Mes3-2 - Balance de précision
Fonction
Mesure précise des masses.
Description
Pour l’étude générale de la balance, se reporter à la notice Mes3-1, on y montre qu’il n’est pas nécessaire qu’une balance soit juste (doubles pesées) mais elle doit être aussi sensible que possible tout en restant fidèle. La théorie montre que le moment de rappel dû au poids du fléau doit être réduit : pour cela on peut régler la position du centre de gravité du fléau en vissant une masselotte qui remonte mais il faut que ce centre reste un peu au-dessous de l’arête du couteau central (sinon l’équilibre serait instable). Cela a aussi pour conséquence d’allonger la période d’oscillation, aussi Pierre Curie a-t-il introduit un dispositif d’amortissement.
Pour réduire le moment de rappel, il faudrait encore réduire le poids du fléau ; la théorie indique que le fléau devrait être long, ces conditions sont contradictoires d’autant qu’un fléau long et léger serait flexible ce qui nuirait à la fidélité et réduirait la charge maximale. L’étude approfondie conduit à choisir des fléaux assez courts, très rigides, mais allégés par découpages (évidements) et par utilisation d’alliages légers.
Il faut une très grande finesse des arêtes des couteaux ; pour la préserver un dispositif de montée (ou descente) du fléau (fourchette FF’), permet les manipulations de masses sur les plateaux sans qu’il y ait contact des arêtes de couteaux avec les dièdres qui leur correspondent ; on rétablit ce contact, le temps de juger de la réalisation de l’équilibre.
Pour parfaire l’équilibre on utilise parfois un cavalier très léger, télémanipulé, que l’on pose sur une réglette graduée RR’, solidaire du fléau, à une distance variable du couteau central. La balance doit être soustraite aux courants d’air : aussi est-elle placée dans une cage de verre avec une porte avant coulissante. On place dans cette cage une substance desséchante D et un thermomètre T
Histoire
Ces balances furent acquises en 1921.
Ganot (1862) cite une balance construite par M. Deleuil qui « s’incline pour un excès de poids (sic) d’un milligramme, même lorsqu’elle est chargée d’un kilogramme dans chaque plateau » (erreur relative : 10-6). C’est la mesure des masses qui, longtemps, a été la plus précise. Elle est maintenant dépassée par les mesures de durée ; aussi beaucoup de mesures sont-elles ramenées à des mesures de temps.
Pierre Curie (1859-1906) a découvert la piezoélectricité (1881), a étudié le magnétisme (« points de Curie » para et ferromagnétiques), énoncé son « principe de symétrie », étudié la formation des cristaux (1885). Il étudia la radioactivité avec sa femme Marie Curie (1898). Prix Nobel de physique en 1903. La « balance de Curie » bien que très utile, ne fut qu’une petite part de ses travaux. Il cède ses droits sur la balance apériodique, en 1888, à la « Société centrale de produits chimiques ».