UNITÉS DYNAMIQUES

iiienl du temps entre esseuliellement dans la inosiii «• des puissances motrices. Une puissance motrice ne peut être définie et mesurée que par la quantité de travail qu’elle produit dans un temps donné.

M. Cliarles Dupin a proposé de prendre pour unité de puissance motrice et de désigner par le nom de dyname la puissance qui produirait mille dynanamodes, ou qui élèverait mille mètres cubes d’eau à la hauteur d’un mètre, en vingt-quatre heures d’un travail continu’. Si l’on voulait se montrer pointilleux sur les règles logiques de la dérivation des mots, on pourrait trouver qu’une notion complexe, formée de trois éléments, est mal désignée par un terme qui n’csl que la traduction du mot de force , employé par les géomètres eux-mfimes dans des acceptions si variées. Mais en donnant celle critique pour ce qu’elle vaut, nous ne saurions partager l'avis de ceux qui ont repoussé comme inutile l’adoption d’un terme technique pour désigner Tunité de force ou de puissance motrice. La meilleure preuve de rutilité d’une telle dénomination, c’est que les praticiens s’en sont fait une, bizarre et mal définie. Dés lors n’esl-il pas convenable, avant que celle-ci ne se soit enracinée, de la remplacer par une autre plus régulièrement formée, et susceptible de cadrer avec notre système de mesures.

On voit que nous voulons parler de l’unité dynamique désignée par les praticiens sous le nom de force de cheval. Rien n’est plus commun aujourd’hui que d’entendre dire d’une machine à vapciir

' Oéomêtri'’ et mécanique des /tris et Métiers , t III is.* Leçon. >

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qu’elle esl de la force de huit, de dix chevaux, et peu de personnes savent le sens que l’on doit allacher à ces mois, sens qui esl puremcnl conventionnel. 11 est facile de comprendre combien les bases de l’évalualion de la puissance motrice des animaux doivent Otre incertaines et sujettes à varier, selon les races, les individus, comme aussi selon la manière de les nourrir et de les diriger. D’après Watt, un fort cheval anglais, qui travaille huit heures par jour dans un manège, en allant au pas, produit dans ces huit heures 2188 dynainodes, ce qui fait environ 4 dynamodes et demi par minute-, mais beaucoup d’autres observations, faites en France sur des chevaux de races indigènes, donnent des résultats considérablement plus faibles, et qui même ne sont que moitié du précédent. En supposant qu’on relaie de huit heures en huit heures, afin d’obtenir un travail continu, on aura, suivant Walt, pour le produit de la force journalière et continue d’un cheval de manège, 6564 dynamodes. La plupart des mécaniciens français réduisent ce nombre à environ 6400 dynamodes. En conséquence, on appelle chcval fictif ou cheval de machine, l’unité de puissance motrice capable de produire 6400 dynamodes en un jour d’un travail continu. La substitution de la force de la vapeur à la force dos chevaux a principalement contribué à donner coui-s à cette sorte de tarif. Tant (jue l’homme n’a employé que des forces motrices comme celle du vent et des cours d’eau, il les a employées telles, pour ainsi dire, que la nature les lui utTrait, sans songer à les étalonner. Mais du moment ipi’il a fallu consacrer de grands capitaux à l’ac(|ui-

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sition de machines dispendieuses, destinées i mellre en jeu la puissance dynamique de la vapeur, et qui peuvent d’ailleurs s’appliquer à toute espèce de fabrications, on a senti la nécessité d’avoir une mesure plus précise des forces motrices.

4*20. — Nous n’entrerons pas dans d’autres détails sur l’évaluation de la puissance des moteurs, tant animés qu’inanimés. Ces détails sont du domain* de la mécanique appliquée, et nous n’avons ici en vue que de poser des principes. On conçoit que suivant la manière de modérer et de diriger l’action d’une puissance motrice, elle pourra produire dans le même temps une plus grande quantité de force vive ou de travail. Ainsi, selon qu’on appliquera la force de l’homme à une manivelle ou à un tambour, selon qu’on accélérera ou qu’on retardera la vitess*de la marche d’un animal, selon qu’on rétrécira ou élargira le coursier par lequel se déverse un courant «l’eau, selon qu’on engendrera avec la même quantité de combustible de la vapeur à haute ou à basse pression, la production de travail moteur pourra éprouver des variations considérables, et le but du praticien sera toujours la production du maximum de travail. Pareillement , la production du même effet utile pourra exiger une consommation très-inégale 'de travail, selon la manière de modérer et de dirlg«*r l’action des résistances. Il est clair qu’en résolvant le double problème de déterminer le maximum de travail produit et te minimum de travail consOrnm#. on aura résolu en deux fois le problème direct, celui »le produire avec le môme agent le plus grand effet utile. La mesure du travail, tel que nous le définis-

suiis, n’a été qu'unu opération auxiliaire pour faciliter la comparaison entre les deux termes du rapport (art. 405). C’est ainsi que l’emploi du numéraire décompose chaque opération d'échange en une vente et un achat, et par cette décomposition facilite pro- ' digieusement les combinaisons commerciales.

421. — 11 y a lieu de croire que la mesure du travail dynamique ( dont on doit bien comprendre maintenant l’importance dans la théorie des machines, et qui s’obtient en multipliant une longueur de chemin par un poids ou par une force comparable à un poids), il y a lieu de croire, disons-nous, que cette mesure n’est nullement celle de la fatigue éprouvée par l’homme et par les animaux employés comme moteurs, ou de ce qu’on pourrait appeler le travail musculaire. Ce serait un problème trés-cnmpliqué et très-curieux de physiologie , que de déterminer avec une certaine approximation la dépense de force musculaire que fait un animal en travaillant, selon son allure et le mode de son travail. Mais, quoiqu’on n’ait sur ce sujet que des ébauches fort imparfaites, il semble dès à présent naturel d’adinelire que la fatigue de l’animai ou sa dépense de forces dépend principalement du degré de tension des fibres musculaires et du temps pendant lequel celle tension se prolonge. Si le chemin parcouru par l’animai influe sur la déjiense de force, c’est en ce sens qu’il a besoin, pour se mouvoir, de communiquer à certains faisceaux musculaires de certaines tensions, en sus des tensions produites par la seule application des forces résistantes dans l’élal d’immobilité. Le chemin parcouru n’entre donc pas de la même manière dans

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i'évalualion du travail dynamique et dans celle du travail musculaire ou de la fatigue de l'animal. Dans celle-ci il entre par voie d'addition ; dans l’autre par voie de multiplication ou (en langago mathématique) comme facteur du travail. l.<e temps n’entre pas comme élément dans l'évaluation du travail dynamique-, il influe essentiellement sur la fatigue musculaire de l'animai.

Il semble que le système musculaire , pris dans son ensemble, comporte une tension ou un effort déterminé, et qu'on ne puisse ajouter à l’effort exercé par une partie du système sans diminuer d’aulant l’effort qu’une autre partie est susceptible d’exercer. Ainsi, un homme qui marche sans fardeau, exerce , pour transporter son propre poids à une distance donnée, une certaine somme d'efforts musculaires. On peut supposer que la somme d'efforts exercés par cet homme pour se transporter é la même distance avec un fardeau, croît proportionnellement aux poids de son propre corps et du fardeau réunis ; de sorte qu’elle sera mesurée, au bout d’une journée de marche , par le produit de deux nombres , dont l'un mesure la longueur de la roule parcourue, et l’autre le poids de l’homme et du fardeau. Mais de plus il exerce, seulement pour soutenir le fardeau, un certain effort qui subsisterait encore, quand bien même l'homme resterait immobile. Or, Coulomb a trouvé que la diminution dans la somme des premiers efforts, ou dans le produit qui la mesure, est précisément proportionnelle au second effort mesuré par le poids du fardeau.

' 422, — On a décrit dans l’art. SÏ84 des instm-

inenls appelés dynamomètres^ qui. Servent à mesurer des forces de pression ou de tension , el qui notamment ont été appliqués par Rumford à la mesure du tirage des voilures, ou de la tension des traits par l’intermédiaire desquels se transmet l’action de la force musculaire de l’animal. Mais on appelle aussi mainUmant dynamomètres des instruments d’un autre genre , dont la destination est de mesurer le travail dynamique, ou de l’évaluer en unités telles que celles que nous avons nommées dynamodes 418). Vainement établirait -on la théorie de la production, de la transmission el de la consommation du travail dynamique, si l’on n’avait un moyen expérimental de mesurer les (|uanlilés de travail produites, transmises el consommées , soit par les résistances intérieures , soit par l’effet utile. Or, il faut l’avouer, quelque simples que paraissent en théorie les principes de l’évaluation du travail dynamique, les procédés de mesure expérimentale sont encore fort imparfaits. Prenons pour exemple le travail transmis dans un temps donné par l’arbre d’une roue animée d une certaine vitesse révolutive : le moyen de mesure le plus direct consisterait, à ce qu’il semble, é observer le poids que cct arbre soulève au moyen d’une corde qui s’enroule autour de l’arbre, et la hauteur à laquelle il l'élève, en tournant avec la vitesse en question ; bien entefidu que l’on tiendrait compte de l’effet dù à la roideur de la corde et aux frottements. Mais, pour que celle observation directe comporlftt quelque précision , il faudrait disposer d’une hauteur considérable ; il faudrait que le poids s’élevât

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sans balluUemenls : en un mol il faudrait des circonstances que l’on ne peut guère espérer de réunir. Il arrive donc ici la même chose que quand il s’agit de déterminer l’intensité de la pesanteur (art. 124) : à la mesure directe on est obligé de substituer une mesure indirecte. IVI. de Prony a proposé d’employer en pareil cas pour dynamomètre un frein formé de deux demi-colliers qui embrassent l’arbre cylindrique, et qui imrtent un bras de levier à l’extrémité duquel on accroche un poids. Ce poids est choisi de manière qu’il retient le frein immobile et l’empéche de tourner avec le cylindre. D'après la théorie connue du frottement, ôn peut évaluer le frottement qui s’établit alors entre le cylindre et le frein, et qui consomme le travail transmis par l’arbre de la roue. D’autres appareils analogues ont été imaginés par divers ingénieurs , mais la description en deviendrait trop compliquée pour trouver place dans ce précis.

Notici. sur divers ARFARRILS DÏ.VAAUMÉI hiques , utc., etc.; par Morin (Arthur), professeur au Conservatoire royal d’Arts et Me'tiers. a' e'dition , t vol. in-8“. i8ji.

KzrRRIENCES SUR LE TIRACE DES VoiTURES; par le tllèlDP. V édition, i vol in-.i°. iS^a. t