‹ Leçons de mecanique pratique notions fondamentales de mécanique et données d'experience (volume 4)Chapitre 65 sur 75 · S,7SS · texte numérisé non relu

S,7SS

De Meam à Vignely

M BO lit

100 à 120 ISO a MO

De [a gare circulaire

a gare de Bnnily [remonte'.

Id,

De la gare de Banrty à la gare dreulaira [descente;.

L'on voil par ces résultais de quelle importance il est dans cette navigation de maintenir une marclie régulière, et c'est précisément parce mie l'allure du petit trot est moins stable, plus sujctlc a variations que les allures très-vives , que, les perturbations dans l'emplacement de l'onde se produisant plus souvent à cette allure lenle, on a pu dire que la résistance était alors plus grande qu'à celle du galop. Mais cela n'est vrai que pour les cas où la perturbation que nous ve-

aS4 HÉS1STAKCE DES FLUIDES.

nous de signaler se produirait, et ne l'est nullement quand elle n'a pas lieu.

L'on a dit de plus que dans ces circonstances exceptionnelles où l'onde est tout ii fuit ii l'avant du bateau, larésislanrc allait toujours en croissant, de sorte que celle onde ne pouvait Être franchie pour replacer le bateau dans sa position normale; cela n'est pas exact. Il m'est arrivé plusieurs fois, lorsque le bateau chargé de 9,1370 tonnes y compris son poids propre, avait soulevé à l'avant une onde de Q-,90 de hauteur, et après avoir parcouru dans celle situation extraordinaire une longueur de 200 à 30uinèlres,dc dépasser l'onde el de ramener le balcau h sa position horizontale , et l'onde au milieu delà longueur du bateau. Alors il était vrai de dire que la résistance élait moindre à la vilesse de 5 mètres qu'à celle de 4 m ,22 ; car à la première le bateau, marchant horizontalement, n'éprouvai! en descendant de Bondy à la gare circulaire, qu'une résistance de iMkilogr., taudis qu'à la seconde, quand son avant élait plongé dans l'onde, il en éprouvait une de 280 kilogr. Mais cette différence tenait évidemment a celle des circonstances du phénomène.

517. Résumé. — L'on voit par ces expériences au sujet desquelles il m'a paru utile d'entrer dans quelques détails, que quand la forme des bateaux est ronvinablemml déterminée pour que leur posilion rcliilni mcnt à la surface du niveau ne varie pas sensiblement, la ivsislanru suit la loi du carré de la vitesse, el que par conséquent la fatigue des i lioaux employi'H au IwUigc rapide doit clic lics-ccirisidcrable. Aussi est-on oblige de diminuer bernii-imp la longueur des relais, el, malgré celle précaution, perd-on encore un grand nombre de chevaux.

318. Du travail développé par les rlievaux dans le Zialage des bateaux rapides. — 11 suit en effet des expériences ou de la formule qui en exprime les résultats, qu'en supposant que le balcau porte seulement UO passagers et marche, par exemple , dans l'arrondissement de Mcaux où la vitesse u de

IIÊSISTANCK DES FLUIDES.

l'eau est ti = 0",30, à la vitesse Je 4™ ,20 en I", ou de 15 kilomètres à l'heure à la remonte, et à celle de 4™, 30 par seconde ou de 16,-18 kilomètres à l'heure à la descente, la résistance totale surmontée par les trois chevaux serait, puisqu'alors A=0",605,

h la remonte, R= 10,43XO,605(4-,2O+O-,30) , =127 1 ' il '»,72; àla descente, K=10,43XO,60r>(4^3O—fr,3O)*=lO0 ,96;

OU par cheval:

. à la remonte, 42 tila ',59 ; à In descente, 33 U1 «,32.

l'ar conséquent le travail développé par chaque cheval en 1* est en moyenne , dans ce cas,

à la remonte, 4î lil ,59x4°,20=172 l ",88

h la descente, 33 lil ,32x4-,S0=143 1 -,l8.

Or, d'après des résultats d'expériences directes surle (Valait développé par les chevaux employés à d'autres modes de transport , et dont quelques-uns sont insérés dans le tableau suivant, on voit que les chevaux employés au halage des bateaux rapides développent par seconde, pendant leur service, une quantité de travail plus que triple en moyenne de celle du cheval de roulage, et égale à une fois et demie celle du cheval de diligence, ce qui leur occasionne une fatigue excessive qui donne lieu à des maladies de poitrine dont ils meurent presque tous.

Dans les circonstances exceptionnelles où l'onde est à l'avant, nous avons dit qu'a une vitesse de 4 m ,2î la résistance avait été trouvée parfois égale à 280 kilog., ce qui exigeait de chaque cheval un effort de93 lil ,33 cl le travail excessif de 93* il ,33x4~,22=393 k,m ,85 en 1", pendant un temps qui a duré parfois plus d'une ou deux minutes, d'où résultent des efforts de jarrets et d'autres accidents.

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S86 RÊS1BTANCE DES FLlIDfcS.

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RESISTANCE DES FLUIDES. 381 319. Observation sur le travail journalier des chevaux. — Ces exemples montrent combien le Ira; ai] développé pur les moteurs animés peul varier, mais en même temps ils font voir que quand an exige pendant un temps assez court un travail exagéré, ce n'est qu'au prix d'un sacrifice sur le travail journalier que l'on peut l'obtenir des animaux, sans les fatiguer outre mesure, on les ruiner promplemeul. Ainsi dans le service du baleau-posle de Paris a Meaux , la distance parcourue à chaque relai était en moyenne de 3772 mètres, que les chevaux fournissaient deux fois par joui a la remonte, et deux fois a la desrente, par conséquent, d'après les valeurs précédemment trouvées pour la résistance, le travail journalier d'un cheval , dans l 'arrondissement de Meaux , était :

à laremonte, 42> ,, ,3X2X3 772- =319 790*-.

à la descente, 33,32X2X3 772 =251 3C8

Total, 571 166*-™.

Mais comme chaque relai était monté avec quatre chevaux, dontun se reposait ions [es quatre jours, le travail moyen journalier n'était que les 0,75 du résultai précédent, ou égal à 487,367'- ;

tandis que letahlcaudu n°318 nous montre que par les autres modes de transport et sans une fatigue excessive qui ruine rapidement les chevaux , on peul obtenir en moyenne d'un cheval de trait un travail journalier de 1 762 807 kilogramme très , c'est-à-dire un travail quadruple de celui que fournissaient, avec des perles considérables, les chevaux employés au halage des bateaux -pos le du canal de l'Ourcq.

-3110. De la résistance de l'eau au mouvement des roues à palettes planes.— L'on emploie, pour transmettre le mouvement aux bateaux a vapeur, des roues à palettes planes qui, en choquant el pressant l'eau, éprouvent une résistance qui devient précisément la puissance motrice à l'aide de laquelle le bateau marche. Des expériences directes pour reconnaître

RÉSISTANCE DES FLUIDES

les lois et déterminer l'intensité de cetle résistance m'ont paru nécessaires, et j'en ai exécuté, en 1837, plusieurs séries dont je vais donner l'analyse succincte.

Pour ces expériences l'on a emploié deux modèles de roues; l'un , de l m ,01 de diamêlre aux couronnes, recevait a volonlé des palettes, en nombre variable, jusqu'à vingt au plus. Les palettes employées sur cette roue ont eu successivement pour dimensions

en larfiour, parallèlement a l'axe, o-.KXi; O.ïoOi 0,30<t; 0,61104 dans le sens du nyon, O-.ioO; o,ïm ; o.itM; 0,201 ;

L'arbre de la roue formait un treuil autour duquel s'enroulait une corde, qui allait passer au sommet d'une chèvre, à 17 mètres de hauteur, et qui supportait une caisse dans laquelle on plaçait des poids moteurs.

La roue était établie sur une charpente fixe et l'on Taisait varier les profondeurs d'immersion à volonté , en élevant ou en abaissant le niveau du bassin sur lequel on opérait et qui avait des dimensions en quelque sorte indéfinies par rapport à celles de la roue.

Les vitesses de rotation de celle roue ont varié depuis les plus faibles auxquelles il ail été possible d'observer un mouvement régulier jusqu'à ti mètre;; par seconde. Elles étaient observées, quand le mouvement était devenu uniforme, h l'aide d'un compteur à pointage de BrÉguet, donnant les dixièmes de seconde.

Tout l'appareil était disposé pour que les résistances passives provenant du frottement des axes, de la roideur de la corde el du déplacement de l'air, fussent atténuées autant que possible, el l'on en a tenu compte, dans le calcul des résultais, par des formules simples qu'il serait superflu d'exposer en détail.

La deuxième roue employée avait 2 m ,612 de diamètre extérieur cl des palettes de0",7u de largeur dans le sens de l'axe, sur 0",506 dans le sens du rayon , dont elles suivaient la direction.

RÉSISTANCE DES FLUIDES. 389

La profondeur d'immersion de ces palettes a été successivement de 0"',506, de 0™,404 et de 0 a ,S86.

Pour chaque nombre de palettes et chaque profondeur d'immersion l'ona fait varier gradue Ile ment les poids moteurs et par conséquent les vitesses, do manière à avoir des séries d 'expériences dans lesquelles un seul élément fut variable.

Ayant ainsi pour chaque eas les valeurs de la résistance, correspondant à différentes vitesses, on a représenté graphiquement tous ces résultats en prenant pour abscisses les poids moteurs et pour ordonnées les carrés des vitesses du point milieu de la portion immergée.

Dans tontes les séries ainsi représentées l'on a reconnu que jusqu'à cerlaine vitesse, que nous ferons connailre plus loin, les points déterminés étaient toujours [flg. 9S) sur une ligue droite que venait couper la ligne des abscisses eu avant de l'origine, en un point 0; variable Fig pour chaque courbe,

ce qui indiquait que l'abscisse ou la résistance, était dans chaque cas représentée , comme pour les bateaux , par une expression de la forme

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