CHAPITRE PREMIER
1. Mouvements périodiques, vibrations. — 2. Vibrations sonores. — 3. Vibrations d'une cloche. — 4. Vibrations des diapasons, méthode graphique. — 5. Vibrations des cordes. — 6. Vibrations des lames et membranes. — 7. Vibrations de l'air dans les tuyaux sonores. — 8. Méthode des flammes manométriaues. — 9. Conclusion.
1. Parmi les mouvements innombrables qui existent dans la nature, la physique en étudie avec beaucoup d'attention quelques-uns auxquels elle attache une importance particulière. Ce sont ceux dans lesquels un corps, ou une partie d'un corps, arrive à un point extrême, s'y arrête un instant, revient sur ses pas, refait de nouveau le chemin déjà parcouru, et continue de même, exécutant des mouvements réguliers de va-et-vient dans une période déterminée.
Le pendule nous montre l'exemple le plus simple d'un tel mouvement périodique. Les lois en ont été découvertes par Galilée. Il a trouvé que le mouvement est isochrone, c'est-à-dire que la période dans laquelle s'exécute le va-etvient est toujours la même pour le même pendule,, quelle que soit l'amplitude des oscillations.
En d'autres termes, si nous imprimons à un pendule en repos une faible ou une forte impulsion, l'amplitude des oscillations sera petite ou grande, mais leur durëe sera
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toujours la même : ce qui s'exprime en disant que la durée des oscillations est indépendante de leur amplitude.
La loi de l'isochronisme du pendule est une loi tresaénérale dans la nature. Bien qu'elle ne soit pas mathématiquement exacte, elle l'est plus qu'il ne faut pour la plus grande partie des cas que nous aurons a considérer. Tout mouvement périodique de va-et-vient comparable à celui du pendule s'appelle oscillation, et, s'il est très-petit et très-rapide, vibration, Pour plus de clarté nous appellerons vibration simple celle qui suit exactement la loi du pendule; ce sont, en effet, les plus simples de toutes. Aai contraire nous appellerons vibrations composées celles qui suivent des lois plus compliquées.
Un exemple montrera comment les vibrations peuvent être plus compliquées. Le mouvement du pendule peut se définir ainsi : arrivé à l'extrémité de sa course, le mobile s'arrête un instant, revient en arrière avec une vitesse toujours croissante, laquelle atteint son maximum à la position médiane, puis diminue dans la seconde moitié de la course. Par conséquent, pour le pendule, les deux points extrêmes de l'oscillation correspondent à la vitesse zéro, et le point médian à la vitesse maximum.
On obtient un exemple de mouvement périodique composé en ajoutant à l'oscillation du pendule d'autres mouvements oscillatoires. Ainsi, supposons que la tige du pendule soit flexible, élastique, et oscille pour son propre compte; supposons de plus que la partie inférieure et pesante du pendule soit une balle élastique qui, sous une impulsion violente, vibre comme une bille sur le billard, c'est-à-dire en se montrant successivement comprimée et allongée : nous aurons alors dans le pendule trois mouvements vibratoires réunis, lesquels donneront un mouvement composé évidemment plus compliqué que notre premier type. Un autre exemple de mouvement composé, c'est celui que nous présente le joueur de ballon; il chasse le ballon
