Le cadran sColaire du lycée Jean Caillaud

diapo cadran scolaire jeremy

Article du 11/05/2015

A partir de l’épure tracée sur le contreplaqué, nous avons décidé de débiter un tube en fer plein, à l’aide d’une scie à ruban.
Pour la réalisation de la courbe du solstice d’été, nous lui avons donné sa forme grâce à un maillet, un tas, et beaucoup de patience. Ensuite nous avons débité des tubes pleins correspondants aux axes du temps dans un cadran solaire. Puis nous les avons soudés sur le solstice d’été puis sur le solstice d’hiver.
Jérôme et Nicolas

Cette année, même si nous sommes en TCAP, nous continuons le projet du « Cadran Scolaire » commencé l’année dernière en 2013/2014. Tout d’abord, avant de commencer la structure métallique finale du cadran, il a fallu tracer une épure de 5m sur 3m à l’échelle 1, à l’aide des fuseaux horaires inscrits sur une feuille. Par la suite, nous avons reproduit le tracé sur une plaque de contreplaqué. Cette épure tracée avant le commencement de la structure métallique servira de contrôle pour la pièce finale.

L’objectif de cette sortie était de découvrir l’Observatoire de Paris, puisque nous allons réaliser un cadran solaire sur un des murs de notre lycée.

Départ jeudi 20 mars à 8h36. On prend le train! Nous sommes arrivés à 11h19 à la gare Montparnasse, puis nous avons traversé le XVème arrondissement à pied, pour repérer l’Observatoire, puis se poser à proximité afin de manger dans le parc. Malheureusement pour nous, le parc était fermé. Donc nous avons dû manger devant les grilles sur des bancs. À 13h, M.Taris nous a accueillis. Nous avons commencé la visite de l’Observatoire.

Au début, M.Taris nous a montré deux télescopes Foucault, puis après quelques explications, nous sommes allés dans un dôme, découvrir un grand télescope du XIXème siècle. Après cette visite, nous avons profité du temps qu’il nous restait pour monter en haut de la Tour Montparnasse, au 59 ème étage, sur la terrasse de la tour. Nous étions devenus des « géants  » ! La vue de Paris était magnifique ! Tout le monde a d’abord chercher du regard la Tour Eiffel.

Jérémy et Benoît

Superbe travail des TCI en cours cet après midi, ils ont réussi à tracer avec géogébra notre grapheur favori, les  cordonnées des lignes horaires du cadran scolaire et même déterminer des équations des hyperboles des solstices.

Une étude, qui devrait les aider lors du tracé de l’épure du cadran à l’échelle 1, que leur professeur de chaudronnerie envisage de réaliser à l’atelier.

Une équation possible de l’hyperbole des solstices :

0.02x²+1.75xy+1.11y²+566.17x-1036.74y=88593.55

–          Voyage en TGV  départ  gare d’Angoulême  jeudi 20 mars à 08h30.

–          Arrivée Gare Montparnasse Paris à 11h13

–   Déplacement à pied à travers la capitale, jusqu’à l’avenue de l’Observatoire.

20minutes plus tard !…

–           Pique nique face au parc de l’observatoire

–          Visite guidée de l’observatoire par Monsieur François Taris astrophysicien au Département Systèmes de Référence Temps-Espace S.Y.R.T.E.

Première salle : Deux télescopes de Foucault 1871

La visite se poursuit, dans la salle du conseil, sous le regard de Louis XIV et des différents directeurs de l’observatoire depuis sa création.

Le musée avec des objets remarquables, des manuscrits, de vieux livres,dont  les Principia de Newton

et des expositions sur les travaux de l’observatoire de Paris.

Au deuxième étage, la salle Cassini, Alyachourtua sur le fil de la méridienne de Paris !

Un article de l’IMCCE

Les toits de l’observatoire ou se trouve la coupole de la lunette Arago

Une vidéo de la coupole et lunette Arago

–          Retour à la tour Montparnasse pour une vue panoramique de Paris.

–          Retour à Angoulême et arrivée à la gare à 19h26.

Jeudi 20 mars, nous allons à Paris. La date arrêtée avec François Taris correspond  à l’équinoxe de printemps.

Le 20 mars, en tous les endroits de notre planète, le jour ( si on néglige la réfraction atmosphérique) et la nuit durent douze heures. Le jour des équinoxes le Soleil se lève exactement à l’est et se couche exactement à l’ouest.

Le point vernal (noté gamma γ) est l’un des deux points de la sphère céleste où l’équateur céleste et l’écliptique ( trajectoire du soleil vue de la Terre) se croisent.  Le point vernal correspond à la position du soleil dans la sphère céleste le jour de l’équinoxe de printemps.

Aux équinoxes d’Automne et de Printemps, l’extrémité de l’ombre d’un gnomon ou du style du cadran sColaire trace une ligne droite d’Est en Ouest.

Pour implanter un cadran solaire il faut connaitre latitude, longitude et altitude du lieu.
Notre lycée a pour coordonnées géographiques :
– Latitude φ = 45°40’46N
– longitude λ = 0°14’30E
– altitude 103 m
Il faut aussi connaitre l’orientation du mur, François Taris nous a fourni un schéma pour déterminer cette déclinaison :

Après un rapide décryptage en classe, direction le pied du mur de l’externat ou s’érigera notre cadran.

Finalement nous trouverons une déclinaison de 34°

Mesure qui permettra à Monsieur Taris de nous proposer une première esquisse :

Cadran 3m x 5m, style 400mm

C’est un dispositif donnant l’heure à partir de la position du Soleil ou plus précisément de son angle horaire, ou parfois de sa hauteur. Connu depuis des millénaires, il s’est fortement diffusé à partir de la Renaissance jusqu’au XIXème siècle avant de tomber en désuétude face aux progrès de l’horlogerie. La mode des cadrans solaires a réapparu dans les années 1980 et connaît aujourd’hui un engouement important auprès du public

Un cadran solaire est un mécanisme qui permet de connaître l’heure. Ce mécanisme est doté d’une tige en métal dont l’ombre est projetée sur des chiffres romains grâce au soleil.