I GÉNÉRALITÉS SI) K LES CORPS ET SUR LES FORCES

une eau sv quelconque, il faut, ou que ses molécules se soient rapprochées, et «lès lors, leur écart primitif se trouve démontré, ou quelles se soient pénétrées mutuellement les unes les autres pour occuper simultanément la même portion d’espace; hypothèse tout à fait inacceptable comme contraire à l’idée même de la matière, qui, pour nous, est essentiellement étendue et impénétrable.

Il faut se garder de confondre avec les pores véritables ces cavités accidentelles, ces lacunes qui existent dans certains corps : la pierre ponce, l’éponge de platine, le bois. Si une lame de cuir se laisse traverser, par du mercure qu’on presse sur l’une de ses faces, il ne faut pas donner ce fait comme une preuve de la porosité ; il montre seulement que le cuir est percé de trous nombreux (visibles d’ailleurs à la loupe), là où se trouvaient implantés les poils que l’opération du tannage a détruits. Les pores sont des intervalles intermoléculaires qui échappent à l’œil, même quand on emploie le secours des instruments les plus grossissants.

9. Éiiuticiié. — En même temps que les corps sont compressibles et, par suite, poreux, ils sont encore élastiques ; c’est-à-dire que, lorsque, par l’effet d’une action mécanique, ils ont subi une déformation peu considérable, ils reprennent spontanément leur forme initiale aussitôt ([lie la force étrangère cesse d’agir. Un ressort d’acier qu’on fléchit, une bille d’ivoire qu’on comprime, fournissent, par leur retour à la forme première, des preuves évidentes pour tout le monde de celte propriété d’élasticité commune à tous les corps. Remarquons, toutefois, (pie, lorsqu'un solide (une barre de fer, par exemple) est soumis à une traction ou à une compression, il est indispensable que l’écart moléculaire ainsi déterminé ne soit pas trop considérable; sans cela, la barre, quand l’action cesse de s’exercer, au lieu de reprendre sa forme première, en acquiert définitivement une nouvelle. Les molécules se sont établies dans un état d’équilibre stable, persistant, et néanmoins distinct de l’équilibre primitif. On dit, dans ce cas, que la limite d'élasticité a été dépassée. Il est même possible, en augmentant graduellement la grandeur delà traction ou de la compression, de produire une série d’états d’équilibre moléculaire successifs, jusqu’à ce qu’enfin la rupture de la barre se détermine.

10. Tro!» était» de la matière. — État «ollde . — Un mêlliecorps, tout eu conservant sa nature chimique, peut se présenter sous trois étals différents : étal solide, état liquide, état gazeux.

Un solide — métal, pierre, etc., — est un corps qui a une forme qui

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lui est propre et qui ne peut être modifiée que par un certain effort. En outre, si l’on déplace d’une très-petite quantité quelques-unes des parties qui le constituent, celles-ci reviennent d’elles-mèmes à leur position primitive d'équilibre. Enfin, l’élasticité, dans les corps solides, peut être mise en jeu par trois procédés : la pression, la traction et la flexion.

Tels sont, parmi les faits qu’indique l’observation, ceux qui suffisent pour caractériser les corps solides, c’est-à-dire qui permettent de les distinguer des liquides et des gaz. — On les interprète de la manière la plus simple, en admettant l’existence de forces moléculaires, l’une attractive, la cohésion, l’autre répulsive ; leur grandeur dépend de la distance actuelle des molécules, et aussi, dans les corps solides, de la position relative de ces mêmes molécules. Elles augmentent toutes les deux , quand la distance diminue ; seulement , la force répulsive varie d’intensité plus rapidement que la cohésion. En effet, quand on comprime un corps , et que , par suite , on rapproche ses particules , un équilibre momentané se produit , tant que dure l’action de la force étrangère qui exerce une pression sur ce corps; donc, les forces moléculaires ont éprouvé, dans leur grandeur, une variation telle qu’il y a eu finalement, dans l’effet répulsif, un accroissement compensant exactement l’effet inverse de la pression extérieure. De même, quand on exerce une traction sur le solide, la manifestation d'un équilibre nouveau est la preuve que la force répulsive a décru plus rapidement que la cohésion, car il faut , pour détruire l’effort de traction et en limiter les effets , une modification des forces moléculaires telle que la cohésion fasse équilibre à la force répulsive augmentée de la traction nouvelle.

1 1. Fluide». — Le fluide n’a point une forme à lui comme le solide; il prend immédiatement celle du vase qui le renferme. Dans les fluides qui comprennent les liquides et les gaz, on est conduit à admettre que les molécules sont parfaitement mobiles ; qu’elles peuvent glisser presque sans frottement les unes sur les autres. Le moindre effort suffit en effet pour les séparer.

12. É«a« liquide. — Les liquides conservent pourtant une certaine cohésion entre leurs molécules. Yo\ez une

gouttelette de mercure G (fi g. 1 ) : posée sur '

une lame de verre horizontale L, elle prend |,|(î- ’■

d’elle-même la forme sphérique, et la conserve malgré l’action de la pesanteur qui tend à disjoindre ses diverses parties et a les étaler a la surface de la lame. Plongez dans l'eau une baguette de verre, et reli-

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rez-la ensuite : une goutte liquide fi (fuj. 2) restera suspendue « son extrémité inférieure. Or, si la partie inférieure de la goutte no se sépare pas de la partie supérieure pour obéir à la pesanteur qui tend à l’entraîner A la surface de la terre, c’est qu’il existe, entre les particules qui la constituent, des actions attractives dont la résultante maintient l’agrégation moléculaire, malgré l’action inverse de la pesanteur.

La mobilité parfaite des particules, que nous donnons comme caractéristique des fluides, n’est pas complètement réalisée dans

Fi«- *• les liquides. On trouve encore eu eux une certaine viscosité qui se manifeste par la nécessité où l’on est d’exercer un effort de grandeur finie pour faire glisser une tranche liquide sur la tranche voisine qui la supportait ; mais nous verrons bientôt, au chapitre de l'Hydrostatique, que, pour la plupart des liquides, cette influence perturbatrice est négligeable.

Les liquides sont très-peu compressibles ; leur élasticité peut surtout être développée par voie de pression. D'ailleurs, quelle que soit l'intensité de la force qui les comprime , ils reprennent toujours leur volume initial quand la force a cessé son action.

15. État gazeux. — Les gaz ont une élasticité parfaite, ils sont beaucoup plus compressibles que les liquides, comme ces derniers ils n'ont pas de forme qui leur soit propre ; ils s’en distinguent par leur expansihilitè qui fait qu'un gaz, introduit dans un vase, se répand bientôt dans tout l’espace qui lui est offert, et exerce contre les parois une pression permanente qui constitue ce qu'on nomme sa foret élastique. Ou interprète d’ordinaire ces faits en admettant l’existence d'une force répulsive, qui tend sans cesse ù écarter les molécules, et dont l'intensité ne dépend que de la température et du volume occupé parle corps gazeux.

14. Inertie de la matière. — t’orrea. — Galilée a été Conduit par l'observation attentive des faits à cette idée que la matière est inerte , c’est-à-dire qu’elle ne |>eut changer d'elle-mème, ni son état de repos, ni son état île mouvement.

Toute cause capable de déterminer le mouvement d'un corps, ou de modifier un mouvement déjà existant se nomme force.

Les forces que nous voyons intervenir dans la production des phénomènes naturels sont très-variables par leur origine. Les plus importantes sont : les actions moléculaires, dont nous venons de dire un mol à propos des trois états de la matière ; les agents physiques déjà nommés (pesanteur, chaleur, électricité, lumière), dont l’élude fait le principal