FO&CE

tioDS. De là 66 présente cette question, de savoir quelle doit être la durée de chaque période pour que Touvrage produit soit le plus grand possible.

La manière dont la force est appliquée peut aussi cliangcr son énergie. Ce n*est pas la même chose pour un homme de tirer, de pousser, de s'aider du poids de son corps, d'exercer la puissance musculaire de ses jambes, de ses cuisses, de ses bras ou de ses reùns. C'est donc ce qu'il faut étudier avec soin par oq^rience. La fatigue que l'animal éprouve Tarie encore selon les circonstances, l'âge de l'individu, la saison, etc.

Ainsi la quantité d'action qu'engendre un moteur change avec les circonstances. Cette quantité étant le produit d'une pression P par une vitesse V, ou= PV, varie avec les deux facteurs, à moins que l'un ne croisse proportionnellement aux diminutions deFautre; et il est général que l'un augmente quand Tautre diminue.

Qu'un homme agisse sur une manivelle , la plus grande pression qu'il peut exercer a lieu quand la manivelle est en repos; alors V=o, et la quantité d'action produite est nulle. A mesure que la vitesse Y augmente, Tbomme est obligé d'employer une partie de sa force à suivre la barre sur laquelle il agit, et la pressÎQjçi e^t moindre; on se représente même un terme où la vitesse pourrait être assez grande pour que l'acte de presser fût absolument impossible , et où toute la force serait employée à suivre la rotation d'un point qui fuit sans cesse avec rapidité: dans Ge|état^ Impression P serait encore nulle, aussi bien que la quantité d'action Py. Quel est^ entre ces deux étals opposés, celui où les valeurs de P et de Y sont telles que le produit PY est un maximuvi? C'est à l'expérience à décider.

I) §.Uit des travaux 4e Coulomb, Ëuier, Prony, Schulze, que le maxinuim de .quantité d*action s'obtient quand la vitesse du travail est le tiers de JceWfi dont l'homme ou le cheval est capable lorsqu'il n'.exerce aucun effort, et que la pression est les \ de celle qu'il peut produire quand la vitesse est nulle. Cette force ie pression, mesurée par le dynamomètre, varie pour rhomme le 5o à 71 kilogr. ; elle va à i/^o ou i5o kilogr. en s'aidant des

maitis et des rteins. Pour le cheval^ le tirage au dynamomètre va de 3oo à SriS kilogr*. Quant à la plus grande vitesse, elle est de 8 mètres par seconde pour Thomme, et de i5 pour le cheval, quand la pression est nulle. Les nombres cités dans le tableau qui suit sont conformes à cette théorie.

Mais il s'en faut de beaucoup qu'on ait toujours intention de ménager la force, et il y a une foule de circonstances où cette puissance est donnée par la nature avec une géhérosité qui dispense de songer à cette économie ; les cours d'eaux , Faction du vent, en sont des exemples. Dans d'autres cas, l'objet qu'on regarde comme plus important, est d'obtenir une grande vitesse, ou de surmonter un obstacle puissant^ ou déloger une machine dans un petit espace^ ou d'obtenir une vitesse uniforn^e , ou de préférer des machines simples et peu coûteuses, ou, etc.: on s'écarte alors de la règle de maximum dont on vient de parler, pour obtenir d'autres avantages qu'on regarde comme préférables, mais qu'on paie aux dépens de la force. On emploie quatre espèces de forces : la Vapeur, le Vent, leis Animaux et I'Eau. Comme les deux premières font le sujet d'articles spéciaiix, nous ne nous occuperons id que des deux derniers.

rV. Force de Vhomme et des animaux. Lorsque l'homme agit par son poids et par celui dont on peut charger sou corps, la pression qu'il exerce est mesurée par ce poids même. S'il agit par sa force musculaire , les résultats sont excessivement variables^ mais la force moyenne de pression peut être évaluée à i3o kilogrammes ( !265 livres), à peu près le double du poids de l'individu. La pression qu'un honune encore assis exerce avec ses jambes est très vigoureuse ; elle est de 3oo kilogrammes et plus, quand l'individu eàt robuste . La force moyenne du tirage d'un cheval ordinaire est d environ 3(>o kilqgrammes ( 736 livres). Venons aux quantités d'actions produites.

D. Bernbulli avait pensé qu'en se renfermant dans les limites de la force naturelle des animaux, on pouvait varier à volonté reflbrt, la vitesse et la durée de leur action , et qu'ils en ressentaient la même fatigue pour une même quantité d'action produite : qu'un homme ^ par exemple, quelle que fût l'espèoe de

3ffÈ FORCE.

travail auquel il serait liTi^. serait également iaXigoéj ù le produit qui mesure Touvrage fait, ou plutôt la quantité d*action déreloppée, était le même. Bemoolli estimait qu*iai homme peutj par seccndey élever 10 lÛTes à 3 pLds ; ce qui revient à 9,55 kilogrammes à un méire- ou. selon notre langage^ 9,55 djcnamieSf ou unités djmamiques* chaque seconde. £n 8 heures, il produit donc 375000 unités, ou élève 2^5 met. cubes d*eau. à un mètre de hauteur; et, selon ce savant, toute espèce de travail auquel un hcnnme s'applique derrait produire un résultat équi- Talent au précédent ( déduction faite des pertes occasionnées par les machines).

Mais les recherdies de Coulomb ont montré que les «Choses étaient loin de se passer ainsi : selon la natnre du traTail auquel ]a force de llionune est employée, la quantité d'action développée varie considérablement Ce savant a démontré que lorsqu'il s'agit de monter en haut d'un escalier 7 sans autre charge que le poids de son corps, un ouvrier ne prodoit en un jour que 380000 drnamies^ tandis que le même homme n'en donne que ^1000 lorsqu'il élève des poids au moyen d'une corde passée sur une poulie. Les résultats varient aussi avec les individus et les causes locales. M. ^Xavier a cru devoir donner aux appréciations de la force del'honmie et des animaux les valeurs que nous allons £ûre connaître. Les nombres ne sont ici que des termes moyens qni peuvent varier, selon les circonstances, d'un quart et même d'un tiers^ tant en plus qu'en moins.

Pans ce qui suit, il faut, par le mot drnamie, entendre le poids d'un litre d'eau, ou un kilogramme élevé à un mètre, et par une grande djrnamie, le poids d'un mètre cube d'eau , ou mille kilogranunes montés à la même hauteur.

i*. Transport horizontal des poids, {V. Faboeaux.)

Un homme ^'sans autre chaige que celle du poids de son corps , évalué à 65 kilogrammes, marche, sur un chemin horizontal, avec la vitesse d'un mètre et demi par seconde, et parcourt 40 à 5o kilomètres par jour. £n portant à 10 heures le temps de 99^