Gravîtatîoiiy son e£Fet sur les mouvements des astres

On donne particulièrement le nom de gravitation à l'attraction qui s'exerce entre les astres. Le soleil étant de tous les corps

célestes de notre système planétaire celui qui a le plus de masse, c'est aussi celui qui exerce la plus grande attraction, d'où il semble que la terre et toutes les autres planètes devraient, en vertu de cette attraction, tomber sur le soleil. C'est, en effet, ce qui arriverait si la terre et les autres planètes n'étaient sollicitées que par la gravitation; mais, k l'origine des mondes, elles ont été lancées dans l'espace par le Créateur avec une vitesse immense, qui, par un effet d'inertie (19), tend constamment à les entraîner en ligne droite loin du soleil. C'est cette vitesse acquise qui, se combinant avec la gravitation, fait décrire aux planètes, autour du soleil, des courbes à peu près circulaires qu'on nomme leurs orbites.

37. Pesanteur. — La pesanteur est la force en vertu de laquelle les corps, dès qu'ils ne sont plus soutenus, tombent, c'est-à-dire se dirigent vers le centre de la terre. Cette force est un cas particulier de l'attraction universelle; elle a pour cause l'attraction réciproque qui s'exerce entre la terre et les corps placés à sa surface.

De même que la gravitation, la pesanteur agit sur les corps proportionnellement à leur masse, et en raison inverse du carré de la distance; c'est-à-dire qu'un corps qui contient deux, trois fois plus de matière qu'un autre, est deux, trois fois plus attiré par la terre, ou, en d'autres termes, pèse deux, trois fois davantage; mais qu'un même corps, qui s'écarterait de la terre, pèserait quatre ou neuf fois moins, s'il était deux ou trois fois plus éloigné de son centre et non de sa surface; car on démontre, en mécanique, que c'est à partir du centre même de la terre que doit être comptée la force attractive qu'elle exerce sur les corps pour les faire tomber.

Vu la grandeur du rayon terrestre, qui est, en moyenne, de près de 6 366 740 mètres, on peut regarder tous les corps situés à la surface de la terre comme étant très-sensiblement à la même distance de son centre, et en conclure que la différence de poids qu'ils présentent est due uniquement à leur différence de masse.

Enfin, la pesanteur agit également sur tous les corps, qu'ils soient en repos ou en mouvement, solides, liquides ou gazeux ; et si quelques-uns, comme les nuages, la fumée, semblent se soustraire à cette force en s'élevant dans l'atmosphère au lieu de

tomber, on verra bienlàt que c'est encore là un elTet de la pesaoleur.

38. Vertioale, honiotiule. — Qa nomme verticale la ligne droite que suivent les corps en tombant; c'est-à-dire ta direction suivant laquelle agit la pesanteur. Cette ligne, prolongée, se dirige toujours sensiblement vers le centre de la terre. Il résulte de là, vu la grande distance de la surface de la terre à son centre, qu'en des points de celle surface a et 6 (fjg. t\], peu distants les uns des autres, on peut admettre que les verticales sont parallèles; mais elles s'écartent d'autant plus du parallélisme que l'on considère

des points de la surface du globe plus éloignés les uns des autres, comme le montrent les verticales n et d.

En chaque point de la surface du globe, un homme, qui se lient debout, a le corps placé dans le sens de la verticale. Or, comme on vient devoir que la direction de celle-ci change constamment d'un lien & un autre, il en est de même de la position des habitants des différentes contrées de noire globe ; et celui-ci étant rond, il s'ensuit qu'en deux points diamétralement opposés, deus hommes se trouvent la lète en bas l'un par rapport à l'autre; de là, le nom d'antipodes (opposés par les pieds) donné aun habitants d'un lieu, par rapport aux habitants du lieu diamétralement opposé.

Une ligne droite, une surface plane, sont dites hortiontaies quand elles sont perpendiculaires à la direction de la verlicale. La surface des eaux tranquilles est toujours parfaitement horizontale.

Nous verrons, en parlant du niveau, le moyen de reconnaître si une ligne, une surfiico sont horizontales.

39. Fil i plomb, fon uuc«. — On nomme ^/ à plomb un petit instrument qui sert à déterminer la verticale, et qui consiste en un cylindre de phtmb suspendu à un fil qu'on lient a la main. En obéissant à l'action de la pesanteur, ce cylindre entraîne le fil dans la direction de cette force, et lorsqu'il demeure en équilibre, c'est signe que le âl est exactement dirigé dans le sens de la verticale.

à El ni

Pour reconnaître a ludodu fil a plomb si un objet quelconque, un mur par exemple est bien vertical on a une petite plaque carrée de cuivre dont le cote égale le diamètre du cylindre de plomb Cette plaque est percée a son i^ntre d un petit trou dans lequel on passe le lil attache au cvlindre puis tenant d une main la plaque et. de I autre le fil on applique le bord de la plaque contre le mur (fig, Sa) ; si le cylindre s'applique alors exactement sur lui, cela indique qu'il est bien vertical ; si le cylindre ne touche pas le mur, c'est que celui-ci incline en avant; le contraire a lieu si le cylindre touche encore le mur lorsqu'on éloigne un peu la plaque.

40 FESANTEUH.

40. Poid» des oorpt. — Le poids d'un corps est la somme des attractions partielles que la terre exerce sur chacune de ses molécules. On conclut de suite de là que le poids d'un corps doit croître comme sa masse; c'est-à-dire que s'il contient deux, trois fois plus de matière, il doit peser deux, trois fois davanfege; c'est effectivement ce qui a lieu. On ne doit pas confondre le poids avec la pesanteur : celle-ci est la cause qui fait tomber les corps, le poids n'est que l'effet. On verra bientôt (45) comment le poids se reconnaît au moyen de la balance ; quant à la pesanteur, elle se mesure par la vitesse qu'elle imprime aux corps qui tombent.

41 . Centre de gravité. — On vient de voir que toutes les attractions partielles que la terre exerce sur chacune des molécules d'un corps équivalent à une force unique, qui est le poids du corps. Or, on démontre, en mécanique, qu'un corps de forme quelconque étant donné, cette force unique, ce poids, se trouve invariablement appliqué toujours à un même point du corps, dans quelque position qu'on place celui-ci. C'est ce point remarquable sur lequel agit constamment la résultante des actions de la pesanteur, dans toutes les positions que peut recevoir un corps, qu'on nomme son centre de gravité,

La détermination générale du centre de gravité d'un corps est du domaine de la géométrie; mais, dans beaucoup de cas, sa position peut se trouver immédiatement. Par exemple, dans une ligne matérielle, droite et homogène, il est évident que le centre de gravité doit être au milieu ; dans un cercle, dans une sphère, il est au centre ; dans un carré, il est au point où se rencontrent les deux diagonales.

42. Equilibre des corps pesants. — Le centre de gravité d'un corps étant le point où vient se concentrer toute l'action de la pesanteur, il en résulte que toutes les fois que ce point est soutenu par un appui quelconque, l'action de la pesanteur est détruite, et que, par suite, le corps demeure en équilibre. Or, il se présente ici plusieurs cas, suivant que le corps n'a qu'un seul point d'appui, ou qu'il en a plusieurs.

Dans le cas où le corps a un seul point d'appui, l'équilibre n'est possible qu'autant que le centre de gravité coïncide avec ce point, ou se trouve exactement au-dessous ou au-dessus, sur la n^ème