ADHÉRENCE.— AÉROSTATION

désorgaDisant la peau, qu'il tache en jaune; rougissant vivement la teinture de tournesol ; poids spécifique 1.513; bout vers 86^, se 6geà — 5()<» en une masse jaune ; se décompose à la température rooge^ ou sous Pinfluence prolongée de la lumière, en acide nilreux et en oxygène. A l'aide de la chaleur ^Tacide nitrique est décomposé par Tacide sulfureux quMI fait passer à Pétat diacide sulfuiique, en pa^ sant lui-même à Tétat d'acide nitreux.

L'acide nitrique hydraté le plus pur contient :

Acide nitrique sec. . • . . 85.75 Eau. ........ . 14.25

et Pacide nitrique sec est formé lui-même de

Azole S6.15

Oxygène 73.85

ÎÔÔ

L'acide nitrique dissout presque tous les oxydes^ excepté lés peroxydes d'étain , de plomb, d'anlimoine, de manganèse et quelques autres. Il suroxyde, à Paidede la chaleur, les protoxydes de fer,, d'étain, de cuivre, d'antimoine, de mercure, etc. Il partage en protoxjde ui se dissout et en peroxyde qui ne se dissout pas, les deutoxydes le plomb et de manganèse; il ramène à un moindre degré d'oxydation les deutoxydes de nickel, de cobalt, etc.

Préparation. L'acide nitrique s'extrait du nitrate de potasse en traitant ce sel par Pacide sulfurique concentré à une températureélevée. L'acide sulfurique s'empare de la potasse, forme du sulfate neutre ou du bisulfate de potasse fixe et anhydre, tandis que Pacide nitrique, s'emparant de Peau que renfermait Pacide sulfurique, se dégage sous forme de vapeurs qu'on reçoit dans des récipients.

ADHÉRENCE , forge qui retient les molécules de deux corps de nature diiïércnte. Il y a adhérence entre les pierres et le mortier qui les unit. L'adhérence n'est point la cohésion^ et se distingue' aussi de Paffinitb. (Voyez Frottements.)

AÉROSTATION. Un aérostat n'est, en principe, qu'une capacité fermée et remplie d'un gaz dont le poids spécifique est moindre que celui de Pair dans lequel il est plongé. Le plus ordinairement, les aérostats sont bits en taCfetas verni, et on les remplit de gaz hydrogène, dont la densité on le poids du mètre cube est, à circonstances atmosphériques égales, ^ environ du poids du même volume d'air. Soient :

Q le volume apparent de Taérostat,

P son poids total,

K la surface de son grand cercle,

AÉBOSTATION. 5

p n sa densité moyenne = -—

• le poids da mètre cube d*air dans lequel il se trouve, p^srQ p, le poids de Tair que son volume déplaee, 9 la f itesse de l'aérostat,

R la itaSTANCB de l'air = kp k^- » Oi)6253 kkv*,

$ la gravité,

a la fraction du volume d'air de Taérostat qu'il entraîne dans son mouveneou {Voffez Résistance des fluides.) F b force dynamique totale qui agit sur l'ensemble du système.

On Toit facilement que Paérostat tend à s'élever avec une force F — P qai lui imprimerait un mouvement uniformément accéléré; mais la résistance de i'air^ ou R, diminue cette force, et l'on a en général ,

Cette force accélérante deviendra nulle, lorsque Ton aura

kpAv*

et le mouTcmenl du ballon deviendra uniforme lorsqu'il aura atteint la vitesse limite

2flr(Pr— P)

kpk

dv La valeur de la force dynamique relative à Vunité de masse ou -jj

s'obtiendra en divisant F par la masse totale en mouvement, d^où

— n+np V " « /

Soit un ballon sphérique de lO» de diamètre : son volume ser& f environ 5^3"""". 6;

Le poids du volume d'air qu'il déplace = 642^.5,

Eo prenantp= 1^.227 ;

Ceint du gaz hvdrogène qu'il renferme 42*^.94, en prenant 0^.082: pour la densité de celui-ci;

On aura pour le poids de la masse d'air que le ballon entraîne* iaas son mouvement 0.6 X 642.5=«385^.5 ;

Prenant 350^ pour le poids de la gondole , de la nacelle, des cor *des, etc. ,

U viendra R= 4.9 11 *»%

6 ÀÉROSTÀTION.

Et pour la somme de toutes les masses en moarement

d'où

F^aiso.se— 4.911 *»•

Si A atteignait la valeur 0.64 et v celle de S'^.Gl ^ la force accélératrice F deviendrait nulle aussi bien que l'accroissement de vitesse, et le mouvement, cessant de varier, se continuerait uniformément en vertu de la vitesse acquise par le ballon , si les circonstances atmosphériques pouvaient être les mômes dans les^ régions supérieures de l'atmosphère qu'à la surface de la terre. Yoyez la Mécanique tndtis^ trielle de M. Poncelet^ d*où cette théorie et cette application ont été tirées.

Direction des Aérostats^ navigcUion aérienne, — On s'est occupé à diverses époques « mais jusqu'ici sans succès, des moyens de diriger les aérostats. Parmi les tentatives ou projets faits pour doter ces appareils du mouvement horizontal, deux seulement méritent d'être distingués : l'un assez récent, l'autre dû à Meunier y membre de l'Académie des sciences. Le premier consiste dans l'emploi de grandes ailes formées par des capacités remplies de gaz hydrogène , et d'un volume suffisant pour que la totalité du poids de Thomme et des ailes soit entièrement détruite ^ mais Tusage d'un appareil de ce genre ne semble point praticable , parce que l'on ne pourrait imprimer aux ailes la vitesse nécessaire pour se

firocurer un mouvement continu par l'effet de battements alternatifs. Voyez Vol.) Il parait qu'un homme que Ton supposerait porté par un aérostat agirait sur l'air d'une manière beaucoup plus avantageuse en faisant tourner rapidement des roues. Ce genre de moteur adopté par Meunier, qui d'ailleurs ne l'avait proposé que pour se placer dans les couches de l'atmosphère où la direction du vent serait favorable, consiste dans l'emploi de grandes roues portant des voiles ou palettes dirigées obliquement et semblables à celles des moulins à vent. En faisant tourner une roue de cette espèce, on exercerait sur l'air un effort qui tendrait à déplacer le système dont celte roue ferait partie. Mais comme l'effort dont il s'agit serait dirigé obliquement par rapport à l'axe de la roue, on peut concevoir que l'on emploie deux roues pareilles dont les axes sont parallèles, qui tournent en sens contraires, et dont les ailes obliques sont également placées en sens contraires. L'emploi de ces deux roues, auxquelles il faudrait joindre une rame ou voile servant de gouvernai^

ÀÉROSTATION. 7

lioDiieniît de la stabilité à la direction du mouTemeot, et permettrait de se gouverner facilement en imprimant à Tune et à l'autre des fitcsses différentes. Tant que les deux roues auraient même vitesse, la direction du mouvement aurait lien parallèlement à leurs axes. Ce système a été soumis au calcul par M. Navierj et la connaissaDce acquise des effets mécaniques produits par les moulins à TeDl^ loi a permis d'apprécier avec une assez grande approximation, Teflort qne les rones à ailes obliques pourraient exercer sur Pair, et far le moyen duquel on surmonterait la résistance que ce fluide oppose au mouvement de l'aérostat. Il est évident qu'en supposant l'appareil placé dans un air parfaitement calme, il ne faudrait qu'une force très petite pour lui procurer une vitesse également fort petite; mais la force nécessaire, qui est, toutes choses égales d'ailleurs, proportionnelle au cube de la vitesse^ augmentera très rapidement avec ienooyement imprimé.

La question consiste donc à rechercher quelle vitesse un appareil sospendo à un aérostat et mu par un certain nombre d'hommes , pourrait acquérir. Le résultat du calcul, dans lequel l'aérostat a été SDpposé sphérique, la surface des ailes égale à celle du grand cercle da bailoli, où enfin on a négligé la résistance de la nacelle, est que la vitesse limite qu'on peut obtenir, augmente proportionnellement lia racine cubique du rayon de Faérostat. Si Pou attribue à ce rayon une valeur de 10 mètres, qui est double de celle qui a lieu pour les aérostats ordinaires ; si l'on évalue à 1 50^ le poids de chaque homme et de la partie correspondante de l'appareil, on trouve pour la viiesBe maximum queues hommes pourraient imprimera un ballon, dans un air parfaitement calme, la faible valeur de 2 m. 1/3 environ

tirseconde. Encore ce résultat est-il plutôt trop fort que trop faible, ériproqoement, les hommes pourraient maintenir l'appareil contre la force d'un vent dont la vitesse ne dépasserait pas 2 m. par se* coDde; or, c'est i peu près à ce terme que les moulins à vent ordinaires commencent à travailler. On peut juger par là que dans l'état kplns ordinaire de l'atmosphère, il serait impossible de se rendre mallre d'un appareil du genre de celui dont il s'agit, et d'empéchcr «ja'îlne f&t emporté par les vents.

On ne peut, espérer d'ailleurs obtenir des effets plus rivantageux en substituant la force de la vapeur à celle de l'hommCé En effet, il piralt que dans les appareils qui s'exécutent aujourd'hui, le poids des machines ne peut pas être évalué à moins de 750 k. par force de cheval, estime à 75 k. élevés à 1 m. par seconde, ce qui revient > (^0 k. pour une force de 6 k. élevés à 1 mètre dans le même ^ps, correspondante à. l'action d'un homme. On doit ajouter en- >ai(e le poids du charbon et de l'eau, dont il faudrait faire provision, celui du ballon, de la nacelle et de l'appareil que la machine ferait inarcher, enfin le poids des hommes qu'il faudrait embarquer. On

8 AËROSTÂTION.

Iroaverait ainsi une charge aa moins égale à celle qai a été supposée ci-dessus. Il en serait de même si l'on voulait substituer à raclion de la vapeur celle d'une certaine quantité de gaz fortement comprimé dans un réservoir. De tous les agents mécaniques que nous pouvons employer pour produire un travail continu , rbomme est encore celui ^ui^ à poids égal, donne le plus grand effet. Lidée d'une navigation aérienne proprement dite, doit donc encore aujourd'hui être considérée comme chimérique; la possibilité d^une telle navigation est subordonnée à la découverte d'un nouveau moteur, dont l'action comporterait des appareils moins pesants que ceux qui sont aujourd'hui à notre disposition. Est-ce à dire pour cela que lc9 ballons doivent être relégués parmi les inutilités^ ou regardés seulement comme propres à relever la pompe des fêtes populaires? Non y certes, cette découverte tonte française a déjà porté ses fruits; ils ont permis de pénétrer dans les régions où se forment les météores, d'observer les qualités physiques de l'air, la nature et les effels de l'électricité dans les plus liantes régions de l'atmosphère, de reconnaître que la force magnétique terrestre ne subit point de variation sensible lorsqu'on s'éloigne de la terre, de s'assurer de Tidentilé chimique de l'air pris à la surface de la terre ou à do grandes hauteurs, de mesurer le décroissement rapide que subit la température, quoique l'on ne s'éloigne du globe terrestre qu'à une distance incomparablement plus petite que son diamètre > enfin, ils ont aussi contribué à la gloire de nos armcs«

Je donne ici le résumé succinct du Mémoire très curieux où M. Navier a traité cette question (Voyez Mémoires de l'Institut, tome XI), et j'y laisse les numéros des formules afin de faciliter les recherches. On pourra remarquer que M. Navier a négligé plusieurs espèces de résistances dont on a vu ci-dessus des exemples, et que dès lors les résultats défmitib sont nécessairement exagérés.

L'imitation du vol des oiseaux paraissant impossible^ on recherchera si l'on pourrait voyager avec quelque vitesse en faisant eo sorte que l'action de la pesanteur fût détruite par l'emploi d'un aérostat.

Cherchons la quantité d'action ou le travail nécessaire* Soit

« Taire de la section transversale du corps ^ élever, iï l'aire des ailes obliques placées sur les roues,

q) Taugle que le plan de ces ailes forme avec la direction de l'axe des roues,

u la vitesse avec laquelle le système est transporté dans l'espace,

U vitesse de rotation du centre de figure des ailes,

P le poids total du système,

n le poids de l'unité du volume d'air,

9 la gravite, ^ ^

AÈROSTATION. 9

Les BKsisTAHCKS directes da- corps dont la section est • et des ailes dont Paire est q, seront représentées par ket ei Ka multipliées par les hauteurs dues aux vitesses relatives.

D*après cela on remarquera que la vitesse de rotation du centre des ailes, eistiraée perpendiculairement à ces ailes, est U cos. 9,

Et que la vitesse du mouvement de translation de Tappareil, estiaée dans le même sens est u sin. ^,

Les ailes firappent donc Pair avec la vitesse relative

U COS. <p — u sin. 9

qai donne lien à un eiïort exprimé par

-- (Ucos. * — usin. ç)* lin o ^ ^

Cet effort, dirigé perpendiculairement aux ailes, donne dans le teai dn mouvement As translation du système, la composante

— w ^ (Ucos. ^ — tt sîn.<P)' .

nKa^ ^ sm. 9

On voit donc que la condition nécessaire pour que le système se meoTC verticalement de bas en haut avec la vitesse constante u, est apriméepar

«. (Ucos. <p — tt sin. <p)* . .,1. «' ,^

nRa(Uco8. ^ — i»sin.(p)»8in. «p=»nJk»tt*+2P^. . . (34) foùronUre

Dcos.ç — vsm. 9+ 1/ — ^ — : (3ô)

Pour connaître maintenant le travail dépensé dans Punité de temps, il faut multiplier Peffort exercé par les ailes sur Pair par la ▼ilesse de rotation estimée pcrpçndiculaireraent à ces ailes, ce qui

„ (U COS. 9 — Il sin. <p)» . -- ..

n K û ^ j- ^sm. 9 U cos. 9 (*)

n^^eas corrigeons ici une faute qui s'est glissée dans le Mémoire en ques* tioB, où Ton peut voir que ce travail est eiprimé par

nRa(Ucos.<P — usin.Ç)* „

U cos. 9

t^o& que celte expression doit être , comme ci-dessus , multipliée par

10 AËBOSTATION.

et en substituant la yaleur de U (35) il vient

fp+n».-J^) r«8in., + |/£*^+lIIl(36) \ ^ ^y / [^ V riKûsin. (p J^

S'il s'agit simplement de soutenir l'appareil contre l'action de la pesanteur sans lui imprimer aucun mouyement, on fera ti=: o ^ et la quantité d'action deviendra pour Tunité de temps

K a SÎD. (p

qui montre, en y mettant des valeurs, qu'en faisant usage do cet appareil un homme ne pourrait jamais se soutenir contre l'action de la pesanteur.

Si Ton suppose que Phomme, ainsi que l'appareil destiné à loi imprimer du mouvement, soit soutenu par un aérostat, on fera P=:o dans la formule 36, et la quantité d'action dépensée dans l'unité de temps sera

( sm. 9 +1 / tl — ) . . .

dans laquelle — ^ doit être considéré comme représentant la

résistance que l'air opposerait à l'aérostat et à l'appareil qu'il supporte (non compris les roues à ailes obliques) en les suppoisant mus avec la vitesse u.

La valeur de cette expression 38, dépend de celle de l'angle ^, qui est arbitraire. Si l'on détermine cet angle de manière à rendre cette expression minimum, on trouve la condition

»in.,= (-J- *-^) ^

et l'expression de la quantité d'actlbn, qu'il est nécessaire de dépenser dans l'unité de temps, pour mouvoir dans l'air l'appareil avec la vitesse u, devient

•-'-■-^ (ife)^ «

D'après les expériences conntMs , la valeur de k , lorsque la vitesse n'est pas très grande, est pour la sphère 0.6, et Von peut conclure des expériences sur les moulins, que l'on s'écartera peu de la vérité en supposant Kn:3; prenant d'ailleurs i2=<», c'est- à-diro l'aire des ailes = le grand cercle de l'aérostat , ce qui parait rai-

AIGLILLE AIMàNTËE. 11

MOBable ; a é(anl son rayon on aura t ^^ zzzn:=:.a -, faisao t d'ailleurs n =: 1^.25^ la formule 39 devient

c'est la quantité d^action à dépenser en une seconde pour mouYoir dans Pair, avec la vitesse t<, un aérostat du rayon a, en ne tenant aocuQ compte de la résistance de la nacelle.

D'uQ autre côté, le poids spécifique de Thydrogène étant à fort peo près les 0.07 de celui de Tair atmosphérique^ la force d'ascen- «00 d'on aérostat de rayon a, dans un air dont le métré cube pèse i^25 est

-^ a» (l--0.a7) 1».25 on 4.87 a».

La quantité d'action donnée par un homme trayaillant à une manivelle pendant 8 heures par jour^ est estimée moyennement à 6^, admettons qn'il y a seulement \ de travail perdu par les résistances de l'appareil , nous réduirons à 5^ X** 1^ quantité d'action fournie en une seconde par un nombre n d'hommes que Ton supposerait portés par l'aérostat; évaluons à 150 k. le poids de chaque komme et de la partie de Tappareil correspondante^ on aura

5 n » 0.1328 a* tt* 150 n«- 4.87 a> doàl'ondédail

poor la vitesse qu'il sera possible d'imprimer dans un air parfaite-

meot calme.

AFFINITÉ. Force en vertu de laquelle les atomes de corps différeoU teodent à se combiner'.

AFFLUENT. Cours d'eau qui se jette dans un autre; le premier est dit affluent du second. L'Yonne ^ la Marne et l'Oise sont des affluents de la Seine.

AiGCILLE AIMANTÉE. L'aiguille aimantée reçoit ordinaireneot la forme d'un lozange très «tlongé. {Voyez iifSTRUMBWTS.) Elle est essentiellement en acier dur. La pointe de l'aiguille c[ui se dirige vers les régions boréales est son pôle austral ^ celle qui se dirige ^ les régions australes est au contraire son pôle boréal. Ces dénoninations sont fondées sur ce fait, que le globe terrestre est lut- B^e un aimant ayant ses deux pôles, et que lorsque deux aimants Mten présence leurs pôles de même nom se repoussent, et ceux de noms contraires s'attirent.

La direction moyenne que prend l'aiguille aimantée dans un lieu quelconque est le méridien magnétique de ce lieu; son plan est distant