PROPULSION DES NWIRBS A L*AIDB DE RAMES, ETC

iférieure, et dans le plan vertical qui passe par son axe ; elle se rouve ainsi à une petite distance en avant du gouvernail 6.

Si l'on fait attention à la nlanière dont Thélice est installée, on econnaftra qu'elle doit présenter un avantage sur les roues, pour i navigation sur mer ; c'est que son action est toujours très réguère, tandis qu'il n'en est pas de même des joues. Le bateau 'inclinant, tantôt d'un côté, tantôt de l'autre, les deux roues se rouvent inégalement plongées, et par suite les pressions qu'elles prouvent de la part de l'eau sont quelquefois très différentes l'une e l'autre ; il en résulte que le bateau tend à se détourner de sa oute. L'hélice, au contraire, agit toujours de la même manière, [uelle que soit l'inclinaison que prenne le bateau dans un sens ou ans l'autre ; elle lui transmet constamment une pression dirigée tans le sens de son axe.

L'expérience a fait reconnaître en effet que l'emploi de l'hélice, omme moyen de propulsion des navires sur mer, est préférable i l'emploi des roues, toutes les fois que la navigation ne s'effectue >a3 dans les conditions de régularité qui existent dans leSx temps :almes; et que, même lorsqu'on se trouve dans ces conditions de égalante, l'hélice produit d'aussi bons effets que les roues. Mais «t avantage de l'hélice est compensé en partie par l'inconvénient [ui résulte de ce qu'elle doit recevoir un mouvement de rotation extrêmement rapide, ce qui use en très peu de temps les supports lans lesquels tourne son axe .

§ 336. Quand on se sert de rames, de roues, ou d'hélices, pour aire mouvoir un navire, on est obligé de développer une quanité de travail beaucoup plus grande que celle qui est strictement nécessaire en raison des résistances qui s'opposent au mouvement lu navire. Pour le reconnaître, il suffit d'observer que ces divers ippareiisde propulsion ne peuvent recevoir de l'eau la pression morice dont on a besoin, qu'autant qu'ils donnent à une certaine nasse d'eau un mouvement dirigé en «ens contraire de celui qu'ils loivent transmettre au navire. Toute la portion du travail moteur lui est employée à produire ce mouvement de l'eau est en pure )erte: et c'est ce. qui fait qu'il existe une différence très grande intre le travail moteur total développé par le moteur qui met l'ap- 3areil de propulsion en mouvement, et le travail résistant occasionné 3ar les résistances que le navire a à vaincre.

La perte de travail dont il est ici question est due à ce que, pour pousser le navire en avant, on prend son point d'appui sur lin corps qui n'est pas fixe, sur l'eau même dans laquelle le navire Bst plongé. Si l'on pouvait s'appuyer sur des corps fixés au fond de

l'eau ou au rivage, ces corps ne céderaient pas à la pression qu'ils auraient à supporter; ils ne prendraient pas de mouvement, comm? l'eau, et n'absorberaient pas ainsi une portion très notable du travail développé par le moteur. Les choses se passeraient alors comme dans la traction d'un convoi de wagons par une locomotive (§ 4 90 Les roues motrices de la locomotive fonctionnent exactement de la même manière que les roues d'un bateau à vapeur: mais, au liai de s'appuyer comme elles sur un corps qui cède à leur action, elles s'appuient sur les rails qui sont fixés au sol, et qui ne peuvent, en conséquence, prendre un mouvement en sens contraire de celai que la locomotive doit donner au convoi.

Pour faire disparaître la grande perte de travail qui vient d'être signalée, on a imaginé un moyen de donner aux bateaux à vapenr un appui fixe, qui leur permet de marcher, sans mettre, comme à l'ordinaire, une grande masse d'eau en mouvement, en sens contraire de leur mouvement propre. Ce moyen, qui ne peut être employé avec avantage que dans un petit nombre de circonstances, consiste à installer au fond de l'eau une longue chaîne s^étendant dans toute la longueur du chemin que doit parcourir le bateau, et solidement fixée au sol à ses deux extrémités. Le bateau étant placé en un point de son parcours, la chaîne le traverse dans le sens de sa longueur, et s'y trouve engagée dans la gorge dune sorte de poulie dans laquelle elle ne peut pas glisser. La machine à vapeur. qui est installée sur le bateau, est employée uniquement à fain: tourner cette poulie, qui tend à entraîner la chaîne, en faisant passer successivement ses diverses parties dans sa gorge, et qui l'entraînerait en effet si elle n'était pas ûxée au sol à ses deux extrémités. La chaîne ne pouvant pas céder à la force de traction qui lui est ainsi appliquée, c'est le bateau qui se déplace en la parcourant dans toute sa longueur. Il existe à Paris un bateau à vapeur de ce genre, qui fonctionne comme nous venons de le dire, pour remorquer d'autres bateaux depuis Paris jusqu'à Charenton.

Il est à peine nécessaire d'ajouter que, lorsqu'un bateau est traîné par des hommes ou des chevaux qui marchent sur le rivage, on ne rencontre pas non plus l'inconvénient de perdre une portion du travail moteur développé, en donnant à l'eau une certaine quantité de mouvement en sens contraire du mouvement du bateau.

§ 337. L'effet des rames, des roues et des hélices est de faii* mouvoir le navire sur lequel elles agissent, relativement à la masse d'eau qui les environne. Mais, si cette masse d'eau est elle-même en mouvement, le mouvement que le navire prend ainsi par rapport à elle peut être très différent de son mouvement absolu dans

CËRF-VOLANT. Iil9

îspace. Pour trouver ce mouvement absolu, il faut regarder le ivire comme étant animé à la fois de deux mouvements, dont jn est le mouvement de l'eau sur laquelle il flotte, et l'autre est m mouvement par rapport à cette eau ; en composant à chaque istant les vitesses qu'il possède en vertu de ces deux mouvements ! 103), on trouvera sa vitesse absolue dans l'espace.

C'est ainsi que, lorsqu'on veut traverser une rivière en bateau, livant une direction perpendiculaire à celle du courant, on est bligé de diriger le bateau et de manœuvrer les rames comme si on voulait traverser la rivière obliquement, en remontant le couïnt. Si l'on agissait comme si l'eau était en repos, on irait rejoindre autre bord en un point qui, au lieu de se trouver en face du point e départ, serait situé beaucoup plus bas.

Si le mouvement du navirea la même direction que celui de l'eau ans laquelle il se meut, sa vitesse absolue sera égale à la somme n à la différence de la vitesse de l'eau et de sa vitesse par raportà l'eau, suivant qu'il marchera dans le sens du courant,ou en Bns contraire. Supposons, par exemple, qu'un bateau à vapeur, larchant dans une eau tranquille, y prenne une vitesse de 5'" par econde, et qu'on le fasse marcher sur une rivière dont lo courant une vitesse de 2" par seconde : sa vitesse absolue sera de 7"' ou e 3"» par seconde, suivant qu'il descendra ou qu'il remontera le Durant.

Il est clair, d'après cela, qu'un bateau à vapeur ne pourra roionter un courant qu'autant que la vitesse qu'il prendrait dans une au tranquille sera plus grande que la vitesse du courant. Dans le as .contraire, si le bateau cherchait à remonter le courant, il serait ntraîné par l'eau, et marcherait en sens contraire du sens dans -quel il tend à marcher, avec une vitesse égale à l'excès de la vinsse du courant sur celle qu'il prend par rapport à l'eau.

§ 338. Cerf-volant.— Tout le monde connaît les cerfs- volants ui servent de jouets aux enfants, et que l'on élève en l'air au loyen du vent. Il est aisé de se rendre compte de la manière dont 8 peuvent être soutenus dans l'atmosphère par l'action de l'air. Un 8rf-volant.est une sorte de grande raquette, dont le cadre est >rmé au moyen de baguettes légères, et dont la surface est recouerte de papier collé sur ce cadre; une baguette droite le traverse ans toute sa longueur, et en forme, pour ainsi dire, l'axe. Si J'en fèsente cette surface de papier au vent, de manière que les mo-

culesd'air viennent la rencontrer perpendiculairement, elle éprou- Cî'a une pression dont l'intensité dépendra de la grandeur de la ûrface et de la vitesse du vent (§ 330). On conçoit qu'il existe un

certain poinl tei, que ai le cerf-volaot était soutenu en ce seul point. |X)ur résister au vent, il se maintiendrait en équilibre sans que s. surface s*inclinât ni d'un côté ni de Tautre: ce point est ce quos peut appeler le centre de pression. Si une ficelle était attachée ei; ce point môme, et qu'elle fût retenue assez fortement à son autif extrémité, de manière à s'opposer à Taction du vent, la pressi^jG exercée par l'air sur la surface serait vaincue par la tension dé cette ficelle. Mais si la ficelle est attachée à l'axedu cerf-volant, aQdessus du centre de pression, il n'en sera plus de même : la tension de la ficelle ne pourra plus détruire la pression du vent. Cette pre>sion poussera en arrière la partie inférieure du cerf-volant, qu prendra ainsi une position inclinée, et qui tendra à se placer horizontalement. Mais, d'un autre côté, le poids du cerf-volant, et surtout le poids de la queue, que l'on attache k sa partie inférieure s'opposent à ce que sa surface s'approche trop de la position horizontale. La pression exercée par Tair, étant toujours perpendiculaire à la surface du cerf-volant, sera donc également oblique, e. dirigée de bas en haut: c'est cette pression qui fait monter l'appareil, tant qu'elle l'emporte sur la résultante de son poids et de la tension de la ficelle.

§ 339. NaTicaUon aérienne. — Dès qu'on eut trouvé le moyen de s'élever dans l'atmosphère àl'aide des ballons, on eut Tidée d'en profiter pour effectuer des voyages. Mais, pour réaliser cette idée, il fallait pouvoir faire marcher à volonté un ballon dans telle et telle direction. Bien des tentatives ont été faites jusqu'à préses' pour arriver à la solution de cette question, et les résultats ont toiijours élé à peu près nuls ; on se demande même s'il est possible^ réussir dans de pareilles tentatives. En analysant cette fameuse question de la direction des ballons, il ne nous sera pas difficile tie nous rendre un compte exact de sa nature, et de voir, jusqu'à un certain point, combien on peut compter en trouver une solaticc complète.

Imaginons qu'un ballon soit en équilibre dans une couche de latmosphère, et que l'air de cette couche soit absolument en repo» Sera-t-il possible, en manœuvrant un appareil convenable adapte au ballon, de déterminer un roouvemeiit de transport de toute U machine, dans telle direction qu'on voudra? Il n'est pas difficilede répondre à cette question. D'abord il est bien clair que, dès le moment qu'on pourra produire un mouvement dans une certaine direction, on pourra tout aussi bien le produire dans une autre, puisque l'air dans lequel se trouve le ballon est' supposé immobile; d'ailleurs il suffira d'employer un gouvernail, analogue à celui (\^

NAVIGATION AÉRlENiNK. /i81

fonctionne dans les aavires (§ 332), pourchanger à volonté la direction du mouvement, une fois qu'il aura été produit. Hesie à voir s'il est possible eii effet do déterminer un mouvement de translation du ballon dans cet air immobile. C'est ce dont on ne doit pas douter, en observant qu'il suffirait pour cela de lui adapter des appareils analogues aux ailes des oiseaux, et susceptibles de se mouvoir de la même manière. Des appareils de cege^^re, animés d'un mouvement do va-et-vient, et présentant une grande surface à l'air, lorsqu'ils se mouvraient dans un sens, Içindis qu'ils ne. lui présenleraientque leur tranche lorsqu'ils reviendraient en sens contraire, communiqueraient certainement au ballon un mouvement de transport. Au lieu de ces espèces de rames à largo surface, on pourrait encore se servir d'hélices semblables à celles que l'on adapte aux navires (§ 335). Mais, si Ton réfléchit à la grandeur que doit nécessairement avoir un ballon pour pou voir porter quelques personnes, el par conséquent à la grande surface avec laquelle il doit rencontrer l'air dans son mouvement, on se convaincra qu'un appareil de propulsion, quel qu'il soit, étant mû par des voyageurs, ne pourra donner au navire aérien qu'une faible vitesse. On peut avoir, il est vrai, l'idée de faire porter par le ballon une machine motrice, telle qu'une machine à vapeur, par exemple. Mais si l'on augmentait par là la force dont on pourrait disposer pour faire mouvoir l'appareil de propulsion, on augmenterait aussi considérablement le chargement du ballon: son volume devrait s'accroître en conséquence, et il en résulterait une augmentation de la résistance à vaincre pour entretenir une même vitesse.

Il est très probable que, quelle que soit la disposition adoptée, la vitesse de transport qu'on pourra donnera un ballon, au milieu d'un air tranquille, sera toujours petite. Ajoutons à cela que, si l'on pouvait espérer d'arriver à produire un mouvement plus rapide, en employant une autre force que celle des voyageurs, et par conséquent en donnant à la machine entière des dimensions beaucoup plus grandes que celles qui ont été données aux ballons jusqu'à présent, l'appareil de propulsion devrait être lui-môme très développé, aussi léger que possible, et par suite extrêmement difficile à manœuvrer d'une manière convenable ; cet appareil éprouverait nécessairement de fréquentes avaries, qui le mettraient souvent hors d'état de fonctionner.

Examinons maintenant ce qui se passerait, si Ton cherchait à faire mouvoir un ballon au milieu d'une couche d'air animée ellemême d'un mouvement. Le ballon prendrait une vitesse absolue, qui serait la résultante de la vitesse de la couche d'air, et de sa

&82 PRINCIPES RELATIFS AU MOUVEMENT DES FLDIDSS. vitesse propre par rapport à celte couche (§ 337). Pour que le ballon pût ainsi se mouvoir dans telle direction qu on voudrait, il faudrait que sa vitesse de translation, par rapport à l'air environnant, ne fût pas trop faible relativement à la vitesse de cet air. Si l'on voulait, par exemple, qu'il marchât en sens contraire du courant d'air au milieu duquel il se trouve, il faudrait lui communiquer une vitesse relative plus grande que celle dç ce courant. On voit par là que le mouvement d'un ballon ne pourra être produit à volonté dans toutes les directions, qu'autant, qu'il se trouvera dans une couche d'air immobile, ou animée dune faible vitesse. Or on sait. d'après les relations des voyages aérostatiques, qu'il est rare que les couches d'air dans lesqueîlesces voyages se sont effectués n'aient eu qu'une faible vitesse ; habituellement un ballon est emporté en moins d'une heure à un grand nombre de kilomètres du point de départ. On doit donc regarder la question de la direction des ballons à volonté comme n'étant susceptible d'une solution pratique que pour des circonstances atmosphériques 'qui ne se présentent qu'exceptionnellement. Le plus sou vent un ballon, muni d'un appareil de propulsion, ne pourrait pas lutter contre le mouvement de l'air au milieu duquel il serait plongé. Ajoutons à cela qu'on ne pourrait pas même espérer de réaliser une véritable navigation aérienne, à la condition d'attendre, pour le départ, que l'atmosphère fût dans des conditions convenables ; car, d'une part, on serait souvent obligé d'attendre très longtemps, et d'une autre part il arriverait ordinairement que l'atmosphère ne se maintiendrait pas dans de telles conditions, pendant la durée du voyage qu'on voudrait effectuer.

On peut établir un parallèle entre la navigation ordinaire et la navigation aérienne. Les bateaux et les navires, mus par des rames, des roues, ou des hélices, peuvent marcher dans tous les sens sur une eau tranquille ; ils peuvent aussi être dirigés à volonté sur une eau courante, à la condition que la vitesse du courant ne dépasse pas une certaine limite. Il en sera de même d'un ballon muni d'on appareil de propulsion: il pourra se mouvoir dans toutes les directions possibles, si l'air qui l'environne est immobile, ou animé d'une vitesse inférieuro à une certaine limite. Mais la plupart des courants d'eau ont une vitesse plus faible que celle au delà de laquelle un navire ne pourrait pas remonter le courant ; tandis qu'au contraire les courants atmosphériques sont g^éralement de beaucoup plus rapides que ceux contre lesquels on pourrait espérer de lutter avec un ballon muni d'un appareil de propulsion. Habituellement un ballon que Ton voudrait diriger à volonté dans l'atmosphère se»

rait dans les mômes condilions qu'un bateau à vapeur auquel on voudrait faire remonter un torrent.

§ 340. L'élévation des liquides, et principalement de l'eau, entre dans une forte proportioa parmi les divers travaux que l'on exécute à l'aide de machines. Tantôt on a besoin d'enlever l'eau de cavités plus ou moins profondes, afin de pouvoir s'y installer, et y travailler, soit à des constructions, soit à des exploitations de mines ; tantôt on veut élever, à une faible hauteur, une partie des eaux d'une rivière, pour les employer à des irrigations ; tantôt on veut faire monter de l'eau ou différents liquides, soit pour les usages domesti-* ques, soit pour les besoins d'un établissement industriel. Un grand nombre de machines ont été imaginées pour remplir ces diverses objets ; nous allons en faire connaître les dispositions générales.

La quantité de travail nécessaire pour élever une certaine masse d'un liquide à une hauteur déterminée s'obtiendra toujours en multipliant le poids du liquide à élever, évalué en kilogrammes, parla hauteur à laquelle il doit être élevé, estimée en mètres. Le nombre ainsi obtenu représentera la quantité de travail moteur qu'on devra appliquer à une machine, quelle que soit sa nature, pour qu'elle puisse produire le travail utile qui est représenté par l'élévation de la masse liquide à la hauteur voulue, en supposant toutefois qu'il n'y ait aucune perte de travail occasionnée par l'emploi de cette machine. En réalité, le travail moteur appliqué à une machine destinée à l'élévation d'un liquide sera toujours supérieur au travail utile que cette machine effectuera, parce qu'il est impossible d'éviter complètement les pertes de travail. Ces pertes sont dues en général : 1 " aux frottements des parties solides de la machine les unes contre les autres ; 2° aux chocs qui peuvent se produire entre ces parties solides ; 3" au frottement du liquide contre les parois entre lesquelles il se meut ; 4** aux changements brusques de grandeur ou de direction qui peuvent survenir dans la vitesse du liquide; 5» enfin à la vitesse que le liquide possède encore lorsqu'il est arrivé à la hauteur à laquelle il devait être élevé, vitesse qui est entièrement inutile, et qui n]a pu être donnée au liquide qu'aux dépens d'une portion du travail moteur appliqué à la machine. Quand on veut établir une machine pour, élever un liquide, on doit toujours avoir en vue ces diverses causes de perte de travail , afin d'en atténuer l'effet autant que possible, au moyen de dispositions convenables.

2i8^ MACHINES QUI SERVENT A ÉLEVER LES LIQUIDES.

Les diverses machines qui servent à élever les liquides diffèrent les unes des autres en raison du volume plus ou moins grand du liquide qu'elles doivent déplacer, et de la hauteur plus ou moins considérable à laquelle elles doivent le monter; Mais il existe aussi plusieurs espèces de machinesqui peuvent être employées indistinctement dans les mômes circonstances; pour choisir, entre ces diverses machines, celle qu'on devra adopter, on les comparera sous le rapport de la perte totale de travail que chacune d'elles pourra occasionner par sa nature, et aussi sous le rapport de la facilité plus ou moins grande d'installation et de manœuvre que chacune d'elles présentera. Si la machine ne doit fonctionner que momentanément, pour être enlevée ensuite, la facilité d'installation devra entrer pour beaucoup dans le choix qu'on fera ; si au contraire la machine doit demeurer dans le lieu où on l'installera, et y fonctionner pendant un temps un peu long, on devra surtout avoir en vue de diminuer, autant que possible, les pertes de travail, et adopter celle qui sera capable de produire le plus d'économie sous ce rapport.

§ 341 . Chapelet. — Lechapeletestunemachingdestinéeàélever l'eau à une petite hauteur : on l'emploie surtout pour les épuisements qu'on a besoin d'effectuer dans les lieux où l'on construit au-dessous du niveau d'un cours d'eau, par exemple, dans les constructions des ponts et des moulins à eau. A cet effet, on établit un })arrage, de manière à isoler le lieu où la construction doit se faire du reste du cours d'eau ; puis, à l'aide du chapelet, on enlève l'eau contenue à l'intérieur de ce barrage. On renouvelle d'ailleurs l'action de la machine de temps en temps, pendant la durée des travaux, afin de retirer l'eau qui filtre peu à peu à travers le barrage, et qui en s'accumulant pourrait gêner les ouvriers.

Le chapelet consiste en une chaîne sans fin, fig. 396, formée de chaînons de fer articulés les uns aux autres, et munie de disques qui sont fixés perpendiculairement au milieu de chaque chaînon. Cette chaîne s'engage sur le contour de deux roues A et B. En faisant tourner la roue A, on entraîne la chaîne, qui fait elle-même tourner la roue B. Dans ce mouvement, les diverses portions delà chaîne montent d'un côté, et descendent de l'autre côté, comme l'indiquent les flèches. La partie ascendante de cette chaîne se trouve engagée dans un tuyau, dont les dimensions transversales sont un peu plus grandes que celles des disques fixés aux chaînons, et qui . plonge par sa partie inférieure dans l'eau à épuiser. Chaque fois qu'un disque, en montant, vient pénétrer dans le tuyau, il isole au-dessus de lui une certaine quantité d'eau qui s'y était introduite; à mesure qu'il s'élève, il fait monter cette eau avec lui, et

NORIA. /l85

elle se trouve ainsi soulevée jusqu'à la partie supérieure du tuyau, où elle se déverse latéralement. Les dimensions des disquesdu chapelet sont un peu moins grandes que celles de la section intérieure du tuyau, afin d'éviter les frottements ; mais la différence doit être aussi petite que possible, sans quoi l'eau passerait en trop grande quantité dans les intervalles qui existeraient entre les disques et le tuyau, et il en résulterait une diminution correspondante dans la masse d'eau élevée.

Souvent, au lieu de disposer le chapelet verticalement, comme nous venons de le voir, .

on lui donne une position inclinée, pg, 397. Dans ce cas, le côté supérieur du tuyau peut être enlevé, en sorte qu'il se réduit à un simple canal de bois, dans lequel circule, en montant, l'une des parties de la chaîne sans fin qui constitue le chapolot.

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Fig. 397.

§ 3i"2. Noria. — La noria est une machine qui a une grande

analogie avec le chapelet. Elle se compose, comme lui, d une chaîne sans fin qui s'engage sur le contour de deux roues, et que l'on met en mouvement de la même manière. Mais, au lieu que la chaîne porte des disques qui doivent faire monter l'eau au-dessus d'eux, dans un tuyau ou dans un canal incliné, elle est munie dans toute sa longueur de godets qui sont destinés à contenir le liquide à élever. Ces godets montent et descendent successivement, comme les disques du chapelet. Lorsqu'ils sont à la partie inférieure de leur course, ils s'emplissent d'eau ; ils montent avec l'eau qu'ils contienneub, et doivent avoir par conséquent, en montant, leur ouverture tournée vers le haut ; arrivés près de la roue supérieure, ils tournent autour de cette roue, se vident en s'inclinant, puis redescendent, ayant l'ouverture tournée vers le bas, pour venir s'emplir de nouveau dans la masse d'eau qui doit être élevée. Le tuyau vertical, ou le canal incliné, dans lequel s'engagerait la partie ascendante de la chaîne sans fin, dans le chapelet, n'existe pas dans la noria; sa présence serait tout à fait inutile. •

La noria n'est pas seulement employée à des épuisements d'eau. On s'en sert souvent,.dans les établissements industriels, pour élever différents liquides à des étages supérieurs, et mêmeaussi pour élever des corps solides réduits à l'état de poussière. C'est ainsi que, dans les moulins à farine , on emploie des norias pour faire monter le mélange de son et de farine, qui sort des meules, et l'amener dans les appareils destinés à opérer la séparation de ces deux substances.

Les machines à draguer, dont on se sert pour enlever les sables qui gênent la navigation dans le lit d'une rivière, ne sont autre chose que. des norias, dont les godets descendent au fond de l'eau, et s'y emplissent de sable, qu'ils remontent ensuite pour le verser dans un bateau destiné à l'emmener. Dans ce cas, les godets sont percés sur toute leur surface d'un grand nombre de petits trous, par lesquels s'écoule l'eau qui s'y trouve mêlée au sable. Ces machines sont installées sur les flancs d'un bateau, que Ton promène dans toute l'étendue des lieux où le lit de la rivière a besoin d'être approfondi; elles sont mises en mouvement, soit par un manège à cheval, soit par une machine à vapeur que porte le bateau dragueur.

§ 343 . ¥tsd'AreliIinède. — Onempkè&OicoretrèssouTeBt) pour effectuer des épuisements à de petites profadeus,, «■» pttrfctw en forme de vis, qui a été imaginée par Archimède, %i qui porte son nom. Pour faire comprendre comment cette machine fonctionne, réduisons-la à sa plus grande simplicité. Concevons qu'un .tube de verre ait été enroulé autour d'un cylindre, de manière à y prendre

VIS d'archimède. 487

la forme d'un filet de vis, fig. 398; et que l'appareil ainsi construit, étant installé dans une position inclinée, puisse recevoir un mouvement de rotation autour'de l'axe du cylindre, à l'aide d'une

Fig. 398.

manivelle fixée à son extrémité supérieure. Quand on fera tourner cette machine, l'extrémité inférieure a du tube de verre décrira une circonférence de cercle, dont le plan, perpendiculaire à l'axe du cylindre, sera incliné à l'horizon. Si une portion de cette circonférence plonge dans l'eau, l'extrémité a du tube de verre pénétrera dans ce liquide, puis en sortira, y pénétrera de nouveau, et ainsi de suite. Au moment où cette extrémité du tube sortira de l'eau, le tube contiendra une certaine quantité de liquide, qui se trouvera ainsi isolée, et qui, pendant la rotation de la machine, viendra à . chaque instant occuper la partie inférieure de la spire dans laquelle elle est engagée. Cette eau, contenue dans le tube, marchera donc progressivement le long du cylindre, et finira par s'écouler à sa partie supérieure.

A chaque tour'que l'on fera faire au cylindre, une nouvelle quantité de liquide s'engagera dans le tube, qui en contiendra ainsi dans chacune de ses spires. Ces masses d'eau, qui sont élevées simultanément, sont séparées les unes des autres par l'air qui s'est introduit dans le tube pendant que son extrémité a était au-dessus de la surface libre du liquide à élever. Ep étudiant avec soin la marche de Tappareil, on reconnaît que la quantité d'air qui s'introduit ainsi dans le tube n'est pas suffisante pour remplir complètement l'espace compris «itre deux masses d'eau successives, en conservant la même force élastique; cet air ast donc obligé de se dilater, et il en résulte que la pression atmosphérique, qui s'exerce librement par l'extrémité & du tnbe, fait retomber une portion de chaque masse d'eau dans la spire qui est au-dessous d'elle. Pout* éviter cet inconvénient, on peut pratiquer sur le

tube de verre, de distance en distance, de très petits trous qui permettent à Tair extérieur d'entrer, sans cependant laisser sortir l'eau; par cettedisposition, au moment où Tair compris entre deux masses d'eau tend à se dilater, une portion de Tair extérieur pénètre par quelques uns de ces trous, et la force élastique de l'air intérieur ne s'abaisse pas notablement au-dessous de celle de Tair extérieur.

Il est indispensable que Textrémité a du tube de verre sorte de l'eau, à chaque tour que l'on fait faire au cylindre, sans quoi leau qui s'introduirait dans le tube ne serait pas séparée du reste du liquide, et ne pourrait pas être élevée; on voit en effet que le tube de verre, et le réservoir inférieur dans lequel il plonge, formeraient dans ce cas un système de vases communiquants, et que, par conséquent, les surfaces libres, dans le tube et dans le réservoir, devraient toujours se trouver à un môme niveau. La présence des petites ouvertures pratiquées tout le long du tube, -dont nous avons parlé il n'y a qu'un instant, peut cependant modifier ce résultat, en permettant à l'air extérieur de s'introduire dans le tube, et d'y séparer une certaine quantité d'eau du reste du liquide.

Les vis d'Archimède, telles qu'on les emploie pour effectuer des épuisements, ne sont pas construites comme celle dont nous venons de parler. Elles se composent d'un cylindre intérieur qui forme le noyau, fig. 399; d'une cloison contournée autour de ce noyau, en

Fis. aoo.

forme de filet de vis: et enfin d'une enveloppe cylindrique, qui est