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PREMIÈBE PARTIE

SERÏffll A lECIEIllIll l'ACIlON DES IIEORS ANIiS

1. — L'animal, envisagé comme moieur, n'échappe probablement pas aux lois de la Thermodynamique, mais l'élude de la transformation de la chaleur en travail, par les organismes vivants, esl| entourée de difScultés ('); le mécanisme animal au conlraire, en tant qu'on se borne à considérer l'action des leviers formés par la charpente osseuse, et des ressorts qui constituent les muscles, a depuis longtemps fait l'objet de recherches intéressantes; cependant, M. Marey ('), dont les travaux ont le plus contribué à éclairer la question, pouvait encore écrire dans un ouvrage récent:

( La locomotion terrestre, celle de l'homme etdes grands mammifères, par exemple, est très imparfaitement connue. Si l'on savait dans quelles conditions s'obtient le maximum de vitesse, de force ou de travail que peut fournir l'être vivant, cela mettrait fin à bien des discussions, et à bien des tâtonnements regrettables. Ainsi^ on ne condamnerait pas toute

1. G.-A. Hirn.— Exposition an&lytique et expérimentale de la Théorie mécanique de la chaleur. -- 3« édition, t. I, p. 17 à S3.

La Thermo dynamique et te travail chez les êtrea vivante, par G. -A. Hirn, Reçue scientijlque,' 1987, V semestre, n»' Sf, Ï3 et te.

Jamin et Bouty. — Cours de Physique, *' édition, t. II, p. tl8".

Le Travail musculaire et l'énergie qu'il représente, par M, Chauveau, membre de rinstilut. — Paris, Assalin et HouKeaii, 1691,

I. E.-J. Marey. — La machine animale. — 2» édition, Paris, ûermer*Bail* lëre, tSTS.

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une généralion d'hommes à certains exercices militaires qui seront plus tard rejetés comme inutiles et ridicules. On ne verrait pas tel pays écraser ses soldats sous'une énorme charge, lorsqujil est admis dans tel autre, que le mieus est de ne rien leur donner à porter. On saurait exactement à quelle allure un animal fournit le meilleur service, soitqu'on lui demande la vitesse, soit qu'on lui fasse traîner des fardeaux. On connaîtrait enân les conditions d'attelage qui sont les plus propres à la bonne utilisation, des animaux > .

Ces lignes indiquent nettement le problème à résoudre dans l'emploi des moteurs animés, problème dont les données premières ne peuvent être trouvées que par l'expérience.,

8. — On rencontre, du reste, deux cas bien distincts: ou bien, le moteur agît sur la résistance sans appareil intermédiaire, comme lorsque le cheval est attelé à un véhicule ; ou bien, un appareil plus ou moins compliqué est interposé entre le moteur et la résistance (manivelle, cabestan, manège) ..Lorsqu'il s'agit de travaux appartenant à la première catégorie, et que la vitesse est imposée, comme autrefois pour les diligences par exemple, on n'est pas libre d'employer le moteur dans les conditions qui permettent d'accomplir le travail journalier le plus considérable, il faut alors multiplier les relais, et toute recherche sur le meilleur emploi de l'animal devient sans objet.

Au contraire, si la vitesse n'est pas déterminée, non plus que l'effort, et qu'on cherche à fixer ces éléments de manière à obtenir l'effet utile le plus grand, on peut suivre la marche indiquée par Coulomb (') dans l'une de ses expériences ; il s'agit, par exemple, de trouver la charge qui permet à- l'homme de produire l'effet utile le plus élevé, son travail étant employé à élever un poids sur une rampe ou un escalier. Coulomb observe que l'homme pesant 70 kilogrammes, lorsqu'il n'élève que son poids, développe 20S.OO0 kilogrammètres par jour; au moyen de deux observations donnant l'une la charge la plus grande que l'homme parvient à porter, mais sans pouvoir l'éjever, l'autre le travail effectué par l'homme pour une charge moyenne et quelconque, il trouve que le travail journalier total T, que l'homme effectue lorsqu'il élàve une charge^, «st représenté par l'équation:

1. Expériences sur I& Force des Homnies, mémoire annexé * la Théorie des Masbines simples. — Éditign de 18SI.

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Si l'on appelle Tu le travail utile, c'est-à-dire celui qui correspond à l'élévation du poids p à une hauteur donnée h, on a;

tandis que le travail T correspond à rélévation du poids 70 -f- p, attendu que l'homme pèse 70 kilogrammes; on a donc:

En faisant usage des équations (1) el (3), on trouve:

T„— yft = 1.000-

On peut chercher la valeur de p qui fournit le travail utile maximum, on obtient ainsi:

et

T„ = 53.000 Kgm.

Coulomb, fait remarquer combien le travail utile obtenu est réduit, en comparaison de celui que l'homme développe en élevant simplement son poids et sans porter aucune charge ; dans ce dernier cas, il est vrai, le travail n'est pas produit utilement, mais il peut être régénéré à la descente, en employant le poids mort de l'homme à soulever des fardeaux.

Gallon (') cite un appareil de ce genre dont Coignet s'est servi en 1835 dans les travaux de terrassement du fort de Vincennes, et qui se compose de deux plateaux suspendus aux brins d'un câble passant sur une poulie ; le plateau inférieur portant une brouette chargée, et le plateau supérieur une brouette vide, le poids du manœuvre suffît pour vaincre la charge et les résistances passives ; l'homme remonte à la surface au moyen d'une échelle ; c'est dans cette opération, renouvelée à chaque voyage, qu'il développe le travail moteur. On a trouvé qu'un manœuvre pouvait ainsi faire 310 ascensions par jour, à 13 mètres de hauteur, et produisait environ 280.000 kilogrammètres. La charge des brouettes ordinaires employées pour le transport des déblais, étant précisément de 60 à 70 kilogrammes, correspond à peu près au poids moyen de l'homme.