III. — ISTE.NSITÉ DE LA PESAÎSTEliR. — MITE DÈS COUPS

55. — Avant de mesurer l’intensité de la pesanteur, cherchons à concevoir « priori à quelle espèce de force nous avons affaire. Dans un même lieu, la pesanteur doit présenter une intensité constante; car, puisqu’elle a pour cause unique l'attraction des diverses parties de la terre, et que tout se passe, d’après ce qu’on démontre en astronomie, comme si tonte la masse du globe était réunie à son centre, il s’ensuit que. 'tant que la distance du corps attiré au centre de la terre ne varie pas sensiblement. la force qui l’attire conserve la même grandeur!*). Les espacesqu’il parcourt en tombant sont d’ailleurs tout à fait négligeables en présence du rayon terrestre. Ainsi nous pouvons affirmer, dès à présent, que la pesanteur est une forci; constante eu grandeur et en direction.

56. Tous les corps tombent utrec la même vlteue dans le ride. — Le premier fait qui nous frappe dans le mouvement habituel des corps soumis à l’action de la pesanteur, c’est la vitesse différente de leur chute. A égalité de surface, ceux qui ont une moindre masse mettent plus de temps à tomber d’une même hauteur. Ainsi un disque de papier tombe moins vite qu’un disque d’argent de même diamètre; une boule de liège, moins vite qu’une boule de plomb de même volume. Newton a démontré, le premier, que cette différence dans la vitesse de chute est due à la résistance de l’air. Il suffit, en effet, do faire le vide dans un long tube de verre {fig. 20). |>ortanl à l’une de ses extrémités un robinet et renfermant des corps de densités très-inégales, des barbes de plume, du papier, du liège, du plomb.

(*) Cette condition est précisément remplie' (tans Imites ans expériences, car toujours mais éludions la chute d'un corps A la surface de la terre.

PESANTE! R

du fer, pour montrer qu'en retournant brusquement le lul>e loua les corps tombent dans le vide avec la même vitesse. Le liège et le plomb, malgré

Élu grande différence qui existe entre, leur densité, s'accompagnent dans tout le parcours du tube, comme s’ils avaient été rendus solidaires l'un de l'autre.

Quelques mots d'explication sont necessaires: l'expérience précédente nous montrant que la vitesse de chute d’un corps dans le vide est Indépendante de sa niasse, nous sommes en droit d’admettre qu'un corps tombe avec la même vitesse que posséderait chacune de scs molécules obéissant isolément à l’action de la pesanteur. Or, si le corps ou question, au lieu de ff cheminer dans le vide, se meut dans un milieu résistant, l’atj «oosphère, il communique un mouvement à l’air, primitivement en repos, qu'il rencontre sur son passage et éprouve par suite lui-même une certaine perte de vitesse. Cette perte est la même, dès les premiers moments de la chute, [>our deux corps présentant des surfaces ('-gales et «pie nous supposerons de même nature, quoique de masses différentes : deux sphères en plomb.' l'une creuse, l'autre massive. Mais comme elle se répartit entre • toutes les molécules dé chaque mobile, elle est d'autant moindre pour chacune d’elles, que le mobile en contient davantage ou que sa masse est plus grande; c’est dire que la» sphère massive de plomb doit tomber plus Vite que la sphère creuse. On peut concevoir maintenant, sans (pie nous ayons la prétention de l’expliquer ici, comment une inégalité du même genre doit se produire entre des mobiles de même forme, qui différeront, à la fois, par leur masse et par leur nature. Du reste, la résistance opposée par tnt lluide au mouvement d’un corps croit plus rapidement que la vitesse de ce dernier; si bien qu’un mobile qui tomberait dans l’atmosphère d’une hauteur suffisante, prendrait nécessairement tin mouvement uniforme, avant d’arriver à la surface dtrsol.

57. i,oi« d«» in rhuti» d«-» rorpo — Pour déterminer la relation qui lie l’espace parcouru par un corps qui tombe au temps employé à le parcourir, relation qu’on a nommée loi des espaces , et celle qui unit la vitesse à la durée de la chute, qu’on a nommée loi des vitesses, on a recours à deux apjiarciis qui permettent une assez grande précision dans les mesures : la machine du physicien anglais Atwood, et la machine à indications continues de M. Morin.

58. Machine d’Atwood. — Principe. — Un corps de masse m, en tombant librement sous l’action de la pesanteur, acquerrait, au bout d’un certain tem{>s t, utic vitesse v. Si, par l'emploi de la mémo force (le poids de la masse m), la masse mise en mouvement est 2M -\-m, la vitesse v.', au

Fig. 20