FROTTEMENT. — EXPÉRIENCES DE COULOMB

extrémité des poutres on avait disposé un petit treuil horizontal qui servait, au moyen d'une deuxième corde, à rappeler le traîneau de ce côté. Le madrier dormant avait huit pieds (2", 60) de long sur 16 pouces (o",43) de large : on y adaptait au besoin les plaques des matières à. étudier. On employa successivement divers traîneaux de plusieurs longueurs, garnis par-dessous de substances différentes et chargés de poids variables.

Les expériences eurent d'abord pour objet de mesurer la force nécessaire pour mettre le chariot en mouvement, c'est-à-dire pour yaincre le frottement au départ après un temps de repos donné. On substituait alors au plateau une espèce de romaine, le long de laquelle on faisait glisser un poids jusqu'à ce que le levier emportât le traîneau. De la valeur et de la position de ce poids, du poids même et de la position du centre de gravité du levier, on déduisait aisément le premier effort nécessaire pour vaincre le frottement. Dans tous les cas cet effort s'est montré proportionnel à la pression. L'influence du temps de repos parut variable : avec les métaux cette influence sembla généralement nulle ; avec les bois, l'intensité de la force de frottement se montra sensiblement croissante pendant les premiers instants pour arriver toutefois assez rapidement (en quelques minutes) à son maximum ou à sa limite; dans le cas enfin des bois en contact avec des métaux, une augmentation très lente se manifesta pendant plusieurs jours.

Pour étudier le frottement des surfaces en mouvement, le plateau étant chargé d'un poids convenable, on le mettait en mouvement d'un coup de marteau, ou à l'aide d'un levier, et on suivait ce mouvement sur une division en pouces tracée sur le côté du madrier. Voici par exemple une expérience prise au hasard parmi celles qui furent effectuées avec deux surfaces de chêne, glissant l'une sur l'autre sans enduit, parallèlement aux fibres du bois; dans cette expérience, comme d'ailleurs dans presque toutes, on observa le mouvement pendant une course de quatre pieds de longueur, divisée en deux parties égales de deux pieds chacune.

w VP Expérience. — Le traîneau chargé, son poids compris, de 1647 livres.

i" Essai. — Traîneau ébranlé sous une traction de 166 livres, les

deux premiers pieds franchis en — secondes, les deux autres en -

secondes.

^i"" Essai. — Avec une traction de 17a livres, deux pieds franchis en

^ secondes, deux pieds en - secondes. »

Coulomb fit ainsi sur ces deux surfaces neuf expériences avec des charges différentes, et dans ces divers cas « il a paru qu*en général les deux premiers pieds ont été parcourus dans un temps un peu plus que double des deux derniers. Or, lorsqu'un corps est mis en mouvement par une force constante, et que conséquemment le mouvement est uniformément accéléré, deux espaces égaux sont consécutivement parcourus dans des temps qui sont entre eux à peu près comme 100 est à 42 (^); ainsi notre traîneau a parcouru sa course de quatre pieds d'un mouvement à peu près uniformément accéléré; ainsi, comme il était mené par un poids constant, il fallait que la force retardatrice du frottement fût aussi une quantité constante : conséquemment elle .est à peu près la même sous tous les degrés de vitesse. »

Les mêmes expériences déterminent la force de frottement. Soient, en effet, P le poids (plateau compris) qui tire le traîneau, F la force de frottement, t le temps observé pendant que le traîneau fournit sa course e (de 4 pieds), Q le poids total du système à mouvoir (traîneau et plateau avec leurs charges, plus un poids constant de 7 livres pour tenir compte de la masse de la poulie), on a, la force de la traction P — F étant constante,

équation qui permet de calculer F.

(M Soient en effet t^ le temps nécessaire pour parcourir un espace e^, et t' le temps nécessaire pour parcourir un esipace a&i,

Si donc nous posons r, = 100, nous aurons t'=: 142, et le temps i' — t^ nécessaire pour parcourir le a« espace e^ sera