‹ Cours de physique de l'École polytechnique (volume 5)Chapitre 20 sur 185 · MACHINE D'ATWOOD · texte numérisé non relu

MACHINE D'ATWOOD

formé par une plaque horizontale de cuivre, peut être fixé par une vis de pression à une hauteur quelconque. C'est sur cette plaque K que le poids tombe et que se termine le mouvement, avec un bruit de choc que lès auditeurs entendent comme le bruit de choc du balancier.

Quand on veut faire une expérience, on soutient le poids le plus lourd sur le support vis-à-vis du zéro des divisions. La bascule s'abaisse par l'effet de l'échappement au premier battement du pendulç ; le système commence son mouvement, et il le continue jusqu'à sa rencontre avec le curseur K, qui l'arrête. On cherche la position qu'il faut donner à celui-ci pour que le choc produit soit entendu en même temps que le second battement, et, quand on l'a trouvé, on est sûr que la chute a duré une seconde et que l'espace parcouru est marqué sur la règle vis-à-vis du curseur.

Si l'on veut, à l'aide de cet appareil, trouver la loi qui lie les espaces parcourus aux durées de chute, on recommence Texpérience en descendant le curseur et cherchant la course du mobile pendant deux, trois ou quatre secondes, et Ton vérifie la formule

G change avec la valeur de p 57» c'est-à-dire avec la force

motrice employée. Si on laisse P -f- P' constant, on trouve que G varie proportionnellement à P — F.

A cet effet, on compose habituellement les poids égaux qui se font équilibre aux deux extrémités du fil avec un même nombre n de poids plus petits, tous égaux entre eux et à/? ; ensuite on enlève l'un d'eux du côté A pour le placer du côté B; le poids du corps mis en mouvement est 2/1/;, et le poids moteur 2/? ; si Ton enlève encore un poids p du côté A pour le porter du côté B, on aura, pour le même corps à mouvoir, une force motrice égale à ^p, et ainsi de suite. On vérifiera que les valeurs de G croissent proportionnellement aux nombres 2, 4) 6> c'est-à-dire aux forces motrices (* ).

(* ) La machine d'Atwood permet la mesure directe des vitesses de chute. A

COMPOSITION DES FORCES GOHCOUBAHTES DÉDUITE DE LA GOMPO- SITIOH DES ACCÉLÉBATIOHS. — Puisque Taccélération produite par une force est dans la direction de cette force et qu'elle est proportionnelle à son intensité, on pourra composer un nombre, quelconque de forces concourantes d'après la même règle qui a été démontrée pour les accélérations dans le cas des mouvements de translation. Ainsi se trouve justifiée a posteriori la règle du parallélogramme des forces que nous avons admise ci-dessus sans démonstration.

KASSE. — BfiLÂTIOH ENTRE LES FORGES, LES MASSES ET LES ACCÉ- LÉRATIONS. — Quand une même force est successivement appliquée à des corps différents, elle produit des accélérations différentes; on peut s'en convaincre à Taide de la machine d'Atwood, en employant une même force motrice P — P' à mettre en mouvement un poids total P -t- P' de plus en plus considérable. On exprime ce fait en disant que les corps diffèrent les uns des autres par leurs masses.

On dit que deux corps ont des masses égales quand une même force leur imprime la même accélération, qu'une masse est double d'une autre quand elle est la réunion de deux masses égales à la première, etc. Ainsi, deux poids de i'*', l'un en plomb, l'autre en bois, sont soumis, par le fait de leur pesanteur, à des forces égales, et, puisqu'ils tombent dans le vide avec la même vitesse, ils ont des masses égales. La masse de 28' est double de la masse de is"", et, plus généralement, les

cet effet, on prend des poids P cylindriques et un poids additionnel p de forme allongée dont on charge Tun des poids principaux. Puis, à l'aide d'un curseur annulaire que l'on place à une distance quelconque de l'origine, on enlève le poids additionnel et on détermine la vitesse acquise par le système de poids P. Il suffit pour cela de mesurer l'espace parcouru pendant la première seconde qui suit l'enlèvement du poids.

La machine d'Atwood permet aussi d'étudier le mouvement ascendant des corps pesants. Mais nous n'insisterons pas sur ce sujet, non plus que sur les vérifications analogues auxquelles se prête la machine de Morin. Par exemple, à l'aide de ce dernier appareil, on aurait un tracé correspondant à la marche ascendante d'un poids projeté verticalement, en lançant, au moyen d'une arbalète, le poids cylîndro-conique placé, la pointe vers le haut, le long d'une des génératrices du cylindre en mouvement.

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