PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DES CORPS

§ ler. Étendue, impinétraUlké, porosité, dwisibiliti, Corps solides, liquides, gazeux.

L’étendue est la proprié.é dont jouit tout covps d’occuper une certaine partie de l’espace ou un certain volume. Quand ce volume Tsiclpris sous des formes géométriques, on peut 1 évaluer au moyen de certaines longueurs que Ion con.vuJeie dans la couficuration extérieure des corps. Pour évaluer une ccrtame fongueur, l’opération consiste à porter sur cette longueur 1 umte iSe àutaLt de fois quelle peut y être contenue; mais a moins que cette unité n’y soit comprise un nombie exact de il faut, ou négliger la fraction restante, ou subdiviser 'unité pour ;pprécier cette fraction; aussi a-t-on subdivise le mTti'e èn décimètres, centimètres et millimétrés; mais ce mode de subdivision ne pouvant être pousse plus loin , on emploie un mi'ên plus prérns ; voici eu quoi il consiste : supposons que “"règle qi^i sert à mesurer les longueurs soit divisee en milli- L re e que l’on porte sur une autre règleg millimétrés dont on divisera l’ensembL en lo parties égales; cbacnne des divisions

decette nouvelle règle sera de A de millimètre. Si donc on

nortela’pctite règle sur la grande, de manière que deux de feu s tràiu de division coïncident eu A, il n’y aura de nouveau

coince qu’élit 9' division de la grande réglé, a partir de

PHYSIQUE. Û4i

A ; les traits intermédiaires seront en avant de ceux du même ordre sur la petite règle, le premier de — de millimètre, le

second de — de millimètre, etc.; enfin le trait de division

lO

intermédiaire de la grande règle sera écarté du trait de la petite, de rt dixième de millimètre ( fig. i).

Oo conçoit facilement, d’après cela , que pour évaluer une longueur donnée, à un dixième de millimètre près, il suffira de porter la grande règle sur celle longueur, ce qui donnera d’abord le nombre entier N de millimètres qu’elle contient, de placer ensuite le zéro de la petite règle à l'extrémité même de la longueur'proposée, de compter enfin le nombre n de ses divisions qui sépare, ce point de celui où Tun de ses traits paraît coïncider avec un des traits de la grande règle. La longueur cherchée sera

alors N -j millimètres , à moins d’un dixième de millimètre

lO

d’erreur; la petite règle dont il s’agit porte le nomade vernier.

lia seconde propriété générale de la matière , ^sentielle à son existence, est l’impénétrabilité qui s’oppose à ce que tout autre corps puisse pénétrer dans le lieu qu’elle occupe. Il y a des corps dont le mélange paraît occuper un volume moindre que la somme de leurs volumes primitifs, ce qui semblerait indiquer une pénétration. Par exemple, dans un tube long et étroit, fermé par un bout, on verse d’abord de l’eau, puis on le remplit avec de l’alcool, bouchant ensuite ce tube avec le doigt on le retourne à plusieurs reprises pour opérer le mélange des deux liquides, et on remarque une diminution très sensible du volume total; mais ce fait et d’autres semblables ne prouvent pas que la matière soit pénétrable, ils résultent de ce que les corps sont réellement formés de parties matérielles qui ne se touchent pas et dont les intervalles peuvent être occupés par d’autre matière. La dilatation des corps par la chaleur et l’aiigmeniation cousidéral>le de volume qu’une matière liquide paraît subir lorsqu elle se transforme en fluide élastique, prouvent que les corps sont ainsi composés.

Outre les propriétés générales dont nous avons parlé, les corps en possèdent d’autres ; telle est la porosité. Ainsi une peau laisse échapper par ses pores du mercure qu’elle contient quand on la comprime suffisamment. Ou peut par la pression ou

par tout autre moyen manifester l’existence de l’eau dans les pores de cerlains hois. Les sub taiices minérales même oui des pores. Quand on plonge dans Teaii une pierre connue sous le nom d’hydrophane, on voit se dégager des huiles d’air qu’elle contient el que l’eau remplace dans des cavités invi^bles.

La divi>ibilité ou la propriété dont joui sent tous les corps de pouvoir être subdivisés en pariies très petiies , est encore regardée comme une propriété générale, mais non essentielle delà matière. On petit citer un grand nombre d’exemples de divisibilité. Un grain deearmiii quantité de* matière colorante à peine visible, communique sa couleur à une quantité d’eau dix millions de fois plus grande, et peut par conséquent se diviser en plus de dix millions de parties. Une petite portion de musc peut fournir des particules odorantes à l’air qui se renouvelle autour d’elle pendant plusieurs années; il est évident que si Ton pouvait isoler une de ces particules, elle serait plus petite que ce qui peut être soumis à notre observation.

Tous les corps se présentent à nous sous l’un des trois états, solide, liquide ou gazeux. L’état solide ne peut exister dans un corps qu^quand l’action répulsive du calorique est assez diminuée pour faire équilibre à l’artion attractive de> particules sans le secours d’aucune force étrangère. En général , les corps solides sout faiblement compressibles et se dilatent peu par la chaleur. *

L’état liquide diffère de l’état solide en ce que tout corps qui est à cet état peut se déformer par la moindre pression. On sait en effet qu’un liquide versé dans un vase prend la forme du vase qu’il occupe. La pression a peu d’influence sur le volume d’un liquide , on regarde même les liquides comme incompressibles quoique dans la réalité ils le soient. L’état liquide est l’état intermédiaire entre l’état solide et l’état gazeux. Un corps solide fortement chauffé devient ordinairement liquide; et ce même corps liquide, chauffé davantage, devient gazeux. Dans ce passage le volume apparent des corps augmente en général dans une très grande proportion. Il occupe alors uniformément tout i'espacenient qui lui est offert, quelque étendu qn il soit, et ne peut être maintenu dans un espace limité qu’en exerçant sur lui des pressions extérieures ou en le coërçaut entre des «parois solides.

PRTSIQÜR^.

§ II Inertie , jnobillté , forces ^ composition des forces considérations générales sur ^équilibre et le mouvement^ mouvement uniforme, 'vitesse, mouvement uniformément 'varié^ 'Vitesse, mouvement relatif mouvement absolu, quan-^ tués de mouvement, communication du mouvement entre des masses non élastiques ,

La mobilité et riuerlie sout deux propriétés géiiéraîes des corps

corrélatives I une de Tautre. On entend par la première qu’un corps peut être conçu en mouvement ou en repos ; par la seconde que lorscpi’il passe de l’un à rautie de ces étals, ce changement est efiet d’une cause étrangère, et ne peut jamais être produit parla rnatiereelle meme Celle cause, quelle quelle soit , nous 1 appelons force. Ainsi nue force est une cause quelconque du mouvement, quand un corps est un mouvement il peut îêtre en vertu de plusieurs forces, et dans certains cas une force unique peut produire sur le corps le même mouvement qu’im système de lorces, et alors on dit que les forces peuvent se composer eu une. Les forces peuvent quelquefois être disposées de telle maniéré que le corps reste en repos. Dans ce cas, ou dit qu’il y a équilibré entre les forces qui agissent sur le système. Pour avoir de P grands deveioppemeuts sur la composition des forces et sur I équilibré, il est nécessaire d’avoir recours aux éléments de statique.

Qnaui une force agit sur un corps, elle exerce son action, ou dans un temps inappréciable, ou constamment et d niie manière cün.iiiue. Dans le premier cas, la force est dite instantanée, elle communiipie a.ors au mobile iiii genre de mouvement que l'ou

espace dans le meme temps. Ou donne le nom de vitesse au rapport de 1 espace parcouru, divisé par le temps employé, ou, m d autres termes, a 1 espace parcouru dansruuité du temps. Une foi ce instantanée ne peut imprimer qu’un mouvement rectiligne,

ra I p,r Im-memesei. ecarter. Dans uu mouvement il faut considei.riimis choses, la vitesse, i’espace et le temps. S, c est le api.ort de I espace parcouru à l’uii.té de longueur, t celui du temps employé a hiiiite du temps, la vitesse m sera d'après sa

définition égale à t, donc c = m t, ce qui indique que l’espace

PHTSIÇÜE.

eM égal à la vitesse multipliée par le temps employé à le parcourir.

Quand une force agit sur un corps d’une maniéré continue , elle peut avoir une intensité conslaule ou une intensité variable. Dans le premier cas elle communique un mouvement unifoimément varié , et il est facile de voir qu’alors la vitesse croît proportionnellement au temps. Pour cela, on peut admettre que la force, au lieu d etre continue, soit décomposée en une série d’impulsions successives et très rapprochées , ou bien le temps étant partagé en instants inrinimeut petits, égaux entre eux, ou peut supposer que la force agisse au commencement de chacun de ces instants pour communiquer au mobile une plus grande vitesse, et l’abandonne ensuite jusqirau comraeuceracnt de 1 instant suivant La force accélératrice étant constante, les impulsions successives auront toutes la même intensité, et conséquemment les accroissements de vitesse seront égaux ; la vitesse totale ou la somme de ces accroissements sera doue propoi iionnelle au temps. La terre tourne tous ‘les jours sur son axe entraînant a^ec elle dans son mouvement de rotatioh tous les objets qui sont à sa surface. Cependant ces objets paraissent en repos à un observateur, et cela tient à ce que lui-méme est emporté comme les objets qui renvironuent ; ainsi, plusieurs corps peuvent etie en repos l’un vis-à-vis de l’autre, et cependant être en mouvement. Il faut donc distinguer le repos apparent du repos absolu. Il en est de même de l’etat de mouvement. Le mouvement apparent diffère du mouvement absolu en ce que par l’effet d’une illusion on transporte dans l’objet en repos le mouvement auquel on est soi-même soumis; ainsi, en supposant la terre en repos, une personne qui voyage dans un bateau croit voir avancer ou reculer le rivage, et croît elle-même être en repos. Il est bien eviüeni que dans ce ras le mouvement observé n’est qu’apparent. uii corps vient en frapper un autre, l’elfet qu il produit epen évidemment de sa vitesse , il dépend encore de la masse du corps choquant, de sorte que si M représente la mas>e, V sa y»tesse, sa quantité de mouvement devra être représentée par MV, et le corps choqué devra éprouver des modifications qui epeu ron de ce produit. Si M' est la masse du corps choque , suppose en repos et complètement mou, c’est-à-dire dépourvu d élasticité. La quantité de mouvement après le choc sera la meme qu avan ,

de sorte que si V' représente la vitesse que çes corps prendront

FHTSIQüï.

eu voyageant ensemble, on aura 1 équation (M + M^) V'»

M V, donc V' ^ .

Si le corps choqué est lui-mèine en mouvement, il faudra examiner le cas ou il se meut dans le mêitie sens que le corps clioquaiil, ou eu sens contraire. Alors dans ces deux cas il est visible que 1 équation précédente se changera en celle-ci (M4-MM V'b=:

M-fM' ■

Le signe plus correspondant au premier cas, et le signe moins au second. ®