LIVRE PREMIER

Oo toU que, le baromètre éUot à 780 millM une turftiee de 1 mètre carré supporte 10597 kiloip'. , et que cette énorme charge te réduit à 9783 kilogr. quand le baromètre tombe à 720 ; ainsi , la surface entière de notre corps étant à peu près de 1 mètre carré , nous sommes dans ces circonstances soulagés d*un poids de 815 kilogr. Une cause aussi puissante exerce nécessairement une influence sur les fonctions physiologiques, et surtout sur les phénomènes de la respiration et de la circulation ; mais ces effets sont en général si compliqués qu*il faudra sans doute de longues expériences pour partenir à les démêler.

La hauteur de 600 millimètres est à peu près celle qui a lieu au-dessus du mont Dor et à la poste du mont Cénis. Un voyageur qui part du niveau de la mer pour s*élever sur ces montagnes est soulagé d'un poida de 317S kilogrammes , et il est soulagé de 3539 kilogrammes lorsqu^il arrive en un lieu ou le baromètre marque seulement 500 millimètres ; c*est à peu près sa hauteur ordinaire au sommet de PEtna et sur le mont Liban. On sait tout ce que les voyageurs racontent des sensations extraordinaires que Ton éprouve sur les hautes montagnes où le baromètre ne marque plus que 400 ou 500 millimètres. On voit de toutes parts un immense borixon, on est soulagé d*un pesant fardeau , on ne respire qu^un air pur et léger, et il semble en effet que Ton ne touche plus à terre.

Les variations accidentelles du baromètre n'ont pas la même étendue dans tous les climats^ ni à toutes les hauteurs; les limites entre lesquelles elles s'accomplissent sont en général d'autant plus écartées Tune de l'autre, que la latitude est plus grande. Dès 1890, le père Be Bèfe avait reconnu qu'à Pondichéri et à Batavia le baromètre reste immobile, quelles que soient les tem* pètes que l'on éprouve : Legentil avait confirmé ces observations; et maintenant il est bien démontré que , dans toute la xone équatoriale, le baromètre est en effet insensible aux secousses atmosphériques , mais qu'il éprouve cependant des variations périodiques et régulières, que l'on appelle variations horaires.

78. C'est vers l'année 1722 que les vatiatùmê horaires du baromètre furent constatées d'une manière certaine par les observations d'un Hollandais dont le nom reste inconnu* Depuis cette époque , plusieurs observateurs ont essayé d'en déterminer l'étendue et les périodes pour différents lieux de la terre. M. de Humboldt a démontré, par de longues séries d'observations très-précieuses, que, sous l'équateur ,. le maximum de hauteur correspond à 9 heures du matin; passé 9 heures, le baromètre descend Jusqu'à 4 heures , ou même 4 h. '/• <ie rap'rès-roldi , où il atteint son minimum; ensuite il remonte jusqu'à 11 heures du soir où il arrive à un second maximum , et il redescend enfin Jusqu'à 4 heures du matin. Ainsi, chaque Jour, il passe par les deux minimum de 4 heures du matin et de 4 heores du soir, et par les deux maximum de 9 heufesda matin et d^ 11 heures du soir. Les mouvements

de dépression et d'ascension sont si régnliers q«Vs pourraient servir à marquer les heures, comme les mouvements de l'horloge. Seulement , ils ont peu d'as* plitude \ car ils s'accomplissent dans une longneur qoe M. de Humboldt évalue à deux millimètres depuis le point le plus haut du matin jusqu'au point le plus bas de l'après-midi.

Dans nos climats, ces variations horahres sont telle* ment dissimulées par les variations accidentellei, qu'il fellait , pour les découvrir et pour les mesurer, tonte la sagacité et toute la précision d'un observateur tel qne M. Ramond. Ce n'est que par les moyennes de plusiews mois d'observations prises avec exactitude et aux heures convenables , que l'on peut trouver les péHoctos horaires. M. Ramond a reconnu que leurs époques varient avec les saisons. En hiver , le maximium est à 9 heares du matin, le minimum à 3 heures de l'après-midi, d le second maximum à 9 heures du soir.

En été , le maxùnwn a lieu avant 8 heures du matin , le minimum à 4 heures de l'après-midi « et le second maximum à 11 heures du soir.

Au printemps et en automne, les heitres oriéiqwèê sont intermédiaires, se rapprochant plus on moiiia de celles de l'été ou de celles de l'hiver. L'étendue nbaolne des variations est un peu moindre qu'à l'équateur. Dans les latitudes les plus élevées, il faut comparer et disester un plus grand nombre d'observations pour en Aiirs sortir les périodes hor^res ; et, sur ce point, la science a beaucoup à désirer.

79. Loi de Mariotte. — La loi de Mariotte est la loi de la compressibilité des fluides élastiques; eUe peut s'énoncer ainsi : Les volumes des gam soni en raison inverse des pressions qu'ils supportent* Pour démontrer par l'expérience cette vérité fondamentale , on prend un tube recourbé {fig. 105), dont la courte branche est cylindrique et fermée à son extrémité supérieure, tandis que la longue branche reste ouverte pour recevoir la pression atmosphérique* On y verse du meratre, d'abord en petite quantité ; ensuite, en inclinant le tube pour faire sortir une partie de l'air de la courte branche , on arrive facilement à mettre le mercure au mémo niveau des deux côtés. Alors, l'air enfermé dans Tespace ah se trouve exactement sous la pression atmosphérique ; et si , à partir de ce point , on le force à se resserrer dans la moitié, le tiers ou le quart de la longueur àb, on aura réduit son volume à la moitié, au tiers ou au quart, parce que le tube est cylindrique. Pour réduire ainsi le volume, on versç du mercure par la branche ouverte , et l'on en verse jusqu'à ce que le sommet de la petite colonne soit parvenu au point m, milieu de la longueur a6 ; ce point m , et le point is qui lui correspond dans la grande branche , supportent l'un et l'autre la même pression , puisqu'ils sont an même niveau ; cette pression est de deux atmosphères , car elle se compose du poids de la colonne ns, que l'on trouve tOHJours égale en hauteur à la colonne barométrique , et de la pression atmosphérique elle-même qui

DE LA PESANTEUR. — CHAP. VI

sVicree aneore an lommet de la colonne. Donc , il a Adlii ooe prettion double pour réduire à inoilié le volune de Tair conlemi dans la courte branche. Eu donnant à Tappardl une branche ouverte beaucoup plus longue , on démontre de la même manière qa*il faut une pression de trois atmosphères pour réduire le volume au tiers , et de quatre atmosphères pour le réduire au qnaK de ce qu*il était sous une seule pression atmosphérique. Dans ces limites , cette loi s^applique à tous les gaz. Mais MM. Ârago et Duiong ont démontré qu*elle s*applique à Tair sans aucune variation , jusqu'à 37 at- ■esphèrca. Toici les OM^ens qu'ils ont employés pour constater cette vérité.

Us appareils éUient établis au collège Henri IV dans me vieille tour carrée , au centre' de laquelle on avait pa ftwileaient élever un mât en bois d'une centaine de pMs de hauteur. Au pied du mât était un vase de fonte avec an manomètre et une pompe foulante , et contre ta haatenr ua tube vertical en verre de 75 à 80 pieds de longueur (il était composé de 13 tubes de 6 pieds mis beatàbool).

Oa prendra une idée de cette disposition en Jetant les ysaisar les figures 111, 119 et 113, planche 5.

9 est le vaae en fonte,

ji, la poaMie foulante,

«M, le manomètre, formé à son extrémité supérteare,

iy le tabe vertical, ouvert en haut ,

a > le Bât contre lequel il s'élève.

Si Ton suppose , 1« que le vase de fonte contienne du ■ercare, 9» que le tube du manomètre soit gradué et contienne de l'air sec, 8* que le mercure s'élève à la ■éne hauteur dans le tube du manomètre et dans le tabe vertical t, il est évident que l'air sera enfermé sous b ptessioQ atmosphérique , et que l'on connaîtra le volume qu'y occupe sous cette pression. Maintenant si , à partir de ce point , l'on fait agir la pompe foulante pour iatrodaire de Peau au-dessus de la surface supérieure da merove dans le vase de fonte , on exercera ainsi des prcsskms toujours croissantes sur l'air sec du manomètre, et en même temps le mercure s'élèvera de plus en plus dans le tabe vertical. Enfin, pour avoir à chaque instant le volnnaa de l'afar comprimé , il suffira d'observer exacteawnt la longueur qu'il occupe encore dans le tabe du manoaaètre à partir de Textrémité fermée; et pear avoir la pression correspondante , il suffira de mesurer la différeoee des niveaux du mercure dans le tube du aMBomètre et dans le tube vertical.

On conçoit fMlement que des expériences de cette «atnre exigent toute l'habileté dont MM. Arago et Duiong ont donné tant de preuves par leurs belles découvertes dans toates les branches de la physique* Il nous lerait fanponible de décrire ici, dans tous ses détails, fai perfection avec laquelle les diverses pièces de l'apparcfl étaient coordonnées et toutes les précautions inqoi avaient été prises pour assurer l'exactidet rétoUats. Nous indiquerons seulement quel-

POCILUT. — Éltn. BB PBTSIQOB.

ques-nnes des dispositions les plus essentielles de la pompe foulante , du tube vertical , et du manomètre.

Pompe foulante, — Il ne fallait pas seulement que la pompe foulante fût asseibien faite pour injecter l'éau sous une pression de 27 atmosphères, il fallait encore qu'elle pût maintenir l'eau iqjectée d'une manière asseï rigoureuse pour que les sommets des colonnes de mercure fussent parfaitement fixes dans le manomètre et dans le tube vertical. €ettc condition était remplie au moyen de la soupape b, qui se trouve au bas de la course du piston (ftg.iiS).

Tube vertical. — Il était composé de 13 tubes de cristal ayant 9 mètres de longueur, 5 millimètres de diamètre Intérieur et 5 millimètres d'épaisseur; ces tubes étaient réunis par de fortes viroles , comme on le voit en c, figure 113, et plus en détail dans la figure 111. La plaque horizontale h sert de repère; il y en a une pareille au bas de chaque tube , et l'on mesure la distance de deux repères consécutifs en posant une règle divisée r sur le repère inférieur, et en poussant une petite languette /Jusqu'à ce qu'elle se trouve à rsOeu-^ rement du repère supérieur. Pour que les tubes inférieurs ne fussent pas surchargés et comme écrasés par le poids des tubes supérieurs, on avait eu soin d'attacher à l'extrémité supérieure de chaque tube des cordons qui redescendaient verticalement après avoir passé sur des poulies, et qui étaient tirés en bas par des poids égaux au poids du tube {fig. 113). Ainsi, la cotonne n'exerçait aucune pression sur sa l>ase.

Manomètre, — Le tube manométrique était semblable aux tubes de la colonne verticale : seulement il avait été effilé à son extrémité supérieure, gradué avec soin, sans rien tracer au diamant sur sa surface, da peur d'afiîiiblir sa résistance , et ensuite ^usté sur la plaUne e du vase de fonte. Alors on y avait fait passer pendant longtemps un courant d'air sec, et enfin on avait scellé h la lampe son sommet effilé , sans faira éprouver une altération sensible à sa graduation. On voit dans la figure 119 comment l'extrémité inférieure du tube manométrique est iguslée sur la platine e du vase en fonte; on doit remarquer que la virole se recourbe sous l'épaisseur du tube , afin que la pression ne tende pas à le soulever. Pour que l'air du manomètre fût bien maintenu à la même température , on Tavait enveloppé d'un manchon de verre h dans lequel passait continuellement un courant d'eau. Enfin , pour voir avec une grande exactitude la position du sonunet de la colonne de mercure , on avait disposé en dedans du manchon un voyant s avec une loupe ; cette pièce devait monter et descendre, et on lui donnait ces mouvements au moyen d'un tourniquet q sur lequel était enroulé un fil de soie qui allait passer sur les poulies supérieures^; sur la poulie inférieure z, et qui venait s'attacher à la garniture du voyant.

Des thermomètres convenablement disposés donnaient à chaque instant la température des diverses parties de Téppareil ; et des baromètres , l'un supé-