BALANCE ME PRÉCISION

taL I extrt'mifé inférieure de cette aiguille parcourt un arc de cercle en ivoire, (loiit la division zéro correspond à cette dernière position et la détermine. De part et d'autre du zéro, des divisions égales permettent de mesurer les amplitudes des ascillalions de raiguille : il suffit qne ces amplitudes soient égales de cliaqne côté, pour qu'on soit assuré de Tliorizonta-

Fif. 30. — Balance de précbien, d'après le modèle construit }Kir M. HempeL

lilô an fléau daus le cas de Téquilibre et par conséquent de Tégalité des poids que porteul les bassins.

Une balance ainsi coustruite doit L*tre posée sur un plan inébranlable; avant tonte pesée, Ton s'assure, à l'aide de viscalan- Ics et d*un niveau que porte le pied de Finstruineut, et aussi par robservation do Taiguille, qtie sa position est h\vn liorizontale. Pour éviter riuiliience des courants d'air et les causes de détérioration provenant de rtuimldité ou des autres agents

atmosphériques, ou l'enferme dans une cage de verre, qu'on ferme pendant la pesée et qu'on ouvre seulement pour poser ou enlever les poids étalonnés. Du chlorure de calcium est en outre placé dans la cage, pour absorber l'humidité de l'air qu'elle renferme. Enfin, lorsque la balance ne sert pas, on soulève le fléau à l'aide d'une fourchette métallique, munie d'un engrenage à crémaillère dissimulé à l'intérieur de la colonne. De cette façon, les prismes conservent leurs arêtes vives, que la pression émousserait à la longue sans cette précaution.

On voit avec quelle précision sont réalisées, dans l'instrument que nous venons de décrire, les conditions d'exactitude d'une balance destinée aux usages scientifiques. Cette précisition est indispensable pour les pesées si délicates, exigées par les fecherches de physique ou de chimie moderne. Mais elles ne suffisent pas : il faut encore que l'opérateur y joigne l'habileté que donne l'expérience et des précautions dans le détail desquelles nous ne pouvons entrer. Il est inutile de dire que la précision de la balance serait complètement inutile, si les poids marqués n'étaient eux-mêmes d'une rigoureuse exactitude. Quelquefois, outre l'échrlle des poids moyens, le savant possède une série de petits poids qu'il a pris soin de construire lui-même, à l'aide de fils de platine très-tins, et dont il se sert pour les pesées d'une précision inférieure au gramme, en décigrammes, centigrammes et milligrammes.

Dans la balance que représente la figure 30, le constructeur, M. Flempel, a imaginé une disposition qui é^ ite les tâtonnements, quand l'équilibre est déjà obtenu à une faible fraction près. On voit, au-dessous des boutons à écrou, un demi-cercle gradué que parcourt l'aiguille horizontale, qu'on peut faire mouvoir de l'extérieur de la cage. Les degrés correspondent à des milligrammes, de sorte qu'en plaçant l'aiguille, par exemple, aux divisions 1,2, 3.... du quart de cercle du côté gauche, c'est comme si l'on mettait dans le plateau de gauche 1,2, 3.... milligrammes.

POIDS SPECIFIQUE ET DENSITE. 61

Od construit aujourd'hui des balances assez précises |K>iir trébucher au milligramme, quand chaque plateau se trouve chargé de cinq kilogrammes. Dans les balances d'analyse chimique, on pèse jns'^'aux dixièmes de milligrammes, mais alors la charge totale doit être très-faible, de 2 grammes par exemple.

Les physiciens emploient fréquemment la méthode ilite f/cs doubles pesées, pour remédier au défaut d'égalité des bras du fléau. Ils placent le corps à f»eser dans Tun des plateaux, puis ils établissent l'équilibre en mettant dans l'autre plateau une tare ordinairement formée de grenaille de plomb. En cet état, si les bras n'ont pas rigouncusement la même longueur, l'équilibre ne prouve pas légalité des p»oids. Mais si, enlevant le corps, on le remplace par des poids gradués jusqu'à ce que Téquilibre soit de nouveau rétabli, il est aisé de comprendre que ces poids représentent exactement le poids cherché, puisqu'ils produisent le même eff?t que le corps et dans les mêmes circonstances.

On verra plus loin que le poids d'uu corps est modifié par le milieu dans lequel il est plongé, de sorte qu'il se trouve diminué de tout le poids du fluide qu'il déplace. D'autre part, son volume varie avec la Vi^mpérature. et par consi^queni. le même corps ne déplace pas toujoui-s la même quantité de fluide : de là, la nécessité de tenir compte de ces éléments de variation, à moins qu'on ne prenne la précaution de faire les pesées dans un espace pui^iré d*air. c'est-à-dire dans le vide.

L'unité de poids généralement ado]»tée par les savants de tous les pays est celle de notre système métrique de poids et et mesures, c'est-à-dire le kilogramme.

Ud décimètre cube d'eau distillée, pesé dans le vide à la températui*e de \ degrés centigrades au-dessus du zrro de la glace fondante, à la latitude de i'i'^ et au niveau de la mer, pèse uu kilogramme. Telle est la définition rigoureuse de Tunité de poids. Il ne faut pas oublier que si le poids varie avec la latitude et avec la hauteur au-dessus du niveau de la

mer, la variation ne se manifeste pas dans une balance, parce qu'elle affecte de la même manière les poids mis dans les deux plateaux. On peut donc ne pas en tenir compte, quand il s'agit des pesées faites avec la balance.

Disons encore, pour terminer ce chapitre, ce qu'on entend par poids spécifique et densité : plus loin, nous verrons comment se déterminent expérimentalement les nombres dont il s'agit. Des volumes égaux de diverses substances n'ont pas le même poids; un bloc de pierre pèse plus qu'un morceau de bois, moins qu'un morceau de fer de même dimension : c'est un fait d'une constatation facile, et connu de tout le monde. Imaginons qu'on prenne l'unité de volume de chacune d'elles, le décimètre cube, je suppose, et qu'on le pèse à une température constante. Les nombres qu'on obtiendra seront ce qu'on nomme les poids spécifiques de ces substances.

Les poids spécifiques varieraient, si Ton changeait l'unité de poids; mais leurs rapports resteraient invariables. On est donc convenu de prendre l'un d'eux pour unité : c'est le poids spécifique de l'eau qui a été choisi, parce que l'eau est une substance partout répandue sur la Terre, et qu'il est facile de se procurer à l'état de pureté. Les poids spécifiques exprimés ainsi se nomment poids spécifiques relatifs.

En faisant les mêmes comparaisons entre les masses des diverses substances, sous l'unité de volume, on a ce qu'on nomme les densités relatives des substances. Comme les nombres ainsi obtenus sont précisément les mêmes que les poids spécifiques, il arrive souvent qu'on les confond les uns et les autres sous la dénomination commune de densité^ ce qui est une erreur manifeste.