CHAPITRE VII

Expériences à diverses températures.

Des mesures avec divers montages ont été faites depuis 105 Jusqu'au voisinage de 45°. Ces expériences, poursuivies pendant plus de deux années, ont été faites avec cinq cylindres différents et toute une série de fils de torsion. Les mesures se raccordent bien et le désaccord est de l’ordre des erreurs d'expérience prévues.

Cette concordance entre des mesures faites à long intervalle et dans des conditions différentes est la meilleure preuve que la précision de 1/200, que je crois pouvoir affirmer, n’est pas illusoire.

Par suite de la grande masse de l’appareil, il était difficile d'espérer obtenir une température constante pour les températures plus élevées que 45°. Les vérifications d’uniformité de température, que j'ai indiquées précédemment, m'ont conduit à me limiter à cette température. Je donne ci-joint toute une série de valeurs de n obtenues avec des cylindres et des montages différents. Les calculs et les corrections sont ceux déjà indiqués ; je donnerai donc simplement Îles

valeurs de n à diverses températures :

Ces valeurs conduisent à la courbe de la figure 4r. Les points qui se trouvent au-dessous sont ceux de Thorpe et Rodger ; on remarquera que la concordance, qui est parfaite pour les températures voisines de o°, devient beaucoup moins bonne quand on dépasse 15°, À la température de 150, la divergence est de l’ordre de 1/60, commé on l’a vu (!).

Fig, 41.

Viscosité et rigidité

Un liquide est dit rigide lorsqu'il est capable de réagir contre un effort à l’état statique. Parmi Les liquides qui possèdent cette propriété, citons : le baume du Canada, la solu-

(1) Je ferai remarquer que Tnorre et Ropcer n’indiquent rien au sujet de l’étalonnage du thermomètre qu'ils employaient ; J'ajouterai à ce sujet que l’étalonnage de mon thermomètre, qui provenait cependant d’une très bonne maison, a révélé, entre la graduation et l'échelle normale de température, un écart de 101, pour la température de 300.

tion de gélatine, l'huile de ricin, l'huile d'olive, etc... ; tous ces liquides deviennent biréfringents pendant la déformation.

D’autres liquides ne sont pas biréfringents dans les mêmes conditions. Ce sont, par exemple : la glycérine, le sirop de sucre, la solution de gomme arabique, etc. ; ceux ci n’offrent pas trace de rigidité, quoique leur viscosité puisse être beaucoup plus grande que celle des liquides précédemment cités.

On peut définir, pour un liquide, un module de rigidité E, une limite de son ressort f, une vitesse de relaxation et une vitesse de déformation V.

La théorie faite par Schwedoff conduit à la relation ():

D'où il déduit qu’un liquide n’aura une viscosité constante. quand la vitesse de déformation varie, que s’il ne possède pas d’élasticité par cisaillement.

Un liquide pourra, d’ailleurs, avoir une grande fluidité même s'il est rigide, lorsque sa vitesse de relaxation sera très grande.

Dans ses mesures, Schwedoff trouve que la viscosité de la glycérine est bien constante, aux erreurs d'expérience près, quand la vitesse de déformation varie ; mais que, au contraire, la viscosité de la solution de gélatine est variable: elle devient six fois plus grande, quand la vitesse V tombe à un dixième de sa valeur primitive.

Je me suis proposé de voir si l’eau possédait une viscosité indépendante de la vitesse de rotation, autrement dit de voir si l’eau était rigide.

Dans ce. but, j'ai fait toute une série de mesures consécutives à température constante, en agissant sur le régulateur

pour faire varier la période de rotation.

(!) Scuwevorr, Congrès de Physique, 1900, t. T, Journal de Pluysique, 2e série, t, XIIT, p. 341; BricouiN, Leçons sur la viscosité

des liquides el des qaz, seconde partie, p. 97.

Je donne à titre d'exemple quelques-unes de ces mesures

t Ç (en) Dr Ki?

Ë ÿ en secondes , L : etes 16040 |14cem.85| 24,746 | 1,79352 | 14,710 0,05601 0,01110 » 14 ho 24,813 » > 0,0b981 0,01109 » 13 70| 26,695 » » 0,05165 0,0110 » 13 96| 28,220 » » 0,0/893 0,01106 » 12 33| 29,665 » » 0,0/656 0,0110Û

Les valeurs extrêmes de à sont : o,o1110 et 0,01109. Les valeurs extrêmes de { sont : 24 sec. 746 et 29 sec. 665. n a donc varié de moins de 5/1 000 pour une variation de période de 1/5 ; on est donc resté dans les limites des erreurs d’expériences.

La variation de vitesse étant beaucoup trop faible pour donner des indications certaines sur la question que je me proposais d'étudier, j'ai transformé mon mouvement d’horlogerie de façon à pouvoir faire varier la vitesse dans de plus grandes limites. Pour cela, j'ai ajouté au système d’engrenages décrit page 48 (fig. 23) un changement de vitesse, permettant de substituer au train d'engrenage existant un autre donnant une vitesse double.

Le dispositif employé est celui représenté (fig. 42).

Un disque en bronze massif A sert de support à deux roues dentées portant l'une 16 X 96 dents et l’autre 30 X 82 dents.

Ces roues dentées engrènent sur une roue centrale portant 104 dents. Cette roue a même axe de rotation que le disque A. C'est sur cette roue qu'est fixé l’axe servant à entraîner le cylindre B (fig. 7). .

En faisant tourner À (fig. 42), on peut amener successivement les deux satellites en prise avec le pignon.

Un système d'arrêt permet de bloquer À dans la position convenable.

Le nombre de dents a été choisi de façon que chaque roue

puisse se substituer à l’autre sans coïncement. On voit que

le nombre de dents indiqué ci-dessus conduit à des rapports de réduction de :

1Ô 16 I À ET < ro4 — 3g Pour l’un et 16 30

qd ?

ET TR pour l’autre.

Fig. 42.

On peut donc, par une simple rotation du disque A, faire varier la vitesse du cylindre d’un peu plus du simple au double.

Ajoutons que même avec la plus grande de ces deux vitesses, on est encore très loin du régime tourbillonuaire,

En effet, dans ses expériences, Couette (!), qui se servait

() Couerre, Annales de Chimie et Physique, 6e série, n° 21,

d'un cylindre de 29 em. de diamètre environ, trouve que le régime est stable jusqu'à la vitesse de 56 tours à la minute. Le cylindre dont je me suis servi ayant environ 6 cm. de diamètre et la vitesse n'ayant jamais dépassé 5 tours à la minute, on est certainement très loin du régime tourbillon-

naire.

t d ig 2P b 1P

Au voisinage de 219; distance de l'échelle au miroir :