PREMIÈRE PARTIE

Kotions préliminaires, et propriclcs générales des corps.

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1 . DÉFINITION. La physique est une science qui a pour objet l'étude des propriétés les plus générales des corps terrestres, celle des agents naturels , la connaissance des actions de ceux-ci sur les corps f et celle des actions réciproques de ceux-ci les uns sur les autres, tant qu'il n'y a pas changement de nature et de propriétés. Les premiers objets que la nature présente à notre observation sont : le temps, Tespace, les agents naturels et la matière.

2. TEMPS. L'idée que nous acquérons en voyant les choses se succéder les unes aux autres , est énoncée par le mot de temps. Le temps est donc la succession des instants, dont l'ensemble constitue l'éternité. Au moyen des mouvements de la terre sur elle-même et autour du soleil, et des mouvements de la lune autour de la terre , on a formé les divisions du temps connues sous les noms d^années, de mois et de jours. Le jour est divisé en 24 heures, l'heure en 60 minutes (60'), et la minule en 60 secondes (60"). C'est cette seconde sexagésimale qui est prise pour unité de temps par les physiciens.

5. ESPACE. Quaud on fait abstraction par la pensée de tous les corps de la nature il reste l'idée d'une étendue infinie ne contenant rien de matériel, c'est-à-dire, vide. Cette idée est exprimée par le mot à^' espace absolu ou à'' immensité. On appelle espace limité ou relatif, une partie de grandeur quelconque de cet espace absolu.

L'espace a pour unité, l'unité de longueur adoptée sous le nom de meire, et qui est la 10,000,000' partie du quart du méridien.

C'est dans l'immensité de Tespace que nagent cette multitude de mondes qui , groupés les uns autour des autres par la main du Créateur , produisent, par les mouvements qu'ils décrivent autour de centres communs, l'équilibre et la stabilité de l'univers.

4. AGENTS NATURELS. On donne le nom d'agents naturels aux principes subtils qui produisent les phénomènes de chaleur, de lumière , d'électricité et de magnétisme. On les distingue encore par les noms de fluides impondérables. Ce qui les caractérise essentiellement , c'est qu'on ne peut ni les saisir ni les peser. On a donné à ces deux propriétés négatives les noms d'incoërcibilité et diœpondérabilité.

5. MATIÈRE. On appelle corps tout ce qui occupe un espace limité et tombe sous nos sens. Les différents êtres qui constituent les corps s'appellent matière. Sous quelqu'état que se présentent deux corps , il est toujours impossible de leur faire occuper à la fois le même espace, c'est-à-dire, qu'un corps ne peut jamais se laisser pénétrer par un autre. La matière est donc l'étendue occupée par V impénétrabilité. Tout corps , d'ailleurs , est pesant. On peut donc dire que ce qui caractérise la matière, c'est qu'elle est impénétrable et pondérable.

Un corps est une aggrégation de petites parties matérielles impénétrables, que l'on appelle atomes , molécules ou particules. Ces parties matérielles sont séparées les unes des autres, car, dans un grand nombre de circonstances, elles sont susceptibles de s'écarter, de se rapprocher, ou de laisser s'interposera elles des substances étrangères. Ces parties de matière, isolées les unes des autres, sont donc, s'il est permis de s'exprimer ainsi, de vraies unités matérielles.

Chaque corps contient un certain nombre de ces parties matérielles. C'est cette quantité de matière qui constitue un corps, que l'on désigne par le mot de masse.

Chaque partie de matière étant pondérable , le poids d'un corps devra augmenter proportionnellement au nombre de ces parties. On voit donc que le poids des corps est proportionnel à leur masse. En conséquence, Ton prend pour unité de masse, la masse qui correspond à l'unité de poids , c'est-à-dire au poids d'un centimètre cube d'eau distillée pris à 4°,1 ; c'est le gramme.

6. Les corps nous apparaissent sous trois états difTérents : l'état de solidité , l'état de liquidité et l'état de gazéité.

1° Les corps sont solides quand les parties qui les forment ont assez d'adhérence pour qu'ils puissent être saisis , maniés , taillés , et conserver les formes qu'on leur donne par ces diverses opérations mécaniques. Dans ces corps, les molécules sont placées, relativement les unes aux autres, dans une position d'équilibre stable.

2° Les corps liquides sont ceux dont les parties, ayant peu d'adhérence entre elles , sont mobiles les unes sur les autres , en sorte qu'ils n'offrent qu'une faible résistance au toucher, qu'ils ne peuvent Être saisis , ni conserver par eux-mêmes aucune forme donnée.

3° Les gaz ou fluides élastiques sont les corps dont les molécules sont parfaitement mobiles , dans un état de répulsion continuelle, et qui se laissent comprimer avec la plus grande facilité.

La plupart des corps peuvent se présenter successivement , sous les trois états de solidité , de liquidité et de gazéité.

7. FORCES. On appelle ainsi tout ce qui peut produire ou détruire du mouvement. Par le mot de forces , Ton désigne les causes , inconnues dans leur essence , de certains effets que nous remarquons dans les corps, tels que ceux d'être résistants, d'adhérer dans leurs diverses parties, de [s'attirer les uns les autres. La force qui produit la chute des corps, le cours des rivières , etc., s'appelle pesanteur ou gravité. Quand elle s'exerce entre les corps célestes, elle prend le nom de gravitation.

La forcé qui produit l'adhérence des diverses parties matérielles, se nomme attraction moléculaire. C'est à la puissance de cette force, que les corps solides doivent leur consistance. Elle ne s'exerce pas à distance , mais seulement au contact , au moins apparent, des parties matérielles. C'est ainsi qu'en plaçant l'une contre l'autre les faces planes des deux hémisphères obtenus par la section d'une balle de plomb , elles deviennent fortement adhé-

rentes. De même , deux glaces bien planes étant juxtaposées, s'atlacbenl l'une à l'autre. De même encore, une plaque solide étant posée sur une surface liquide, ne peut en être enleyée qu'avec ua certain effort.

L'attraction moléculaire se dislingue en cohésion et en affinité, selon qu'elle s'exerce entre des substances de même nature ou de nature différente.

8. REPOS ET MOUVEMENT. On dit qu'un corps est en repos lorsqu'il ne quitte point l'espace relatif qu'il occupe , et Ton dit qu'il est eu mouvement dans le cas contraire.

On distingue le repos en absolu et en relatif, selon que le point où se trouve le corps est considéré par rapport à Tespace absolu ou seulement à un espace limité (3).

Le mouvement se dislingue aussi en absolu et en relatif, selon qu'on le compare à l'espace absolu ou à un espace limité. Le mouvement relatif est le même , soit que l'espace limité dans lequel il se fait se trouve en repos ou en mouvement; ainsi, une force impulsive agissant sur une boule placée sur une table, produira sur elle le même effet , la table étant en mouvement ou en repos.

On appelle direction du mouvement la ligne que suit le corps mù.

9. INERTIE. Il est bien connu de tous que tout corps qui n'est pas animé , est incapable de sortir par lui-même de son repos. De même , un corps en mouvement ne pourra jamais s'arrêter ni changer sa direction s'il est soustrait à toute résistance, à tout obstacle contraire. C'est ainsi que les mouvements des globes innombrables qui constituent le monde se perpétuent à travers l'éternité. Sur la terre , aucan mouvement ne peut se perpétuer , à cause des résistances inévitables qu'il rencontre. On donne le nom d'inertie à celle incapacité de la matière de sortir par elle-même de l'un des deux étals de repos et de mouvement. Donc, chaque fois qu'un corps passe du repos au mouvement ou du mouvement au repos , c'est par l'effet d'une force quelconque. Les effets produits ainsi sont soumis à des lois d'une infaillible stabilité. L'inertie est donc la propriété que possède tout corps , de persister dans son état de mouvement ou de repos.

iO. PROPRIÉTÉS. On appelle propriétés des corps, les di-r verses manières d'être que nous y découvrons, d'une manière

conslantc et uniforme. Ou les distingue en particulières cl en générales.

Les propriétés particulières sont celles qui n'appartiennent qu'à certains corps , comme les diverses couleurs , les odeurs , les variétés de forme , etc.

Les propriétés générales sont celles qui appartiennent à tous les corps. Ce sont: Tinertie, l'étendue, la porosité, l'impénétrabilité, la divisibilité, la compressibilité , l'élasticité, la mobilité, la pesanteur et la dilatabilité.

Nous avons parlé de la première au paragraphe précédent; nous nous occuperons de la dernière , lors de l'étude du calorique, car elle consiste dans l'augmentation de volume qu'éprouvent les corps soumis à l'influence de cet agent naturel ; nous allons étudier successivement toutes les autres.

Quand nous connaîtrons ainsi les propriétés qui appartiennent à la matière sous ses trois états physiques, nous étudierons, dans le deuxième livre, et successivement, celles qui appartiennent en particulier aux solides, aux liquides et aux gaz; puis, les instruments dont la construction repose sur ces diverses propriétés de la matière ; et enfin tout ce qui a rapport à la densité, c'està-dire au rapport qui existe entre la masse et le volume des corps.

Dans le troisième livre, nous nous occuperons de la théorie du son , c'est-à-dire de ce qui a rapport aux mouvements particuliers que prennent les molécules des corps , quand ceux-ci deviennent sonores.

Enfin j dans les livres suivants , nous étudierons les propriétés de chacun des quatre agents naturels , connus sous les noms de calorique , électricité ) magnétisme et lumière.