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Construisez vous-même un baromètre

30 septembre 2021, 10 Commentaire(s)

Nous profitons de ce temps plutôt stable et anticyclonique aujourd'hui pour vous proposer un bricolage, à savoir celui d'un baromètre.

La pression atmosphérique est la pression exercée par le poids de la colonne d'air présente au-dessus de tout point de la surface terrestre.

En partant de ce concept de base, construisons notre propre baromètre maison qui, même s'il aura une fonctionnalité limitée, permettra de comprendre facilement le principe de la mesure de la pression atmosphérique.

Commençons par le matériel nécessaire

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Si nous l’avons trouvé facilement en furetant dans nos divers centres météos, vous devriez aussi l’avoir déjà à la maison :

  • Un ballon gonflable... nous avons trouvé un vieux ballon sonde. Sinon, un gant de protection en latex convient aussi
  • Un verre ou un vase en verre
  • Une paire de ciseaux
  • De la bande adhésive normale ou à double face
  • Une paille, de préférence légère
  • Un support qui puisse rester debout. Nous avons trouvé une planchette de bois, mais on peut aussi utiliser un rouleau en carton tel que l’on trouve dans les rouleaux de papier ménage.
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Pour commencer, éliminez la partie la plus étroite de votre ballon, celle par laquelle on le gonfle, de manière à obtenir une surface uniforme. Ne vous souciez pas si la surface ne reste pas lisse comme le fragment de notre ballon sonde qui, gonflé, a un diamètre de 3 m.

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Tendez et fixez le ballon sur votre verre ou vase de manière à obtenir une surface bien tendue. Il faudra un peu de patience ! Nous nous y sommes arrivés après trois tentatives… et quelques déchirures imprévues. La membrane doit être fixée à la base du verre à l’aide de la bande adhésive. Nous vous conseillons de faire quelques tours sur la membrane et de couper l’excès de membrane avant de continuer à descendre avec la bande adhésive jusqu’à la base du verre ou du vase, de sorte que le tout soit parfaitement étanche.

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Une fois la membrane fixée, sa superficie doit être parfaitement tendue et résonner comme un tambourin. En son centre, nous collons un morceau de notre bande adhésive double face. Attention, pas toutes les bandes adhésives adhèrent au caoutchouc, donc trouvez celle qui est adéquate. Evitez d'utiliser de la colle qui attaquerait la membrane et la déchirerait.

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Si vous utilisez ce genre de paille, coupez la partie pliable et, de l’autre côté, en forme de pointe. Utilisez une paille légère en plastique et non pas en papier ou en tout autre matériel plus lourd.

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La paille doit être fixée sur le ruban adhésif double face. Le centre de la membrane oscillera vers le bas ou vers le haut en fonction de la pression atmosphérique. Le bord du verre, quant à lui, servira de levier pour la tige de mesure, c'est-à-dire votre paille. Idéalement, il ne devrait pas y avoir d'air dans le verre, afin de faciliter le mouvement de la membrane, mais nous laissons cela aux vrais baromètres.

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Placez maintenant votre support de lecture de manière à pouvoir noter la position actuelle de votre baromètre maison. La pression actuelle, ramenée au niveau de la mer, peut être trouvée directement à l’aide de notre application ou sur la page web de notre site MétéoSuisse.

Afin d'assurer des mesures précises, vérifiez que la paille soit toujours en repos sur le bord du verre qui fait office de levier.

Rappelez-vous qu’une baisse de pression correspond à une détérioration des conditions météorologiques, et qu’à l’inverse, une pression élevée signifie un temps stable et une amélioration des conditions météos. Vous pourrez ainsi dessiner un beau soleil au-dessus de la paille et des nuages accompagnés de pluie au-dessous.

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Maintenant, tout est prêt pour que notre assistant surveille le baromètre afin d'observer ses variations. Si la pression atmosphérique augmente, la membrane sera comprimée vers le bas et par conséquent l'extrémité de la paille remontera, indiquant une augmentation de la pression. Si, au contraire, la pression diminue, la membrane se relâchera, permettant à la paille de descendre. Le mouvement sera lent et imperceptible. Entre le point maximum et le point minimum, il ne devrait pas y avoir plus d'un centimètre sur l'échelle de mesure.

Évitez de laisser l'instrument au soleil, sinon l'augmentation de la température et l'augmentation conséquente du volume d'air à l'intérieur faussera la mesure.

Avec notre baromètre maison, nous risquons également de faire face à une possible distension de la membrane au fil du temps, ce qui aurait comme conséquence de fausser partiellement la mesure.

Même si tout risque de ne pas être parfait avec votre nouvel instrument fraîchement conçu, ce principe de mesure est bien valable et utilisé dans les baromètres modernes.

Affichage aggrandi: Méthode de mesure de la pression atmosphérique à l'aide de la capsule Vaisala BAROCAP
Méthode de mesure de la pression atmosphérique à l'aide de la capsule Vaisala BAROCAP

Les baromètres que nous utilisons sont équipés de petites capsules anéroïdes de précision qui, comme avec notre construction manuelle, sont soumises à la pression atmosphérique. Cette dernière modifie leur extension qui est ensuite lue par des capteurs et transformée en une mesure de pression. La capsule Barocap produite par Vaisala, illustrée dans l'image ci-dessus, mesure moins d'un centimètre et offre une qualité irréprochable. Les baromètres PTB du réseau SwissMetNet disposent de 3 de ces capsules de mesure en parallèle, afin d'éviter d'éventuelles erreurs de lecture.

Êtes-vous maintenant prêt à construitre votre baromètre..? Nous vous laissons recueillir le matériel nécessaire et nous vous souhaitons à toutes et à tous un bon montage !

Commentaires (10)

  1. Pierre Wets, 03.10.2021, 21:54

    Très intéressant !
    Il faut prendre garde à maintenir le baromètre à température constante ! Car contrairement à une capsule anéroïde, ce baromètre à gaz sera très sensible aux variations à la température.

  2. jean, 03.10.2021, 08:52

    Attention aux variations de température.
    Les gaz, l'air, changent fortement de volume sous variation de température (à pression constante). C'est donc une cause importante d'erreur.
    Pour parfaire ce baromètre, il faudrait lui adjoindre un thermomètre et la fonction de correction de la température.
    Ou encore s'assurer de la constance de la température de l'air emprisonné (masse tampon (d'eau) contigue ?) - ce qui dans un logement est souvent quasiment assurée - un logement est surtout la réalisation d'un climat : pas de pluie, pas de vent, température de l'air à peu près constante ...

  3. Murielle, 02.10.2021, 16:32

    Merci ;) super sympa le bricolage.

  4. Christian Aymon, 01.10.2021, 09:48

    Allez, je pinaille, en mémoire de tous mes profs de physique, dont certains ne sont plus là. Donc, vous avez écrit: ''La pression atmosphérique est la pression exercée par la force du poids...'' Comme le poids est déjà une force, ça ne va pas. Il faudrait dire: la pression atmosphérique est la pression exercée par le poids de...'' A part ça, encore beaucoup de mercis pour votre blog toujours lu avec plaisir.

  5. Candela, 30.09.2021, 23:54

    Je vous lis assidûment depuis l’autre côté de la frontière et j’adore votre blog et vos explications. Un vrai régal, merci à toute l’équipe de MeteoSuisse pour votre travail !

  6. natalie favre, Territet, 30.09.2021, 21:53

    Hi hi, ce bon Kermit reprend du service :o) MERCI pour cette excellente idée et vos articles magnifiquement vulgarisateurs. Meilleures salutations de l'autre bout du Lac

  7. David Robin, 30.09.2021, 19:52

    Je trouve cet article génial. C'est une excellente vulgarisation pour comprendre les mécanismes de la pression atmosphérique. Et facile à réaliser. Votre application se bonifie à chaque mise à jour. Bravo pour tout votre travail et vos éclaircissements. Manque plus que les valeurs de CAPE pour nous les chasseurs d'orages...

    1. Tryphon, 30.09.2021, 22:43

      Totalement d'accord

  8. Claude Guignard, 30.09.2021, 15:04

    A la première. Iigne il devrait s'agir de la pression exercée par le poids de l'air au-dessus de tout point de la surface et non de l'atmosphère terrestre.
    Cela dit votre petit bricolage est fort intéressant. Une tension adéquate, bien répartie et sans plis de la surface de la membrane me paraît cependant une des conditions qui sera le plus difficile à obtenir.

    1. MétéoSuisse, 30.09.2021, 19:56

      Bonjour, merci pour la remarque, nous avons corrigé cette phrase.