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les suspendant simplement aux extrémités du levier? Car les bassins ne sont pas une pat lie essentielle de la machine, et ils ne servent (]ua contenir la substance qu’on pèse.
Caroline.
Quoi ! faire un côté de la balance léger et l’autre pesant ? Je ne puis concevoir que 'Cù soit possible.
Mad. B.
Le point d’appui de cette balance ( fig. 2 ) est mobile, comme vous le vo\ez; je peux la décrocher, et la rattacher par un autre point • ce point est devenu maintenant le point d’appui, mais il n’est plus au centre du levier.
Caroline.
Et la balance n’est plus juste ; car le bassin qui pend du côté le plus long du levier descend.
Mad. B.
Les deux parties du levier séparées par le point d’appui se nomment ses bras ; vous diriez donc, le pins long des bras 9 et non
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le plus long côte du levier. Dans bien des cas, l’un de ces bras peut être dit agissant et l’autre résistant.
L’observation que vous faisiez tout à l’heure est juste ; nous avons gâté notre balance ; mais elle servira à mon but et elle va vous faire comprendre Faction d’un levier dont le point d’appui n’est pas au centre.
Emilie.
Ce scroit une excellente invention pour ceux qui voudroient user de fraude dans le poids de leurs marchandises , que de mettre le point d’appui un peu d’un côté. En plaçant les marchandises dans le bassin qui est suspendu an plus long des bras du levier, elles paroîtroient peser plus qu’elles ne le font en réalité.
Mad. B.
Vous ne remarquez pas comme il seroit facile de découvrir la fraude ; car lorsque les bassins seroient vides, ils ne seroienl pas en équilibre.
Emilie.
C’est vrai; je ne pensois pas à celte cir-
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constance. Mais je ne puis comprendre comment le bias Je plus long du levier ne seroit pas en équilibré avec Faune.
Caroline.
C’est qu’il est plus pesant que 3e bras le plus court ; le centre de gravité, par conséquent, n’est plus soutenu.
Vous avez raison ; le point d’appui n’est plus au centre de gravité ; mais si nous pouvons réussir à faire que le point d’appui dans sa situation actuelle devienne le centre de gravité, les bassins se contrebalanceront bien l’un l’autre ; car vous vous rappelez que le centre de gravité est ce point autour duque| toutes les parties du corps sont en équilibre.
Emilie.
Il se présente à moi une manière d’y réussir ; suspendez un grand poids au bras le plus court du levier, et un plus petit poids au bras le plus long. Oui , oui , j’y suis. Voyez, Mad. B , le bassin du plus court dcs bras devra porter deux livres, et celui du
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plus long n’en devra porter qu’une , pour
rétablir l’équilibre ( fig. 5 ).
Mad. B.
Vous voyez donc qu’il n’est pas si impraticable que vous l’aviez imaginé, de faire qu’un Corps pesant fasse équilibre à un corps léger ; et c’est dans le fait le moyen par lequel vous avez cru qu’on pouvoit user de fraude en pesant les marchandises ; puisqu’un poids de dix ou douze onces peut contrebalancer une livre de marchandises. Otons les bassins pour considérer le levier dans sa simplicité 5 dans cet état vous voyez que le point d’appui n’est pas loin du centre de gravité ; mais il est, et il doit toujours être, le centre de mouvement , vu que c’est le seul point qui reste en repos , tandis que toutes les autres parties se meuvent autour de lui.
Cela ressemble aux deux ailes opposée^ d’un moulin à vent , le point d’appui est le point autour duquel elles se meuvent.
Mad. B.
En décrivant le mouvement de ces ailes y
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vous pouvez vous rappeler cjue nous avons remarqué que plus un corps est éloigné de l’axe de mouvement plus sa vitesse est grande.
Caroline.
Je m’en souviens, et je le comprends parfaitement.
Mad. B.
Vous comprenez donc que l’extrémité du plus long des bras d’un levier doit se mouvoir avec une plus grande vitesse que celle du plus petit?
Caroline.
Sans doute, parce qu’elle est plus éloignée du centre de mouvement. Et, je voqs prie, Mad.B, quand mes frères jouent à la balançoire, la planche sur laquelle ils sont à cheval n’est-elJe pas une espèce de levier?
Mail B.
Certainement; le bloc de bois qui ïa soutient au-dessus du sol est le point d’appui , et les personnes qui se balancent à chaque extrémité du levier sont la puissance et la résis-
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tance. Et n’avez-vous pas observe' que lorsqu’elles sont d’un poids égal , la planche doit être soutenue par son milieu , pour faire les deux bras égaux; tandis que si elles diffèrent de poids, la planche doit être tirée un peu au-delà, pour rendre les bras inégaux , et la personne la plus légère , qui représente la résistance, doit se placer à l’extrémité du plus long des bras.
Caroline.
C’est toujours le cas quand je me balance avec un de mes frères cadets; j’ai observé aussi que la personne la plus légère se balance le mieux , vu qu’elle va plus haut et plus vite , et je comprends à présent que c’est parce qu’elle est plus distante du centre de mouvement.
Mad. B.
La vitesse plus grande avec laquelle votre petit frère se meut rend sa quantité de mouvement égale à la vôtre.
Caroline.
Oui ; j’ai le plus grand poids; et lui, la plus
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grande vitesse; en sorte qu’en lom nos quantités de mouvement sont égales. — Mais vous disiez , Mad. B , qu il faut que l'a puissance soit plus grande que la résistance pour mettre la machine en mouvement; comment donc îa planche peut-elle se mouvoir, sides quantités de mouvement des personnes qui se balancent sont égales?
Mail B.
Parce que chaque personne, à sa descente, touche îa terre du pied, et la réaction lui donne une impulsion qui accroît sa vitesse; ce ressort est nécessaire pour détruire l’équilibre de îa puissance et de la résistance, sans cela îa planche ne se mouvroit pas.
K avez - vous jamais observé qu’un levier décrit un arc de cercle dans son mouvement ?
Emilie.
Non ; il me paroit monter et descendre perpendiculairement; du moins je l’ai toujours cru.
Mad. B.
Je crois qu’il faut que je fasse un dessia
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de vous et votre frère vous balançant sur une planche pour vous convaincre de votre erreur j (fîg. 4, planche iv). À présent vous pouvez remarquer qu’un levier ne peut se mouvoir qu’autour du point d’appui, puisque c’est le centre de mouvement; il seroit impossibie à vous de monter perpendiculairement au point A, et à votre frère de descendre en ligne droite an point B; vous devez en montant, et lui en descendant , décrire des ai es de vos cercles respectifs. Ce dessin vous montre aussi comment sa vitesse doit être supérieure à la votre ; car si vous pouviez faire le tour entier, vous compléteriez chacun votre cercle respectif dans le même temps,
Le cercle de mon frère étant beaucoup plus grand , il doit indubitablement se mouvoir plus vite.
Mad. B.
Maintenant, dites-moi , croyez -vous que votre frère put vous soulever aussi aisément $»ans l’aide du levier ?
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Caroline.
Oh non, il ne pourroit pas me lever de terre.
Mad. B.
Ainsi je pense que vous ne demanderez pas de preuve ultérieure de la puissance du levier, puisque vous voyez ce qu’il fait faire à votre frère.
Caroline.
Je comprends à présent ce que vous entendiez en disant qu’en mécanique , la vitesse est opposée à la masse ; car c’est la vitesse de mon frère qui surmonte mon poids.
Mad. B.
Vous pouvez vous figurer facilement quels énormes poids peuvent être levés par des leviers de celte sorte 5 car plus est longue la partie active du levier en comparaison de la partie résistante, plus est grand l’effet produit; parce qu’aussi la vitesse de la puissance, comparée à celle de la résistance, devient d’autant plus grande.
Il y a trois différens genres de leviers ^
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dans le premier le point d’appui est entre îa puissance et la resistance.
Caroline,
Ce genre comprend donc tous les leviers que vous avez décrits.
Mail B*
Oui; quand dans les leviers du premier genre le point d’appui est à une égale distance de la puissance et de la résistance , comme dans la balance, il faut que la puissance soit plus grande que la résistance pour la faire mouvoir; car, rien ne peut, dans ce cas, être gagné par la vitesse ; les deux bi as du levier étant égaux, la vitesse de leurs extrémités ne peut différer. La balance n’est par conséquent, d’aucun secours comme puissance mécanique ; mais elle est extrêmement utile pour estimer les poids respectifs des corps.
Quand ( fig. 5 ) le point d’appui , A , d’un levier n’est pas à une égale distance de îa puissance et de la résistance , et que la puissance, P, agit à l’extrémité du plus long des bras, elle peut être moindre que la résistance, b, vu que ce qui manque à îa puissance peut eue compensé par une supériorité
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de vitesse, comme nous le remarquions dans la balançoire.
Emilie.
Ainsi, quand nous aurons besoin de soulever un grand poids , il nous faudra l’attacher an plus petit bras d’un levier et appliquer notre fo rce au plus long bras?
Mad. ]>.
Si les circonstances vous permettent de mettre l’extrémité du levier sons le poids , il n’y a pas besoin de l’assujettir ; comme vous l’apercevez, quand on remue le feu.
Emilie.
Oh oui î cette barre de fer, cette espèce de fourgon (1) avec laquelle on remue le charbon de nos foyers , est un levier du premier genre; quand on s’en sert, le point oit il repose sur les barreaux de la grille est le point d’appui. Le bras court du levier sert à soulever la résistance, qui est le poids du charbon , et ma main est la puissance appliquée au plus long bras.
(i) Poker.
DES MACHINES SIMPLES
Mad. B.
Voyons, Caroline, si vous pourriez expliquer aussi bien cet instrument , qui est compose' de deux leviers , réunis en un point d’appui commun.
Caroline.
Quoi! celte paire de ciseaux?
Mad. B.
Vous êtes surprise • mais si vous en examinez la construction, vous découvrirez que c est la force du levier qui vous aide à couper avec les ciseaux.
Caroline.
Oui , j’aperçois à présent que le point
auquel les deux leviers sont vissés , est le » '
point d’appui , les anneaux où l’on applique les doigts sont les extrémités de la partie active des leviers , et les lames en sont Ja partie résistante $ ainsi , plus le côté des anneaux est long, ou plus est court le côté tranchant, plus les ciseaux coupent aisément.
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Emilie.
Je l’ai souvent remarque. Aussi quand j ai quelque chose de dur à couper, comme du carton , je me sers toujours delà parue des ciseaux la plus proche de 1 endroit ou les deux bi anches des ciseaux se joignent, et je comprends à present pourquoi je gagne ainsi de la force; mais j’avoue que je n’aurois jamais découvert que les ciseaux fussent un double levier ; et les moucheltes n en sont-elle pas aussi ?
Oui, ainsi que plusieurs espèces de pinces; la grande force de ces instrumens depend de ce que la partie résistante du levier doit être très - courte en comparaison de la partie active.
Caroline.
Et de quelle nature sont les deux autres genres de leviers ?
Mad. B.
Dans les leviers du second genre , la résistance, au lieu d’être à une des extrémités, est située entre la puissance et le point d’appui.
BlîS MACHINES SIMPLES.
Caroline.
La resistance et le point d’appui y ont change' de place - et quel avantage gagne-t-on par ce genre de levier?
Mad. B.
uans son mouvement, la vitesse delà puissance don nécessairement être plus grande que celle de la résistance, vu qu’elle est plus distante du centre de mouvement. N’avezvous jamais vu votre frère rouler une boule de^ neige au moyen d’un gros bâton , lorsqu’elle devenoit trop pesante pour la mouvoir sans ce secours ?
Oli ouï , .... c’etoit un levier du second genre ( %. 7 j j îe bout du bâton qu’il pousse sous ïa boule et qui repose sur la terre devient le point d’appui ; la boule est la résistance ou le poids à faire mouvoir; et la puissance, ses mains appliquées à l’autre extrémité du levier. Dans cet exemple, il y a une différeoce immense dans la longueur des bras du
levier; car la résistance est presque au point d’appui.
MS MACHINES SIMPLES
Mad. B.
Et l’avantage gagne se proportionne à celle difference. C’est par des leviers de cetle sorte que les bateaux de pécheurs sont soulevés de dessus terre, pour être lancés à la mer , au moyen de pièces de bois glissantes qui sont poussées sous la quille. L’exemple le plus commun des leviers du second genre est celui des portes de nos appartemens.
Emilie.
Les gonds représentent le point d’appui , nos mains la puissance appliquée à i’autro extrémité du levier 3 mais quelle est la résistance à vaincre ?
Mad. B.
La porte est la résistance , et par conséquent elle occupe tout l’espace entre la puissance et le point d'appui. Les casse-noix sont des doubles leviers de ce genre; la charnière est le point d’appui, la noix est la résistance, et les mains sont la puissance.
Dans les leviers du troisième genre ( fig. 8 ), ïe point d’appui est encore à une des extrémités, le poids ou la résistance à Tautre , et
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c’est à present la puissance qui est appliquée entre le point d’appui et la resistance.
Emilie.
Le point d’appui , la résistance et îa puissance occupent donc tour- à- tour quelque partie du milieu du levier entre ses extrémités. Mais dans ce troisième genre de levier , la résistance étant plus loin du centre de mouvement que la puissance , la difficulté de la soulever paroît augmentée plutôt que diminuée.
Mad. B.
C’est bien vrai* un levier de ce genre n’est par conséquent jamais en usage , à moins qu’il ne soit absolument nécessaire, comme dans le cas où on lève une échelle pour la dresser contre un mur; l’homme qui la lève ne peut pas placer ses mains à la partie supéperieure de l’échelle ; la puissance est donc nécessairement plus près du point d’appui que la résistance.
Caroline.
Oui , les mains sont la puissance ; la terre
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au pied du mur, le point d’appui * et le haut de l’échelle la résistance.
Mad. B.
La nature emploie ce genre do levier dans la structure du corps humain. Dans l’action de lever un poids avec la main , la partie inférieure du bras devient un levier du troisième genre, le coude est le- point d appui, les muscles de la parue charnue du bras sont la puissance ; et comme ils sont plus près du coude que la main , il faut que leur force surpasse la résistance pour soulever le pouls.
Emilie,
N’est-il pas surprenant que la nature nous ait donné des leviers si désavantageux. ?
Mad. B.
Le désavantage, quant à la force , est plus que contrebalancé par la commodité qui résulte de la structure du bras; et il n’est pas douteux , qu’elle ne soit la plus propre à le mettre en état de remplir ses fonctions animales.
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ISons avons traite si longuement du levier \ qu il faut que nous reservions l’examen des autres machines simples pour notre prochain entretien.
My. 2.
