Grand oral du bac : LES BAROMÈTRES

(1750-1831) a mis au point un instrument de mesure à la fois plus pratique et plus précis. Le baromètre de Fortin fait appel à une échelle fixe. Le mercure est contenu dans un petit réservoir, ou cuvette, dont le fond est constitué d’une peau de chamois que l’on peut soulever ou abaisser à l’aide d’une vis. En manœuvrant cette vis, on amène le niveau du mercure dans la cuvette à un niveau constant repéré par une pointe en ivoire : celle-ci représente le niveau zéro de la graduation. Il suffit alors de lire le niveau du mercure dans la partie supérieure du tube.

Le baromètre anéroïde

En 1843, le mécanicien français Lucien Vidie (1805-1866) inventa une autre forme de baromètre, le baromètre métallique ou anéroïde (terme qui signifie « sans liquide »).

Ce baromètre se présente sous la forme d’une boîte cylindrique en cuivre, aux parois minces, close et vide d’air, au couvercle cannelé souple et déformable. Celui-ci se déplace sous l’influence de la pression atmosphérique : il s’écrase d’autant plus que la pression s’accroît. Un ressort intérieur permet d’équilibrer les forces de pression; il repousse les parois vers l’extérieur lorsque la pression baisse. Ce déplacement est transmis par un levier à une aiguille, dont l’extrémité est mobile, placée sur un cadran circulaire gradué en comparaison avec un baromètre à mercure. La précision de ce type de baromètre, répandu de nos jours, est de l’ordre de 0,025 mm Hg.

L’altimètre anéroïde

Si les baromètres anéroïdes sont moins précis que les baromètres à mercure, ils ont un avantage : ils sont robustes, ce qui les rend particulièrement efficaces en situation de mouvement, comme dans le

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LE SCHEMA  DE FONCTIONNEMENT D'UN BAROMÈTRE  À MERCURE 3

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cas de l’altimètre, qui indique la position en altitude des avions. L’altimètre anéroïde est alors calibré pour renseigner, non pas sur la pression atmosphérique, mais sur la hauteur au-dessus du sol. L’altimètre des avions censés survoler une région à basse altitude est préréglé de manière à tenir compte de la pression de l’air au niveau du sol dans cette région. Cette information est mesurée par les stations météorologiques et transmise aux avions par radio. Un préréglage mal effectué peut faire croire au pilote que son avion vole plus haut qu’il ne l’est en réalité et lui faire courir le risque de s’écraser sur des hauteurs qui lui ne seraient pas signalées. La précision de l’altimètre anéroïde est de 30 cm au niveau de la mer et de 45 cm à 3300 m d’altitude, où l’air est moins dense.

Les barographes

Les barographes sont des baromètres enregistreurs pourvus d’un mécanisme automatique qui inscrit en permanence la pression atmosphérique sur une feuille de papier. On se sert des barographes dans les domaines météorologique et aéronautique, pour recueillir à chaque instant les variations de la pression atmosphérique. Celles-ci ne sont plus communiquées à une aiguille qui court sur un cadran gradué, mais à une plume spéciale qui enregistre les informations sur une feuille de papier quadrillé qui se déroule lentement sur un tambour vertical. Le frottement de la plume sur le papier ne permet cependant pas d’obtenir une mesure aussi précise qu’avec un baromètre anéroïde ; à moins d’utiliser un microbarographe, qui enregistre le tracé de la plume sur une échelle beaucoup plus grande: la précision atteint alors 0,5 mm Hg.