INERTIE

La’ matière est incapable de modifier d’élle-mèine son état de repos ou de mouvement. — Preuves de l’inertie de la matière, tirées des mouvements du système solaire.— .Lois du mouvement. — Mouvements spontanés'. — Immatérialité du principe de l’intelligence et de la volonté. — Exemples familiers de l’inertie des corps.

40. — La propriété de la matière qui a le plus d'importance en mécanique est celle à laquelle on a donné le nom û'inenie.

La matière est incapable de changements spontanés : c'est là un des premiers résultats, et des plus généraux, de toutes nos observations. Cet énoncé revient à dire que la matière, par elle-même, est privée de vie j, car, pour nous , l'action spontanée est le. seul indice de la présence d’un principe vital. Lorsque nous voyons un corps éprouver des changements , nous n’en cherchons pas la raison dans la masse même , mais dans une cause externe. La loi d'inertie est un cas particulier du principe général que la matière est incapable de changer spontanément d’étol et de qualités : c'est l'application de ce principe à l'un des deux états de repos ou de mouvement. Un corps inerte ne peut de lui-môrae , et indépendamment de toute inlluence externe, commencer à se mouvoir sMl est en repos. Il ne peut

pas davanîage arrOlcr de lui-même sa marche cl passer au repos, s’il est en mouvement.

41. — D’aprôs la même propriété, un corps ne peut non plus augmenter, ni diminuer spontanément le mouvement qui lui a été imprimé par une cause externe. Si un corps se meut dans une certaine direction avec une vitesse de dix mètres par seconde , il ne pourra, en vertu d’une énergie qui lui soit propre, porter celte vitesse ix onze mètres, ni la réduire à neuf mètres par seconde. Celte proposition dérive naturellement du principe d’inertie tel qu’on vient de l’exposer ;; car la même puissance qui accroîtrait d’un mètre par seconde la vitesse d’un corps en mouvement devrait imprimer au même corps , dans l’étal de repos, la vitesse d'un mètre par seconde ; et rèciproquomeul la puissance qui diminuerait d’un mètre par seconde la vitesse d’un corps en mouvement devrait réduire le même corps au repos , s’il se mouvait avec la vitesse d’un mètre par seconde.

4*2. — Les phénomènes qui sont les objets de nos observations journalières nous prouvent par d'innombrables exemples que la matière, privée do vie , est incapable de se mettre d’ello-mème en mouvement , ou d’accroître d’elic-mème le mouvement qu’on lui a communiqué ; mais il semble que nous n’ayons pas des preuves aussi directes et aussi fréquentes de l’incapacité où elle est de détruire d’elleméme ou de diminuer le mouvement qu’elfe a reçu. Aussi ne Irouve-l-on personne pour nier la première partie du principe d’inertie, tandis qu’à la première vue peu de gens accorderont la seconde.

38 £L£>fBNT$ DE. M£CiJ<IQUE. CHAP. UI.

Jusqu'au temps de Kepler^ tes philosophes euxmêmes tenaient pour maxime que la matière est plus disposée au repos qu'au mouvement : nous ne devons donc pas être surpris si, de nos jours» les personnes étrangères aux sciences physiques ont de la peine è comprendre qu’un corps une fois ea mouvement doive continuer toujours de se mouvoir avec la même vitesse, s’il n’est arrêté par quelque cause externe. t

Néanmoins la raison, aidée do l'expérience, parvient à dissiper cette iilusion. Nous voyons qu’en beaucoup de cas les mêines causes qui détruisent un mouvement dirigé dans un sens , imprimeraient le même mouvement dans une direction opposée. Par exemple, si. l'on arrête avec la main, en saisissant un des rais, une roue qui tourne sur son axe avec une- certaine vitesse , on exercera précisément le mémo etTort que pour imprimer en sens contraire le même. mouvement à la roue, lorsqu'elle est primitivement immobile. Quand une voiturè tiatnée par des ohévaus est en inonvement,.les chevaux ont besoin d'employer la même force pour l’arrêter que pour la mettre en mouvement quand elle est en repos. Si nous généralisons ce résultat de l’expérience, il s’ensuivra qu’uu corps capable de détruire ou de diminuer le mouvement qu’il a reçu serait également capable de passer de lui-même du repos au mouvement, ou d’augmenter sa vilfôse acquise.* Mais. celte conséquence est contraire à toutes nos observations^ il faut, donc admettre aussi qu’un corps ne peut de lui-même diminuer ou détruire sa vitesse acquise.' n I- Mi' ♦ m?»'

ÜJraTIE DE LA MATIÈRE.’ 39

Pour mieux confirmer ce raisonnemenf, il con- \icnt de rechercher le motif qui nous porte ndmellre plus facilement l’incapacité de la matière à produire le mouvement, que sOn incapacité à dtv Iruirc le mouvement acquis. Nous voyons qué la plupart des mouvements qui s’opèrent autour de nous , à la surface de la terre , sont sujets à diminuer graduellement, et finalement à cesser, si on no les renouvelle de temps en temps. Une pierre qui roule sur le sol, une roue qui tourne sur son axe, les vagues qui s’agitent après la tempête, nous offrent autant d’exemples, entre une foule d’autres, de mouvements imprimés à des corps par des causes externes , et qui diminuent progressivement .quand l’action de la cause excitante est suspendue; qui finalement s’éteignent, si l’action de celle cause nè se renouvelle pas.

Mais n’y a-t-il pas alors des causes externes dont l'action tend à éteindre graduellement les mouvements de ces corp? Et si ces causes étaient écrirtées, ou que l’intensité de leur action diminuftt . les mouvements ne se perpétueraient-ils pas, ou ne seraient-ils pas plus lentement éteints? Lors(}u’une pierre roule sur le sol, les inégalités de figure, tant du sol que do la pierre , sont autant d’obstacles qui retardent et détruisent le mouvement. Que l’on rende la pierre ronde et le- sol bien uni, alors la durée des mouvements sera considérablement prolongée. Mais il restera encore de petites aspérités à la suifacé de la pierre et du sol : substiluons-j une sphère d’acier bien polie et un plan d’acier pareille-’ ment bien poli , et parfaitement de niveau; alors le

^ éléments de mécanique. CIIAP. III.

mouvement subsistera sans diminution sensible pendant un temps très-long. Cependant , même dans ce cas, comme dans tous ceux où il s'agit de mouvements produits à l’aide d’appareils mécaniques arliüciels , les surfaces qui se meuvent en contact les unes avec les autres, conservent encore de trèspetites aspéTilés , lesquelles opposent une résistance aux mouvements, les diminuent graduellement, et finalement les anéantissent.

En outre de ces obstacles dus au frottement , il y en a un autre, la résistance de l'air, qui agit sur tous les mouvements opérés à la surface de la terre. Nous voyons par beaucoup d’exemples familiers jusqu’à quel point cette cause peut contribuer à l’affaiblissement et à l’extinction du mouvement. Si, par un temps calme , on marche en tenant à la main une ombrelle dont la concavité soit tournée du côté vers lequel on s’avance , on éprouvera une forte résistance , qui sera d’autant plus intense que l’on marchera avec une plus grande vitesse.

Nous ne manquons pas d'ailleurs d’observations directes jwur établir cpie des nmuvements qui n’éprouvent aucune résistance doivent subsister toujours sans altération. Nous avons dans le ciel une sublime vérification de ce priiKûpc. A travers les espaces célestes se meuvent de vastes corps , délivrés dans leur marche de tout obstacle et de toute résistance , décrivant avec une régularité parfaite les orbites qui leur sont tracées , conservant sans diminution les mouvements qui leur ont été imprimés à l’origine des choses, et lorsqu’ils ont commencé de chculer dans l’espace. Çe fait seul , indé-

pcndainment de tout antre argument , suffirait pour établir le principe d*inertic; mais rapproeüé de ce que nous observons à la surface de la terre , il ne laisse plus de doute sur la certitude de ce principe, considéré comme une loi générale de la nature.

43. — Les corps organisés et doués d’un principe de vie semblent seuls' faire exception & cette loi : encore les membres et les autres parties dont CCS corps se composent , considérés séparément , sont-ils inertes, et soumis aux mêmes lois quelles corps inorganiques.' La faculté d'opérer actes spontanés et des mouvements volontaires ’n'appar- Ûent pas aux parties, mais au tout. Elle ne lui appartient même pas* nécessairement, puisqu’elle est suspendue par le sommeil, détruite par la mort, lorsque l’organisation de chaque partie sembie/encore subsister sans apparence de dérangement. En voyant tout l’anivers matériel soumis à la- loi d’inertie, il est impossible de ne pas conclure 'qu^ les mouvements spontanés et volontaires des êtres animés sont produits par un principe immatériel' qui réside en eux pendant la durée de la vie. Nous n’avons aucun moyen de savoir en quoi ce prin>^ cipe consiste, où en^est le siège, comment il agit pour mouvoir le corps ; mais l’analogie que nous prenons pour guide dans toutes nos recherches en physique , doit encore nous guider ici : et puisque nous observons ces mouvements spontanés dans les êtres animés, qu'il n’y a pas d’exemples de pareils mouvements dans la pure matière, l'analogie nous présent de ne pas allriboer la faculté du

inouTement spcmtané à la matière , qui donne aux èUes animés kur forme corporelle , mais à quelque principe de nature essentiellement différente.

~ Indépendamaienl de ces raisonnements , que l’on peut considérer comme propres aux sciences phy^. ques , les philosophes en emploient d'autres pauri établir l’immatérialité du principe de l'animation. Ce principe , à en juger par la nature de ses actes , doit être simpk , indécomposable , indivisible , attributs précisément contraires à ceux qui caractérisent la matière. , .

*44. On a établi comme, une conséquence de.

la loi d’inertie, rincapacité où est- la matière de modifier d’elle-inème son mouvement, quant à la. quantité ou à, l’intensité : en Vertu de la même loi elle ne peut pas davantage le mudiQer quant à la direction. En effet , la cause qui changerait la di-. rectioo du 'mouvement d’un corps ^ ausM bien que ceUe qui en accroîtrait ou diminuerait la vitesse,- ^cait aussi une cause capabk de tirer un corps du repos, et de lui imprimer le mouvement. C'ostdonc un pouvoir que le corps luir-raême ne peut pos~ séder, d'après les notions que nous nous sommes formées de l’inertie de la matière.-.,,

•4ô..-— Par ekèmple, si un, corps qui se meut de 'A- vers B {Fig. 3) est choqué en B suivant I 9 direction CBE, son mouvement sera aussitôt dt”. rigé suivant, une. autre ligne droite BD. La cause qui produit ce changement de direction aurait évidemment mis k corps en mouvement dans la di-, reclioD B£, s'il- se fût trouvé en repos au point B, ù l’instant dn choc. ' . . 1 .^ .

4C. — Supposons encore que G H soit une surface plane , dure cl parfaitement dépourvue d’élasticité , ainsi que le corps qui vient la frapper. Après que le clioc aura eu lieu en R , le corps commencera à se mouvoir parallèlement A la surface , -dans la direction B H , et ce changement de direction sera causé par la résistance qu’il éprouve. Mais si le corps, au lieu de venir A la rencontre de la suifacc dans la direction A B , avait été mû dans la direction E B, perpendiculairement A la surface, la même résistance aurait anéanti^toul A fait son mouvement, et l’aurait ramené A l’état de repos.

47. — -Dans le premier cas, nous voyons que la cause qui change la direction du mouvemcnt aurail pu mouvoir un corj)s en repos , et , dans le second , qu’elle aurait pu ramener au repos un corps en mouvement. Le phénomène du changement de direction du mouvement est donc du même genre que celui du passage du mouvement au repo^ et du repos au mouvement. Le principe d’inertie suppose donc que la direction du mouvement d’qn corps ne peut être changée que par une cause e.vlerne.

48. — De tout ce qui précède nous conclurons généralement qu’uneparcellc quelconque dematière inanimée est incapable de changer son état do repos ou de mouvement ^ que cet état se perpétue sans altération aucune , tant qu'il ne survient pas de perturbation produite par quelque cause externe. 5 que si l’état primitif est le mouvement, ce mouvement reste uniforme , pu que le corps conserve toujours la mémo vitesse, décrivant des espaces

Dki

44 ÉLÉMElh'S ofe MÉCAMQqE. • CHAP. III.

égaui én temps égaux ; que tout accroissement de -vitesse provient d'une action impulsive, étrangère au corps même; que toute diminution de vitesse doit pareillement être attribuée â une résistance extérieure ; que le mouvement du corps abandonné à lui-même se poursuit , non-seulement avec une vitesse uniforme, mais dans la même direction, tout changement de direction ne. pouvant provenir que d’une cause externe.

' La manière dont on énonce souvent le principe d’inertie, dans le langage commun, peut malheureusement induire en erreur les commençants. On emploie à ce sujet le mol de résistance dans un sens fautif. L’inertie constitue un attribut absolument passif, une indifTérence parfaite au repos et au mouvemenL L’icfée d’inertie implique l’absence de toute résistance à la communication du mouvement , aussi bien que l’absence de tout pouvoir en tertu duquel le corps se mouvrait de lui-même. L’expression force d’inertie, si souvent employée, mêipe par les auteurs qui prétendent à l’exactitude scienliQque , est plus vicieuse encore. Elle offre une contradiction dans les termes , puisque l’inertie suppose l’absence de toute force. ..

49. — Avant de terminer ce chapitre, il pourra être utile d’indiquer des applications de la loi générale d’inertie. à quelques exemples pratiques et familiers. Toutefois, le lecteur ne devra pas perdre de vue que le grand objet de la science est de généraliser ; qu’elle a pour but principal d’élever l’es- • prit à la contemplation des luis do la nature , et de lui imprimer par conséquent une tout autre habi-