséquence.
Les types de solides en poudre :
Sable fin bien épuré.
Coquille d’œuf finement pilée.
Poussière de marbre.
Poussière de plomb.
Poussière d’étain.
Actuellement, les matériaux les plus courants sont la poussière de marbre et de sable. »
Pour faire varier la durée d’un sablier, on peut donc jouer sur le matériau contenu dans la fiole, la taille du trou entre les deux cônes ou sur la quantité de sable.
L’inclinaison des pentes des cônes ne joue pas de rôle dans la variation de l’écoulement.
Pour en savoir plus sur le sujet, vous pouvez consulter le chapitre 9, « Mesurer le temps » de l’ouvrage Instruments scientifiques à travers le temps.
Bonne journée.
Les sabliers multiples ou sabliers en batterie sont communs en cuisine. Ils permettent de mesurer plusieurs temps grâce aux différentes fioles placées dans une seule structure fixe.
Le dictionnaire de l’horloger précise le fonctionnement du sablier :
« Instrument appartenant à la catégorie des horloges élémentaires. Avec un sablier, le temps est mesuré par l’écoulement du sable entre deux cavités. Les sabliers ne conviennent que pour la mesure d’intervalles relativement courts (comme pour la cuisson d’un œuf par exemple), une heure au maximum. Les sabliers sont faits de deux cônes en verre, placés à la verticale dans un cadre, dont les « sommets » se joignent par une ouverture étroite. Le sable s’écoule du cône supérieur, passe à travers l’ouverture le reliant au cône inférieur, dont les dimensions sont précisément définies ; le cône inférieur possède une graduation permettant de mesurer le temps écoulé depuis le début. […]
Les sabliers sont utilisés en Europe depuis le XIIe siècle. […] Depuis 1750 environ, les sabliers peuvent être construits d’un seul bloc ; auparavant les deux cônes devaient être reliés avec une petite tôle présentant un trou dont les dimensions étaient précisément définies. »
Le site Astrolabium explique les techniques utilisées pour faire varier l’écoulement du sablier :
« Quant aux sabliers, qui existent depuis le XIVe siècle, ils n’ont pas changé d’aspect depuis leur naissance ; mais les deux ampoules furent longtemps distinctes et maintenues collées l’une à l’autre par un diaphragme dont le diamètre contrôlait le débit du sable. On pouvait ainsi, en ouvrant le sablier, changer le diaphragme lorsqu’il s’était agrandi à cause de l’action du sable.
[…]
Il indique au moyen de l’écoulement calibré d’un solide en poudre, une fraction de temps arbitrairement définie, pouvant aller de quelques secondes à 24 heures.
Les sabliers montés en batterie peuvent indiquer, suivant les ampoules, ¼, ½, ¾ d’heure et l’heure ; d’autres présentent une ampoule fractionnée en 2 ou en 4, permettant la même observation.
Les instruments permettant de définir le temps d’écoulement du sablier sont le cadran solaire et la clepsydre.
Les types de solides en poudre :
Sable fin bien épuré.
Coquille d’œuf finement pilée.
Poussière de marbre.
Poussière de plomb.
Poussière d’étain.
Actuellement, les matériaux les plus courants sont la poussière de marbre et de sable. »
Pour faire varier la durée d’un sablier, on peut donc jouer sur le matériau contenu dans la fiole, la taille du trou entre les deux cônes ou sur la quantité de sable.
L’inclinaison des pentes des cônes ne joue pas de rôle dans la variation de l’écoulement.
Pour en savoir plus sur le sujet, vous pouvez consulter le chapitre 9, « Mesurer le temps » de l’ouvrage Instruments scientifiques à travers le temps.
Bonne journée.
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