CH. 111. -^ VIBRAXIOK DES COB^S SOLIDES

et en faire sortir des sons purs et soutenus, on éprouve toujours de grandes difficultés, et c'est sans doute pour cette raison que Von n'a fait jusqu'à présent que très-peu d'expériences sur ce sujet. Les niasses de différentes substances et de différentes formes offriraient cependant des modes de division et des traces de lignes nodales qui seraient^ sans doute, le moyen le plus efficace d'étudier leur structure intérieure et tous les accidents de leur élasticité.

341. Des vibrations des corps dans différents milieux, — Les corps peuvent vibrer dans les différents fluides élastiques, et même dans les différents liquides, comme ils vibrent dans l'air; mais on conçoit que Tinertie et la résistance du milieu ombiant doivent exercer une influence sur la rapidité des vibrations, et par conséquent sur leur nombre et sur le ton du son qui en résulte. Cett€ influence est d'autant plus grande que la masse fluide que le corps solide doit déplacer dans ses mouvements est elle-même plus considérable. Ainsi les vibrations perpendiculaires à la surface de jonction d'un solide et- d'un liquide seront beau* coup plus modifiées que les vibrations tangentes à cette surfiice. Savart a reconnu, par exemple, qu'un disque de verre, ébranlé par un petit tube fixé à son centre et perpen* dioalairement à sa surface , donne dans l'eau un son plus grave que dans l'air ; les lignes nodales concentriques que loD observe alors ne restent pas non plus les mêmes : dans feau elles s'éloignent du centre. Ce phénomène, qui est très» i&arqué lorsqu'on passe de l'air dans l'eau, doit se produire encore « mais avec moins d'intensité , lorsqu'on fait vibrer le même corps successivement dans des fluides élastiques différents par leur nature ou seulement par leur densité.

Les différences sont bien moindres dans les vibrations tmgentielles ; ainsi, une lame ou une verge qui vibre dans ^ longueur rend sensiblement le même son, soit qu'elle se trouve plongée dans lair, dans l'eau^ ou même dans le tnercurCé

111 U«UI V. «i. ▲OODaiKOB*

Bt de TÎlBVtkNi dtf SMa

342. Dwerê moymsdê faire viirgr UiU^tiies^ -^ Qpmà deux oorpt idides choqués sous l'am exdteat un bnât fif retentit au loin , le liquide est Annlë< ^MelsawK' Aitf -tous les points- où il tondie les snrfiMM des oûtpe AoBtiir vibrants, et il est alors ëbranU comme le sott les gai fÊt^ les frémissements d'une doche. CTest eneompar m direct que les vibrations normales des disques et lea lions longitudinales des verges dont nous avons pÉiU cédemmenti peuvent ébranler l'eau , le 'meKÉre œt autres liquides» Ainsi Ton pourrait penier qiM le ciioe solides est indispensable pour faire vibrer les fiqnidllf] mais le jeu de la sirène peut exciter dans l'eau, et doute aussi dans tous les liquides, des vibrations sonont qui ont une autre origine. On en fiât l'expérience de h' manière suivante : «z; est un vase large et profond (/^. (M)* dans lequel on ajuste solidement une sirène en 9z le tnjsa;^ porte-vent / est fermé par un robinet r et devient id wl^ tuyau porte -liquide, car il communique à un tube dr plomb/y rempli d*eau, qui descend d'un réservoir élevé de 4^ ou 5 mètres. L'appareil étant ajusté, on met de Teaa dsns Ir^ vase V jusqu'au-dessus du plateau mobile de la sirène, (M ouvre le robinet r, et à l'instant l'eau jaillit , le phteMi' tourne et Ion entend un son très*distinct. On pountit penser que le son se communique par les montants es' l'instrument qui s'élèvent encore au-dessus du nivesn: mais ces montants sont bientôt cachés eux-mêmes par Tean qui an-ive, et, quand tout lappareil est enfoncé sous Teso

CH. IV. VIEAATIOX DES MÂSSKS FLUIDES. 113

plusieiirs décimètres, le son se fait encore entendre, et aiait même plus pur et mieux soutenu, ûe liquide poussé d'abord dans les ouvertures de la table iu plateau, puis arrêté^ puis poussé et arrêté de nou- Uy et ainsi de suite par de rapides alternatives, éprouve dsément ce que les gaz éprouvent dans les mêmes cir- (Stances.

1 j a sans doute encore d autres moyens d exciter dans liquides des vibrations sonores sans la percussion des bdes : on sait, par exemple, qu'un courant d'étincelles Etriqués produit un bruit net et soutenu^ au milieu d'une ise liquide; et probablement, si l'on ajustait un appareil ir enflammer au milieu de l'eau , par l'électricité , de îles bulles du mélange détonant d'hydrogène et d'oxy* iCy qui se succéderaient rapidement, l'on produirait m des bruits très-intenses , sans employer d'autres sois que les bouts de fil mince qui apportei'aient le fluide ctrique; encore pourrait-on les remplacer par de petites onnes de mercure contenues dans des tubes de matière i^peu élastique.

143. DiuerM moyens JC exciter les 'vihmiions sonores data gaz, — ^Nous avons déjà vu comment des vibrations peuit être excitées dans l'air par lexplosion d'une poudre minante, par la percussion d'une niasse élastique, comme timbre, une cloche ou un tanitani, et par les oscillations âdes des cordes, des verges ou des plaques. Nous avons MÎ indiqué comment la lame mince d'air qui vient se bri- 'OMitre le biseau du tuyau d'orgue détermine une oscilla D dans toute la colonne d*air adjacente : le changement pression qui survient en un point de cette colonne élasae se communique rapidement dans toute son étendue, isles ressorts moléculaires réagissent les uns sur les aus, et la colonne vibre dans son ensemble, par la même son qu'un cylindre solide vibre dans toute sa niasse and il est ébranlé dans un point quelconque. II. 8

1^ LiViiE V.^ ACOU^iQliE.

Ce$t encore le inénit pliéiitittièrie qui se produit la flûte et d;ins Ui toupie d Allentagnef avec e«ttefl«ub# farence que dans le premier cas 1 air eit poussé contrt) bord (le rouYcrture, taudis cpie dans le second vMsté l'ouverture elle-même qui e&t poussée contre rair BÊti rotation de nnâtrutiient»

Dans les appeaux ou les réclames dont se ^seryent les db seurs pour imiter le cri des oiseaux {figtires Gi et 6aU pliënomène paraît un peu plus complique. Le^ vibraiiai sont encore produites par le courant d*air, mais ïi% le rant en trahie dans son mouTenieiit une partie du lluîdif est contenu dans la cavité de l'appareil, et le lliiide raréfié n étant plus capable de soutenir la pression ai pliërii|U€, Tair extérieur rentre ^ et rentre en esteèi^ 9 nouvelle raréfaction produite par 1 entraiaemeitt du rant , et nouvelle rentrée déterminée par la pi extérieure) eic* Ainsi toute la masse dair de 1 aUernativement raréfiée et comprimée , accomplii oscillations qui se communiquent au debors,

C est par un jeu semblable que Savart expliqtte V aigus et variés que Ton peut produire en si Riant a^cci bouche. Les lèvres avancées et un peu pressées l'onn^ en quelque sorte la calotte du réclame {fig, tii), et lei brations

lui»

.litiP

eu. IV. VIBKÂ.T10Xi DES MASS£S FLUIDFS. 115

Limènes qu'il présente {Jouvn. de Physiq.^ t. 56, pg* i65). 'hydrogène étant allumé à Textréniité du tube ^ïfAé de srre i {fig. Sj), on approche un autre tube long et large b dao5 ht position marquée par la figure, et Ion entend n son Irès-intense. La vapeur d eau formée par la cornustlon se condense rapidement, et détermine ainsi, a uelque distance de la flamme , une raréfaction ou une esèce de vide dans lequel lair environnant se précipite, et, \ même phénomène se répétant avec une excessive rapiîtëy on conçoit qu'il en doive résulter un son dont Tinmsité et la gravité dépendent du volume de la flamme et es dimensions du tuyau qui Tenveloppe.

Enfin, Ton peut dans une masse d'air déterminée excier des sons par communication^ c'est-à-dire par le moyen l'un autre son qui est produit a quelque distance. Tout le nonde sait que certains sons de la voix se renflent et pren* lent beaucoup d'intensité lorsqu'on les forme devant un nae ouvert ayant une grandeur convenable : alors l'air du rase vibre, et vibre à l'unisson avec la voix à laquelle il lonne tant de force et d'éclat j et , comme une même masse fair prend plusieurs modes de vibration , il suffira , pour b Cure 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, Savarta imapnc d'ajuster ensemble deux tuyaux d'un grand diamètre ^fBà glissent l'un sur l'autre comme des tuyaux de lunette : 3s peuvent être tout à fait ouverts aux deux bouts, ou bien avoir un bout ouvert et l'autre fermé. Par ce moyen on peut faire variera volonté la colonne résonnante^ et par conséquent la rendre propre à renforcer le son que l'on produit à son extrémité ouverte avec un timbre, une cloche, touseulement une lame vibrante. Les sons résultants ont une fcrce et une rondeur qui étonnent toujours quand on les entend pour la première fois. L'appareil de Suvart est représenté 'Jig, ^5) ; le grand timbre t est ébranlé avec un archet.

1 16 LIVBE V. — ACOUSTIQUE.

344. Des modifications que peut reemmir h stm é^m Uefou par la direction du veni^ la grandeur de Pemkm eharû ei sa position. — Il résulte des ezpàienoea deScfirt que la direction du vent n*a aucune influence sur les sois que peuvent rendre les tuyaux prismatiques de diffifreat» formes , ou même les cavités sphériques. Dans un tajm . prismatique à base carrée, par exemple, remboncbant, ayant les mêmes dimensionSi le son produit sera lemâB^Î soit que Ton prenne pour biseau Textrémité de rsal des parois latérales on l'un des bords de la bsse, et toiaei les directions intermédiaires du vent donneront enoorafe même son.

La grandeur et la position de remboochure ont an traire une grande influence. Nous avons d^ qu en augmentant la largeur de l*embouekure , c\ la distance des deux lèvres, on donne au tuyau une dance à produire le son fondamental, et qa*en la dimii ou est presque sûr de le &ire octavier ; maisU tongusur\ l'embouchure exerce une autre influencé. Si l'on jntqiDdj exemple, un tuyau prismatique carré, dont Tem soit dans toute la longueur du côté de la base, on que le son devient plus grave quand Temboucbure di plus courte^ et qu*iL peut aussi descendre d*une sixte mâme d*une septième , surtout si le tuyau est à peu cubique. C est sans doute pour obtenir un effet anal que les facteurs d'orgues mettent, aux deux coins d bouche des tuyaux, de petites lames de plomb, qu'ils rent ou qu'ils écartent pour obtenir Taccord. Ces lamei les oreilleSy parce qu'elles sont là, disent-ils, pour écoul si le tuyau est au ton .

345. De Vinjluence des dimensions sur les vibrations tuyaujc, — Nous avons vu (pie c*est la longueur seule tuyaux ouverts ou fermés qui détermine le son quTb doivent rendre, pourvu que cette longueur soit très-grande par rapport à la largeur. Mais quand cette condition D*est