‹ L'Unité des forces physiquesChapitre 147 sur 162 · i 1* x-i i** dans l'aiman · texte numérisé non relu

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double touche, le travail en question parait se faire sans consom- taUoa. mation de force vive; bien plus, il semble que l'aimant engendre de lui-même une force dont on ne peut assigner Torigine en s'appuyant sur la grande loi de la constance de la force. Aussi bien des gens s'y sont trompés et ont cherché à tirer de là le moyen do réaliser le mouvement perpétuel. Un aimant en attirant le fer exécute un travail, en même temps il perd de son énergie sur les corps environnants de sorte que quand le fer s'attache à l'aimant, l'action exercée à distance par ce dernier sur d'autres morceaux de fer doux ne reste plus la même. L'aimant récupère toute sa force lorsqu'on le sépare du contact; mais, pour y arriver, il faut dépenser un travail égal et contraire à celui fait par l'aimant au moment de l'attraction. Ici on voit manifestement que tout changement de distance entre les corps porte une variation du potentiel qui mesure leur pui^^sance absolue ^

Semblable chose s'observe dans le problème inverse, c'est-à-dire ' Travail

1 '•])* Al* 1.JJ'* là* d'Ioductiou

quand, par une série d aimantations et de désaimantations suc- magnétique. cessives obtenues par voie mécanique, on produit un courant. Les machines électro-magnétiques d'induction comme celles de Wilde, de VAlliame^ construites pour obtenir de la lumière élec-

L Sous le nom de potentiel les mathématiciens entendent la somme totale des éléments du corps, multiplié chacun par la Tariation élémentaire de la distance à un

/cdr —^t e étant Tintensité absolue de l'unité de force à

l'iinité de distance. Evidemment cet intégral estr^ -; il dépend donc de la forme

«lu corps et de la distance de tous ses éléments par rapport au point attiré. En géné^ r.il, on le considère comme une valeur qui mesure Tintensité de la force selon l'ancien Jangagc.

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trique au moyen de courants d'induction développés par des aimants, nous fournissent un exemple remarquable d'absorplion de travail pendant une action magnétique. Quand la machine tourne à vide, c'est-à-dire lorsque les circuits sont ouverts,, la force d'un homme suffit à mettre les disques en mouvement ; mais lorsque les circuits sont fermés et qu'elle donne naissance aux courants induits, la force de deux chevaux est nécessaire pour la maintenir en activité. Les données numériques fournies par celte machine ont permis de calculer l'équivalent mécanique de la chaleur, le magnétisme servant d'intermédiaire, et le résultat auquel on est arrivé est identique à celui de Joule. Ici se produit encore de la chaleur, comme dans l'expérience du disque de cuivre tournant entre les pôles d'un électro-aimant, ce qui nécessairement introduit dans les calculs des éléments étrangers dont il est diilicile de tenir compte.

Il suit de là, Ampère en avait déjà fait la remarque, l'impossibilité de réaliser le mouvement perpétuel avec les aimants comme avec tous les impondérables. En effet, les aimants agissent comme des forces dirigées vers des centres fixes ; ils ne peuvent donc augmenter en rien la force vive, et il n'y a pas en eux une cause permanente qui excite incessamment un nouveau travail, comme est l'action chimique dans la pile.

Polarité On n'avait pas réussi jusqu'à ces années dernières à expliquer

la théorie de la polarité magnétique à l'aide des principes de la mécanique ordinaire, aujourd'hui les études pratiques* des phénomènes de rotation ont vivement éclairé la question. L'instrument nommé gyroscope donne une idée assez nette de la façon dont un simple mouvement mécanique, peut produire les phénomènes d'orientation que nous présentent les aimants. La règle que les mouvements rotatoires tendent au paraUélisme^ renfermant tous les cas de réactions réciproques entre les corps en rotation, résume en même temps la théorie des mouvements magnétiques. Les démonstrations, données par Ampère pour les aimants, sont encore applicables, comme on l'a montré depuis , aux masses métalliques qui, lorsqu'on les met en rotation par des moyens appropriés, nous présentent des manifestations qu'on pourrait dire polaires. Si bien qu'étant donné le principe des rotations

mécanique.

SUITE DU MAGNETISHE. M&

magnétiques, el leur appliquant la théorie Irès-simpie dea mouvements rotatoires, on pourrait remonter à l'action de deux courants rcctilignes en suivant un ordre de raisonnement inverse de celui que nous avons tenu ci-dessus.

Toutes ces vues théoriques deviendront parfaitement claires si Xta nous nous arrêtons un instant sur les curieux phénomènes pré- '" \ senlés par les corps en rotation. Soit (fig. 59) un lore A tournant i»"' anlour d'un axe placé horizonlalenLcnt dans une clu'pe circulaire It. Cette chape est elle-même suspendue dans l'intérieur d'une

autre par des pointes C C qui lui permettent toute liberté île mouvement. Cette ileniière est attaciiée à l'extrémité d'un cordon tordu sur lui-même. La torsion donne naissiincu à un couple qui Icnd à faire tourner le tore autour de la verticale passant par le fil de suspension ; mais le disque métallique n'ohéit pas à cettu force, tant que son axe, qui a été tout d'abord placé horizonlalement, n'est pas dcvciui [larallèlc à la diriction de l'axe de la rotation que tend à lui donner la torsion du fil. Par là nous voyons la chape extérieure qui porte le cercle intérieur rester d'abord immobile malgré la torsion, pendant que le cercle qui porte le tore se relève jieu à peu par une des exlrémilés du diamètre correspondant à l'axe, jusqu'à devenir verticale et parallèle

à la direction de la corde : à ce moment, tout le système cède à la force de torsion et se met à tourner autour du fil nomme axe. Une personne qui ignorerait les propriétés des corps tournants, et qui tiendrait un gyroscope dont la chape pût être saisie d'une seule main, constatant que la masse ne présente pas une égale mobilité dans les divers sens, se figurerait que quelque action mystérieuse sollicite le tore à prendre une direction fixe dans Tespace, de préférence à toute autre. Elle croirait, par exemple, que cet instrument tend vers le pôle de la sphère céleste, car on sait que le gyroscope s'oriente de la sorte si bien qu'il peut servir à indiquer la direction de Taxe terrestre.

Pour qui connaît la théorie des mouvements de rotation, le mystère s'explique aisément, car l'effet observé résulte de ce que la rotation de l'instrument tend à se mettre parallèle à la rotation terrestre.

Cette tendance, comme nous l'avons déjà dit, n'est pas due à quelque force mystérieuse, elle est simplement la résultante de la composition statique, des diverses forces impulsives dont les molécules sont animées chacune en particulier, avec les réactions engendrées par la force centrifuge et par la cohésion des parties du corps ; telles sont les composantes dont la combinaison donne lieu à ces mouvements singuliers qui, à première vue, semblent sans analogie avec tous ccuv connus.

Transports Nous citcrous encoFC uue expérience prouvant qu'un moumôme couse, cément rotatoirc donne naissance à une véritable translation, toutes les fois que de semblables déplacements sont nécessaires pour maintenir le parallélisme des axes. On prend (fig. 60) un tore en bronze tournant autour d'un axe placé dans une chape circulaire, dans laquelle est implantée une tige métallique. Su{)posons cette tige perpendiculairement placée relativement à l'axe de rotation du tore et fixée par sa partie supérieure à une pièce mobile autour d'un axe afr, faisant partie d'un support S placé sur une barre horizontale ou portant d'un appareil semblable à celui qui sert aux expériences sur la force centrifuge, le support S est installé de telle sorte que l'axe a& soit perpendiculaire au rayon du cercle décrit par le portant AB, si bien que le gyroscope peut osciller autour de ab^ comme un pendule dans le plan du portant.

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