VIBRATION DES MASSES FLUIDES. — CUAP. IV. 1G

solide vibre dans toute sa masse quand il est ébranlé dans un point quelconque.

C’est encore le même phénomène qui se produit dans la flûte et dans la toupie d’AÎlemagne, avec cette seule différence que dans le premier cas l’air est poussé contre le bord de l’ouvei'ture, tandis que dans le second cas c’est l’ouverture elle-même qui est poussée contre l’air, par la rotation de l’instrument.

Dans les appeaux ou les réclames dont se servent les chasseurs pour imiterle cri des oiseaux, Fig. n/{et n5,le phénomène parait un peu plus compliqué. Les vibrations sont encore produites par le courant d’air , mais ici le courant entraîne dans son mouvement une partie du fluide qui est contenu dans la cavité de l’appareil, et le fluide ainsi raréfié , n’étant plus capable de soutenir la pression atmosphérique, l’air extérieur rentre, et rentre en excès*, alors , nouvelle raréfaction produite par l’entraînement du courant , et nouvelle rentrée déterminée parla pression extérieure, etc. Ainsi toute la masse d’air de la cavité, alternativement raréfiée et comprimée, accomplit des oscillations qui se communiquent au dehors.

C’est par un jeu semblable que M. Cagniard de la Tour explique les sons aigus et variés que l’on peut produire en sifflant avec la bouche. Les lèvres avancées et un peu pressées forment en quelque sorte la calotte du réclame, Fig. 1 14, et les vibrations sont produites, parce quel’airest alternativement raréfié par le courant et comprimé par la pression extérieure. On peut en effet produire les mêmes sons, à peu près, soit qu’on aspire l’air, soit qu’on le pousse dehors par un courant contraire *, et M. Cagniard de la Tour est même parvenu à imiter très-bien tous les tons du sifflet naturel en soufflant simplement dans un tube de verre dont l’une des extrémités est fermée en partie par un peti t disque de liège au centre duquel on laisse une ouverture circulaire, Fig. 1 1 5 bis. Le son est à peu près le même

soit que l’on souffle en prenant dans la bouclae l’une ou l’autre des extrémités. Seulement il faut de longs tàtonnemens pour proportionner l’épaisseur du disque de liège à la largeur de l’ouverture dont il est percé à son centre.

La lampe à gaz hydrogène, que l’on appelle aussi lampe philosophique , détermine encore dans l’air un autre mode d’ébranlement. Cet appareil fut imaginé en Allemagne et ensuite étudié par Brugnatelli et Pictet; mais c’est, je crois, M. de La Rive, de Genève, qui a le premier analysé les phénomènes qu’il présente ( Journ . de physiq., t. 55, pag. i65). L’hydrogène étant allumé à l’extrémité du tube effilé de verre t ,Fig. 128,011 approche un autre tube long et large A b dans la position marquée par la figure , et l'on entend un son très-intense. La vapeur d’eau formée par la combustion se condense rapidement, et détermine ainsi à quelque distance de la flamme une raréfaction ou une espèce de vide dans lequel l’air environnant se précipite, et le même phénomène se répétant avec une excessive rapidité, on conçoit qu’il en doive résulter un son dont l’intensité et la gravité dépendent du volume clc la flamme et des dimensions du tuyau qui l’enveloppe. M. de La Rive a été conduit à cette explication en faisant bouillir de l’eau ou du mercure dans une boule de verre terminée par un tube de 2 ou 3 lignes de diamètre, et de 5 ou 6 pouces de longueur. Quand l’ébullition est vive la condensation de la vapeur dans le tube est accompagnée d’un sou plus ou moins intense etplus ou moins soutenu. Ce phénomène et le précédant sont, en effet, dus à la même cause.

Enfin l’on peut dans une masse d’air déterminée exciter des sons par communication , c’est-à-dire , par le moyen d’un autre son qui est produit à quelque distance. Tout le monde sait que certains sons de la voix se renflent, et prennent beaucoup d’intensité lorsqu’on les forme devant un vase ouvert ayant une grandeur convenable. Alors l’air du vase vibre, et vibre à l’unisson avec la voix à laquelle

vibration des masses FLUIDES. — CI1AP. IV. 1G9

il donne tant de force et d’éclat. Et comme une même masse d’air prend plusieurs modes de vibration , il suffira pour la faire vibrer par communication de produire à une petite distance l’un des sons qu elle peut rendre. Mais pour donner à ce phénomène plus de régularité , M. Savai t a imaginé d’ajuster ensemble deux tuyaux de 4 ou 5 pouces de diamètre et d’un pied de longueur qui glissent l’un sur l’autre comme des tuyaux delunctte$ ils peuvent être toutà-fait ouverts aux deux bouts, ou bien l’un ouvert et l’autre fermé. Par ce moyen on peut faire varier à volonté la colonne résonnante , et par conséqueu t la rendre propre à renforcer le son que l’on produit à son extrémité ouverte avec un timbre , une cloche , ou seulement une lame vibrante. Lcssons résultans ont une force et une rondeur qui étonnent toujours quand on les entend pour la première fois. Un tuyau large et court a la propriété remarquable de renforcer avec plus ou moins d’intensité des sons voisins assez différons les uns des autres , tandis qu’un tuyau long et étroit 11e peut renforcer qu’un sou déterminé et ses harmoniques, les sons un peu plus graves ou un peu plus aigus ne lui communiquent aucune vibration sensible. Ce mode d’ébranlement de l’air dans les tuyaux ne présente pas les phénomènes compliqués qui se produisent dans le mode ordinaire à cause de l’influence de l'embouchure , et il peut être employé avec avantage pour plusieurs recherches importantes sur les vibrations des gaz.

492. Des modifications que peut recevoir le son d'un tuyau par la direction du vent, la grandeur de l’embouchure et sa position. Il résulte des expériences de M. Savart que la direction du vent n’a aucune influence sur les sons que peuvent rendre les tuyaux prismatiques de différentes formes ou même les cavités sphériques. Dans un tuyau prismatique à base carrée, par exemple, l’embouchure ayant les mêmes dimensions , le son produit sera le même soit que l’on prenne pour biseau l’extrémité de l’une des

parois latérales, ou l’un des bords de la base, et toules les directions intermédiaires du vent donneront encore le môme son.

La grandeur et la position de l'embouchure ont au contraire une grande influence. Nous avons déjà remarqué qu’en augmentant la largeur de V embouchure , c’est-àdire, la distance des deux lèvres, on donne au tuyau une tendance à produire le son fondamental, et qu’en la diminuant on est presque sûr de le faire octavierq mais la longueur de V embouchure exerce une autre influence. Si l’on prend, par exemple, un tuyau prismatique carré, dont l’embouchure soit dans toute la longueur du côté de la base, on verra que le son devient plus grave quand l’embouchure devient plus courte , et qu’il peut aussi descendre d’une sixte ou même d’une septième, surtout si le tuyau est à peu près cubique. C’est sans doute pour obtenir un effet analogue que les facteurs d’orgues mettent aux deux coins de la bouche des tuyaux, de petites lames de plomb, qu’ils serrent ou qu’ils écartent pour obtenir l’accord. Ces lames sont les oreilles , parce qu’elles sont là , disent-ils , pour écouter si le tuyau est au ton.

La fente de l’embouchure restant la môme, pour la largeur et la longueur, il est évident qu’on peut la placer en dilférens lieux sur les parois du tuyau, soit perpendiculairement , soit obliquement par rapport à son axe, et M. Savart a constaté que dans ces diverses positions elle fait rendre au tuyau des sons diflerens. C’est ce que l’on peut aussi vérifier avec une flûte en prenant pour embouchure l’un des trous du milieu.

4ç)3. De l'influence des dimensions sur les 'vibrations des tuyaux. Nous avons vu que c’est la longueur seule des tuyaux ouverts ou fermés qui détermine le son qu’ils doivent rendre, pourvu que cette longueur soit très-grande par rapport à la largeur. Mais quand cette condition n’est pas remplie , la loi des vibrations est beaucoup plus com-