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considérée, mais suivant des lois différentes ; elles ne sont égales que si la portion de matière est au repos.

Une autre définition de la masse permet de ne conserver qu une seule masse. Supposons qu une force F constante agisse pendant un temps { sur une portion déterminée de matière, initialement au repos; au bout du temps { cette force a imprimé à la matière une vitesse v. Le produit de la force F par le temps { est ce qu'on appelle l'impulsion communiquée à la portion de matière : divisons cette impulsion par la vitesse, nous obtenons la masse maupertuisienne m — Le produit mv, égal à l'impulsion Ff, se

U nomme encore quantité de mouvement.

La masse est donc définie comme coefficient de proportionnalité entre l'impulsion communiquée et la vitesse acquise, comme capacité d'impulsion et non plus comme coefficient d'inertie. Dans l’ancienne dynamique, il y avait identité entre les deux définitions ; dans la dynamique de la relativité, la masse maupertuisienne se confond avec la masse newtonienne transversale, mais non avec la masse newtonienne longitudinale.

Nous appellerons donc dorénavant ‘ masse ” la capacité d impulsion qui est indépendante de la direction suivant laquelle la force agit sur la portion de matière. On démontre que cette masse croît avec la vitesse v suivant la loi extrémement simple

mo est une constante, la masse pour x — | ou v — 0, , - AE , cest-à-dire la masse initiale ou masse au repos; c'est la

valeur vers laquelle tend la masse quand la vitesse tend Vers Zéro.

Supposons que la vitesse d'un corps, mesurée dans un système de référence déterminé, aille constamment en augmentant ; à mesure que v tend vers la vitesse c de la lumière, % tend vers zéro et m croit indéfiniment ; la masse de toute portion de matière serait infinie si cette portion de

matière était animée de la vitesse de la lumière. On voit -

encore de cette manière que la vitesse de la lumière est une vitesse limite qu on ne saurait communiquer à aucune particule matérielle, car 1l faudrait fournir une énergie infimie.

L'ÉNERGIE ET SES DIVERSES FORMES. — On appelle travail le produit d'une force par le déplacement de son point d'application dans la direction et le sens de la force, et énergie toute cause de production de travail ou inversement tout résultat de la transformation d'un travail. Le travail et l'énergie ont même mesure : dans le système C. G.S. (centimètre, gramme, seconde), l'unité est l'erg : c’est le. travail accompli par une force égale à une dyne (la 981" partie du poids du gramme) pour un déplacement de | centimètre dans la direction et le sens de la force.

On distingue deux catégories d'énergie : l'énergie cinélique et l'énergie potentielle.

L'énergie cinétique est l'énergie de mouvement. Uncorpsen mouvement possède, de ce fait, de l'énergie cinétique. Enmécanique classique, l'énergie cinétique d'une portion de matière (point matériel) de masse m et de vitesse v est sa force vive

mov’, et l'énergie cinétique d'un système matériel est la

somme \ mo des forces vives des différents points maté-

. e A] - A riels qui composent ce système. Nous verrons bientôt que

‘ . . LEA ” . = L cette expression ancienne de | energie cinétique n'est valable

que comme approximation,

L'énergie potentielle est de l'énergie en réserve, en puissance. Un exemple fera comprendre : si l’on soulève un objet, on dépense du travail ; ce travail n’est pas perdu,

ilest transformé en énergie potentielle ; en effet si on lâche

De

l'objet, celui-ci tombe ; il y a donc quelque chose qui se transforme en énergie cinétique qui peut elle-même produire du- travail.

Dans la nature, l'énergie se présente sous des formes variées. Tout champ de force renferme de l'énergie localisée dans chaque élément de volume de l'espace.

ÉNERGIE ÉLECTROSTATIQUE. — Si l’on met en présence un certain nombre de corps électrisés, ceux-ci exercent des forces les uns sur les autres ; le système possède de l'énergie potentielle ; on modifie cette énergie en changeant les distances des charges électriques, c’est-à-dire en dépensant (ou au contraire en récupérant) du travail. Ainsi ün champ électrique, c'est-à-dire une portion d'espace où s exercent des forces électriques possède une énergie potentielle, et l'on démontre que cette énergie est localisée dans chaque élément de volume du champ.

ÉNERGIE MAGNÉTIQUE. — De même, chaque élément de volume d'un champ magnétique renferme de l'énergie, mais cette fois c'est de l'énergie cinétique, car tout champ magnétique est produit par des charges (électrons) en mouvement (même un aimant renferme des charges en mouvement), et l'on sait aujourd'hui que l'énergie magnétique nest autre chose que l'énergie cinétique de ces charges, qui est extériorisée dans |’ espace environnant,

-ÉNERGIE DU CHAMP DE GRAVITATION.— Les

corps s’attirent et un système matériel possède, de ce fait, une énergie potentielle.

ÉNERGIE CHIMIQUE. — Un système de deux corps susceptibles de s'unir possède de l'énergie potentielle, qui peut être transformée en chaleur et en travail lors de la combinaison de ces corps. L'énergie des explosifs est encore une forme d'énergie chimique.

ÉNERGIE CALORIFIQUE. — Enfn la chaleur est une des formes de l'énergie : c'est l'énergie (cinétique) du mouvement des molécules qui composent la matière.

CONSERVATION DE L'ÉNERGIE.— Un principe fondamental est celui de la conservation de l'énergie. Chaque fois que de l'énergie ou du travail se transforme, il y a production d'une énergie égale ou d’un travail équivalent. Voici deux exemples : quand on soulève un poids, l'accroissement d'énergie potentielle (énergie de gravitation) est égal au travail dépensé, Quand un corps perd sa vitesse par suite d'un frottement, toute son énergie cinétique se transforme en une quantité égale d'énergie calorifique, ou en une quantité égale d'énergie calorifñique et d'énergie électrique (due à l’électrisation par frottement).

L'énoncé exact du principe est le suivant. L'énergie totale d’un système matériel isolé (c'est-à-dire qui n’échange aucune énergie ni aucune matière avec l'extérieur) reste constante au cours des transformations que subit ce système,

L'INERTIE DE L'ÉNERGIE. — Une des conséquences les plus remarquables de la théorie de la relativité est que la nolion de masse n’est pas distincte de celle d'énergie. On démontre en effet les résultats suivants :

1° L'énergie cinétique acquise par une particule maté-

rielle, de masse au repos mo et de masse m pour une vitesse v, s'obtient en multipliant la variation de masse (m — mn) par le carré de la vitesse de la lumière, C'est seulement en

première approximation (pour les vitesses faibles) que cette

énergie est égale il mov” (force vive dans la mécanique classique). -

2° L'énergie rayonnante (chaleur rayonnante, lumière, ondes hertziennes) possède une masse. Une quantité d’énergie W a une masse égale au quotient de cette énergie par le carré de la vitesse de la lumière : |

Mm—=

3° Un corps qui rayonne (ou qui absorbe) de l'énergie, chaleur, lumière, etc.…., éprouve une perte (ou une augmentation) de masse égale au quotient de l'énergie rayonnée LA 1 ’ . "x (ou absorbée) par le carré de la vitesse de la lumière. En