RÉSISTANCE AU MOUVEMENT D'UN SOLIDE

dant, entre des limites de pressions moyennes. Mais, d'après des recherches récentes de MM. Kundt et Babo(*), celte proposition cesse d'être vraie aux degrés de raréfaction exirême : le coefficient de viscosité décroît alors avec la pression. Il croît avec la pression pour les gaz, comme Tacide carbonique, qui s'écartent de la loi de Mariotte, et l'accroissement peut même devenir énorme quand on a amené le gaz à des densités plus de 5oo fois supérieures à la densité normale.

D'après MM. Kundt et Warburg, on ne pourrait non plus considérer le glissement des gaz le long d'une paroi solide comme nul que pour des pressions supérieures aune certaine limite. Aux pressions très basses, le coefficient de glissement e varierait en raison inverse de la pression,

ÉGOULEMEHT DES 6AZ A TBA7ER8 LES CORPS POBÊïïX. — Graham avait annoncé que le rapport des vitesses de diffusion des gaz n'est pas altéré quand la diffusion s'opère à travers un corps poreux. Ces résultats n'ont point été confirmés par M. Bunsen (*). Ainsi l'hydrogène et l'air se sont écoulés dans l'atmosphère à travers un tampon de plâtre de 4*"" à S*'"" d'épaisseur et sous une pression constante, avec des vitesses dont le rapport est 3,3 au lieu de 4> qui est le rapport des racines carrées des densités. Ce résultat n'a rien qui doive nous surprendre, puisqu*à travers un long tube capillaire l'hydrogène s'écoule, il est vrai, plus vile que l'air, mais seulement dans le rapport inverse des coefficients de frottement intérieur, qui a pour valeur seulement 2,04. Le tampon poreux est formé de tubes capillaires trop courts pour que la loi de Poiseuille puisse leur être appliquée : suivant sa longueur, il fournira des rapports variables compris entre 4 et 2.

BÉSISTAHGE OPPOSÉE PAR L'AIR AU HOUTCMEHT D'UK CORPS SOLIDE.

— Un corps qui se meut dans l'air rencontre dans son mouvement des couches gazeuses au repos et les entraîne avec lui;

(») Kundt et Babo, Wied, Ann.j XVII, p. 890; 1882. (*) Bunsen, Méthodes gazométriguesj y. 213-247.

j5o* physique moléculaire.

il éprouve donc une résistance qu'on ne peut évaluer a priori qu'en faisant quelque hypothèse sur la masse entraînée; on suppose, en généra), que celle-ci est à chaque instant proportionnelle à la vitesse d'enlraînement, de sorte que dans le temps dt le corps a communiqué sa vitesse à une masse

m =^ ixi^ dt ;

d'autre part, la force f nécessaire pour communiquer à une masse m, priroitivemenlen repos, une vitesse c^dans le temps dt est

Elle est proportionnelle au carré de la vitesse. Ce serait précisément la loi de la résistance éprouvée par le corps mobile.

Cette loi, énoncée par Newton, ne saurait être rigoureuse, car un disque oscillant dans son plan, par exemple la poulie de Maxwell, éprouve une résistance qui, d'après la loi de Newton, devrait être nulle et qui se trouve par le fait proportionnelle à la vitesse d'oscillation. 11 est probable que, dans le cas général, la résistance de l'air se compose d'au moins deux termes, l'un proportionnel à la vitesse, l'autre à son carré,

quand la vitesse est très faible, comme dans le cas des oscillations pendulaires, le premier terme seul exerce une influence appréciable.

Plus généralement, nous admettrons que, pour un corps de forme déterminée, la résistance opposée par l'air est une fonction de la vitesse seule, que nous développerons en série d'après la formule de Maclaurin :

f :i=: aç -^ bi>^ -\- CV^ -h

L'expérience confirme cette manière de voir, car pour des vitesses très considérables la résistance croît plus vite que ne rindiquerait la loi du carré.

RÉSISTANCE AU MOUVEMENT D'UN SOLIDE. i5i*

On utilise surtout la résistance de Tair pour )a production de mouvements de rotation uniformes. Par exemple, dans la machine de Morin (*), un treuil est mis en mouvement par la chute d'un poids; par un système d'engrenages on le rend solidaire d'une roue à ailettes, et la vitesse s'accélère jusqu'à ce que la résistance de l'air fasse équilibre au poids moteur. Théoriquement ce résultat n'est atteint que dans une durée infinie; mais, au bout de peu d'instants^ le mouvement ne diffère pas, d'une manière appréciable, du mouvement uniforme qui doit se produire à la limite.

Les projectiles modernes, lancés par les armes à feu avec des vitesses énormes, donnent lieu à des effets particulièrement curieux. Si la vitesse du projectile est inférieure à la vitesse de propagation du son, le projectile est précédé d'ondes condensées; mais si sa vitesse est supérieure, ce qui arrive souvent aujourd'hui, la propagation des ondes condensées est rétrograde par rapport au projectile : il est entouré et suivi d'un sillage conique creux ayant pour sommet la pointe du projectile. Le projectile fait le vide derrière lui et, par conséquent, les couches d'air latérales pénètrent en tourbillonnant dans le creux conique vide du sillage {fig> 67).

Fig. 67.

En profitant de la différence de réfraction des couches d'air diversement condensées, on peut, par un mode convenable d'éclairage, rendre visible le sillage du projectile et même en obtenir des photographies {fig. 68).

Les effets des projectiles sont notablement modifiés par la gaine d'air comprimé de leur sillage. Au moment où le projectile est arrêté par un obstacle, cette gaine suffit à' em-

( ' ) Voir i" fascicule, aux lois de la chute des corps.

i5i* PHYSIQUE MOLÉCULAIRE.

pêcher le contact direct du projectile avec Tobstacle qu'il déforme ou qu'il perfore. On doit à M. Melsens (*) les premières

Fig. 6S.

observations de ce curieux phénomène, aujourd'hui parfaitement hors de doute.

(•; Mblsens, Annales de Chimie et de Physique, 5« série, t. XXV, p. 389; i88a.

COMPRESSIBILÏTÉ DES LIQUIDES. i53*