TEMPS. ESPACES PARCOURUS

2" 60 fx

i" j "Tt^^

MACHINE ll'ATWOOD. 11

Pour montrer Taccord de ces déterminations avec la théorie du mouvement uniformément accéléré, il suffît de remarquer, que les nombres 60, 435, 240, sont précisément entre eux comme les carrés 4, 9 et 46 des expressions numériques des temps 2" 3" 4". A la vérité le dernier intenalle de temps obser\'é, est 4" f, et non pas 4, mais ce retard d'un quart de seconde est dû simplement à la résistance de l'air.

§ 3. — MACHIÏfB o'ATWOOD.

En 1782, un docteur anglais, Atwood, profe«eur à Tuniversité de Cambridge, fit connaître une machine frès-ingénieuse, à Taide de laquelle on peut étudier la chute des corps, plus complètement, et plus commodément qu'avec le plan incliné de Galilée. Void le principe sur lequel sa construction repose.

giiueific de la madime. — Si aux deux extrémités d'un fil AB, enroulé sur une poulie R très-mobile, on attache des poids

n égaux, réquilibre subsistera dans toutes les

JH positions possibles. Mais, si l'on \ient à poser sur Tun d'eux F, une petite masse additionnelle a, tout le :»ystème se trou Fera mis en mouvement ; la masse F + p. descendra tandis que P, au contraire, s'élèvera ; seulement, 1 à chaque époque du mouvement, la vitesse sera

! beaucoup plus petite que cdie dont, au même

I instant, eût été animée la masse ad^litionnelle u

1 tombant en liberté. Dans les deux cas, en effet,

1 la force motrice efficace n'est jamais que l'action

^^^s7 de la pesanteur sur («.; mais, dans le premier, la IjIp' masse totale 2P -]- a que cette force doit mouvoir, est beaucoup plus grande que dans l'autre. Fig. 19. gj^ pj^ exemple, P = 49,5 et u. = 4 , on aura

2P4. u = 400, la masse à mouvoir dans le premier cas sera donc 400 fois plus grande que dans le second ; et par suite, la vitesse acquise au bout du même temps devra être 400 fois moindre.

C'est ici, comme on voit, l'application d'un principe que nous )vons énoncé plus haut dans les termes suivants :

Quand deux forces égales agissent pendant le même temps sur les masses différentes, les vitesses qu'elles leur impriment sont nversement proportionnelles aux grandeurs de ces masses.

La machine d'Âtwood est faite d'une forte colonne de bois, liaute de deux mètres et demi environ, et terminée à ^ ^ai\ÀA iupériei//Y» par une p/ate-forme qui supporte la pièce prmev^X^ ^«ft

ïig. ï».

l'horlf^e fait marcher d'i

H&CUIHE D'ÀTVOOO.

tout l'appareil, c'Mt-à-dJre cette poulie dont nous venons de parler. Pour obtenir le plus de mobilité possible, on fait ordinairement reposer chacun des bouts de l'axe de cette poolle, non pas dans un coussinet fixe, mais bien sur les circonférences croisées de deux roulettes trës-légëres elles-mêmes.

Le fil qui porte les poids I jp 1^1 pusse à travers la plate- "P \ \t\ forme et descend parallèlement à une règle divisée. Le long' de cette règle se meuvent des curseurs pleins ou évidés, que l'on peut arrêter en tel point que l'on veut , à l'aide d'une vis de pression.

Contre la colonne, estalr lâché un compteur à secondes qui, d'une part, donne la mesure du temps dans les expériences , et qui d'autre part, règle le départ du mobile dont on observe la chute; voici comment; Au niveau de la division zéro de la règle, est Hxé uq axe horizontal A ((ig. 24).

portant deux petites lame^ métalliques B etc. Onretid celles-ci horizantales, lorsqu'on appuie l'extrémité de C sur le bout d'une tige FD, moliile autour du point ^, ci (|ue ]e mouvement de

B manière continue. Au moment o moteur passe an zéro des divisions, la lame C cesse d'élre souleniie, la lame B s'abaisse et le poiàa tombe.

MACqiNE q*ATWOpD.

voit à peu près, cîombien de divisions sont parcourues dans mière seconde, et Ton achève de déterminer exactement cet

espace, en plaçant le curseur plein de manière que le poids le choque au second battement de l'horloge.

En continuant de la même manière , on constate qu'en deux secondes, l'espace parcouru est quadruple de celui qui l'avait été dans la première, et ainsi de suite.

Ik>î des vîiesfef. — Pour vérifier la loi des vitesses, on met sur la masse qui doit descendre, un poids additionnel de forme allongée; et l'on place un curseur évidé au point où il arrive au bout de la première seconde.

L'ouverture du curseur annulaire laisse passer la masse principale, mais arrête le poids additionnel, en telle sorte que l'action de la force accélératrice ge trouve instantanément supprimée. Alors, le on peut aisément s'en assurer, le mouvement devient imi- «, et l'espace parcouru, uniformément, dans la deuxième de, est double de celui qui l'a été pendant la première, mouvement accéléré.

'on enlevait la masse accélératrice au bout de deux secondes, )uverait que la vitesse alors acquise est juste double de ce e était à la 6n de la première.

monstratîon expérimentale de la proportionnalité des forces

itesses. — Enfin,. on peut encore obtenir, avec cette machine, émonstration expérimentale directe du principe de la proporilité des forces aux vitesses. Pour cela on fait en sorte que, xemple , dans une première expérience les deux masses M i chacune 47^ l et la mfisse additionnelle 5« ; puis, que dans leuxième, les masses principales soient chacune du poids de andis que l'autre en pèse 40. On voit alors, que la vitesse se par le système, en une seconde, dans le second cas est e de celle qu'il avait prise dans le premier. Ainsi, la masse 3 meut, restant toujours la même et égale à 400, la vitesse se, double en même temps que la force motrice *. Ve ^tmd^^ 9nc ùémoptré.

HIGHIHB DE H. MOHIN.

Dans cesdorniërae années, M. Horin a imaginé un appareil, i l'aide duquel on peut observer directement le mouTemeot de chute libre dea corps, sans avoir be- .

soin d'opérer sur une échelle très • considérable comme le firent Galilée, Grinul' di et Newton; et sans avoir pourtant àcraindre l'influence d'une erreur sensible sur l'eatiinatiMi de la très-court« dorée du phénomëoe.

L'appareil de H.

Morin se compose essentiellement d'un cylindre vertical A (fig. 2î) d'environ 1,50 de haut, mobile auteur d'un axe vertical TE, et d'une masse pesante I, qui peut tomber librement le long d'un fil rigide IL parallèle î l'aie TE. Un crayon /attaché à cette masse teuche toujours par sa pointe la eiitface du cylindre.

Lorsque la masse lest en repos, et que le cylindre teume, le crayon décrit sur