CITA P. III
de l’élasticité. —
torsion d’un petit lil d’argent de quelques décimètres de longueur et de quelques centièmes de millimètres de diamètre (58).
Avant de rapporter les lois expérimentales de la torsion, telles que Coulomb lésa observées dans la soie, les cheveux et les fils fins de métal , nous décrirons l’appareil dont on peut se servir pour ces recherches délicates
(Fig- 47 )•
r p', pied de l’appareil portant trois vis calantes.
tt1, tube vertical de laiton très-résistant.
c c', curseur inférieur terminé en c' par un disque qui peut être divisé eu degrés, ou sur lequel on adapte une division circulaire.
s s', Curseur supérieur terminé en s' par une pince au moyen de laquelle on fixe l’extrémité du fil.
n fi', pince qtli arrête l’extrémité inférieure du fil, et peut se visser sur des cylindres de différons poids ou de différons rayons. Ces cylindres peuvent être en métal lorsqu’on fait les expériences sur des fils de métal , mais pour la soio ou les cheveux, il convient qu’ils soient en bois ou en ivoire.
Voici maintenant les lois générales que l’on peut constater par l’expérience.
i° En chargeant un fil de différons poids il s' arrête en général dans des positions de stabilité différentes.
Quelquefois cette variation peut s’étendre jusqu’à une demi-circonférence, ou même jusqu’à une circonférence entière.
Pour constater ce résultat, on adapte à la piuce inférieure une espèce de petit plateau de balance dans lequel on ajoute des poids successifs, en notant à chaque fois la position d’un point de repaire à l’égard de la circonférence divisée du disque c' dont le centre est sur le prolongement du fil. Un assemblage de plusieurs fils présente le même phénomène, ainsi, quand on suspend, par exemple, une
aiguille aimantée à un faisceau de soie plate, il importe de trouver d’avance la position d équilibré de ce fil composé en y suspendant un poids égal à celui de l’aiguille aimantée qu’il doit porter. Un poids plus fort ou plus faible lui donnerait une torsion qui pourrait probablement exercer une influence sensible sur l’amplitude des variations diurnes.
2° Les oscillations dujil sont isochrones.
C’est-à-dire qu’elles s’accomplissent toutes dans le même temps, quelle que soit leur amplitude, pourvu toutefois que cette amplitude ne dépasse pas une certaine limite qui dépend de la nature et de la longueur du fil. Par exemple, pour un fil de fer de 9 pouces de longueur et d’un diamètre tel que 6 pieds de longueur ne pèsent que 5 grains , les oscillations sont très-sensiblement isochrones quand leur amplitude ne dépasse pas une demi-cii’conférence 5 mais si l’écart primitif était de 3 circonférences entières, il en résulterait des oscillations de 6 circonférences qui seraient plus lentes que les premières d’environ 1/20 ou i/3o. Dans tout ce qui va suivre, nous ne parlerons que des oscillations tr'es-petites c’est-à-dire isochrones.'
Pour vérifier par l’expérience cette loi de l'isochronisme , on se sert de l’appareil précédent, {Fig. 46), 011 attache le fil à la pince supérieure , 011 le charge d’un poids de forme cylindrique assez fort pour le tendre et trop faible pour Y étirer, et quand l’équilibre est bien établi , on tourne le cylindre de 5o, de 100 ou même de 180", avec la précaution de le maintenir dans son axe, qui est aussi l’axe du fil ; ensuite on l’abandonne à lui-même ; les oscillations commencent, on les compte à partir d’un instant donné , au moyen d’un repaire ou d’un index qui est adapté au cylindre, et l’on mesure le temps avec une bonne montre à secondes.
On démontre par les principes de la mécanique, que les oscillations étant isochrones , il faut nécessairement que