ÉLASTICITÉ

soit victorieuse, il en résultera un état d’agrégation qui, pour être détruit, nécessitera l'emploi d’une certaine puissance : le corps sera solide; de plus si ces molécules ont pu se rapprocher petit à petit, et en conservant la liberté de se mouvoir, elles se disposeront de manière à s’approcher par les côtés qui ont entre eux le plus d’affinité ; un arrangement général et régulier en sera la conséquence, le corps sera cristallisé. Si, au contraire, des circonstances quelconques empêchent cette disposition favorable de s’établir, ces molécules seront forcées de s'approcher par d’autres côtés, de se solidifier dans cet état, en un mot de devenir solide non cristallisé.

Maintenant si nous diminuons la puissance de l’attraction de facon qu’elle soit précisément égale à celle du principe répulsif, il en résultera un état particulier dans lequel les molécules auront encore une tendance les unes pour les autres, mais ne pourront manifester celle qui dépend de leur figure propre; dans cet état la position des molécules sera indifférente rour l’action de leur affinité, elles jouiront donc d’une mobilité complète : le corps sera liquide. On conçoit sur-le-champ qu’un ‘tel état d’équilibre parfait entre deux forces soumises à des changemens si fréquens doit se rencontrer bien rarement ; aussi la nature nous offre-t-elle un bien petit nombre de corps liquides ; aussi un liquide, dès qu’il est formé, manifeste-t-il une certaine tendance à se vaporiser, à passer à l’état aériforme. |

Enfin si les molécules sont assez distantes pour que le principe répulsif l’emporte, elles devront s'éloigner tant que des obstacles extérieurs ne les retiendront pas, et dans tous les cas faire effort pour renverser ces obstacles; ce corps affectera l’état aériforme. Nous verrons par la suite le passage d’un corps, d’un de ces états à l’autre, et la

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chaleur ou le froid développés tant dans ce passage qu’en comprimant un gaz dans le briquet à air , ainsi qu’une foule d’autres phénomènes, venir confirmer les principes que nous venons de poser, et en même temps prouver que ce principe répulsif n’est autre que celui qui produit la chaleur.

Les considérations que nous venons de faire valoir en donnant la cause des divers états d’agrégation des corps, nous ont démontré de plus en plus qu’ils étaient poreux, et qu’en eux résidait une force attractive qui appelle les molécules les unes vers les autres, mais aussi un principe répulsif qui les maintient à certaines distances : l’élasticité qui consiste en ce qu’un corps soumis à Vaction d’une force étrangère lui obéit momentanément, et revient ensuite en tout ou en partie, par une suite d’oscillations, à son état primitif, semble donc une conséquence même de cet état <omposé. Voyons d’abord quelles paraissent être les causes de cette propriété, et én second lieu

dans quelles circonstances > Sous. l’influence de:

quelles conditions elle se manifeste.

21. L’élasticité paraît avoir pour cause générale, ainsi que Newton l’a soutenu, la présence du calorique qui, logé dans les interstices des Corps,

| peut être momentanément comprimé, quelquefois expulsé. Tous les phénomènes d’élasticité com

plète ou incomplète , lorsqu'ils sont dus à une

compression, s'expliquent très facilement par cette

cause, mais il n’en est pas ainsi de ceux que présentent la fexibilité et surtout l’extensibilité de cer-

tains solides ; ces propriétés particulières sont en.

général considérées par les physiciens comme une modification de l'élasticité, en vertu de laquelle

les molécules de certains corps , écartées les unes.

des autres, détournées de leurs positions naturelles, tendent à reprendre leur premier état, lorsque dans ces actes de violence on n’a pas dépassé

ÉLASTICITÉ. 5g certaines limites; mais cette seconde espèce d’élasticité ne paraît pas avoir la même cause que la première ; elle lui semble même contraire, puisque le calorique, loin d’être comprimé ou chassé, se trouve plus à l’aise. Mais il est facile de voir

ue cette sorte d’élasticité est due à la force de cohésion ; dans les corps solides, la puissance du calorique ou principe répulsif est très bornée, celle de Pattraction est considérable; si l’on n'écarte pas assez les molécules d’un tel corps pour détruire attraction, il est évident que lorsque la violence qui opérait cet effet cessera , l’attraction tendra à remettre Îles choses dans leur premier état. Elle y réussira complétement , si les molécules ont été seulement écartées, mais non déplacées ; elle n’y parviendra qu’en partie, ou même pas du tout, si les molécules du corps ont changé de position. Ce qui démontre cette explication , c’est que l’élasticité des corps solides est en général d'autant plus grande, d'autant plus parfaite qu'ils sont plus durs, plus tenaces, et d'autant plus faible qu’ils sont plus mous où lus ductiles. Ge qui en est aussi une nouvelle preuve, c'est que cette sorte d’élasticité par extensibilité, ne se rencontre que dans les solides. Il ne paraîtra donc plus étonnant que l'augmentation de calorique dans un corps de cette nature diminue son élasticité, puisque la chaleur le rend plus mou, moins tenace, diminue la cohésion, l'attraction. D'un autre côté, en vertu de la première cause de l’élasticité, on ne sera pas davantage étonné de voir cette propriété d’élasticité par compressibilité croitre dans les liquides et les gaz, à mesure que le calorique s’y accumulera en plus grande abondance. Nous venons de voir que l’élasticité se manifestepar la compression et par l'extension des corps;

les phénomènes de pression, de choc, de réflexion, /

du son, appartiennent à l’élasticité par compresr

AUARE DORE SE RL , : à

60 PROPRIÉTÉS CÉNÉRALES.

sion : ceux de flexibilité et d’extensibilité dépendent de la seconde espèce. Parcourons rapidement ceux qui méritent particulièrement de fixer notre attention ; d’autres, et Spécialement ceux du son et de la réflexion seront expliqués ailleurs.

29. Observons d’abord que toutes les fois qu’on peut examiner la manière dont se conduit un corps élastique qui revient en tout ou en partie à son premier état , on remarque que c’est en opérant une suite d’oscillations proportionnelles à la violence qu’on lui a fait subir. Qui ne connaît l’effet des ressorts bandés et détendus, ceux des barres et des cordes élastiques, qui ne sont que des espèces de ressorts? Au reste, nous reviendrons sur ces oscillations et sur leurs lois, en parlant des vibrations de l’air comme véhicule du son et de celles des corps sonores, toutes produites par la compression et l’élasticité; car il demeure démontré à nos yeux, par leurs vibrations seules, que tous les corps solides et même liquides sont aussi bien compressibles, mais seulement à un moindre degré que ceux où cette propriété est manifeste , tels que les bois, les cuirs, le hége, la moelle de sureau , le caoutehouc ou gomme élastique, ce que d’autres propriétés, et notamment levr réflexion après le choc, prouveront d’ailleurs par la suite. Quant aux substances aériformes , elles sont éminemment compressibles et dilatables, d’où le nom de fluides élastiques, par lequel on les désigne souvent, et même leur compressibilité ne paraît avoir d’autre limite que leur changement en liquides.

L’élasticité, en vertu de laquelle un corps qui en frappe unautre rebondit, rejaillit, se réfléchit , ainsi que nous venons de le dire tout à heure, prouve la compressibilité d’une manière péremptoire : car cet effet ne peut se concevoir et s'expliquer nettement qu’en admettant que la rencontre des deux

ÉLASTICITÉ. Gr

corps, én rapprochant outre mesure les molécules,

les a placées dans un état forcé d’où elles cherchent à sortir. Ces molécules agissent alors comme une multitude de petits ressorts bandés par le choc, et qui, par leur détente simultanée, font jaillir le corps avec plus ou moins de force, selon la vitesse de la chute, la puissance du choc, le degré de compressibilité ét d'élasticiétdes deux corps qui se rencontrent; ainsi le marbre, l’agate, l’ivoire, le verre, tous les solides rebondissent avec d’autant plus de force qu’ils sont moins ductiles, plus durs. Ce qui démontre que dans ce phénomène il y a réellement rapprochement des molécules, c’est que si on enduit une table de marbre, par exemple , d’une légère couche de graisse, et qu’on y bide tomber une bille également de marbre ou bien d’agate, de verre, on apercevra sur le corps gras une tache d’une grande dimension , tandis qu “elle ne devrait se montrer que comme un point s’il n’y avait point eu compression de part et d’autre. Mais ce ne sont pas seulement les solides qui sont réfléchis de la sorte, il en est de même des liquides, ce qui prouve leur compressibilité ; l'eau, dans sa chute sur les divers corps, nous en offre des exemples journaliers. Nous verrons par la suite que le fluide lumineux est de tous les corps celui qui est réfléchi avec le plus de force; aussi le con-

sidère-t-on comme le plus élastique.

23. S1 l’élasticité n’est pas manifeste pour tous les corps dans les circonstances que nous venons d'analyser, elle l’est complétement, et peut même être mesurée, lorsqu'ils sont séduits en fibres très minces , étirés en fils très fins. Si on les soumet alors à une légère tension, on les voit s’alonger, et or sque la tension cesse, reprendre leur pr emier état : maintenus à leurs CatrÉRIrES , Si on les écarte de cette position, on les voit y revenir par une suite d’oscillations.

Ga PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES.

Beaucoup de substances manifestent aussi une élasticité souvent très forte lorsqu'on les infléchit. Les arts ont fait de cette propriété mille applications utiles, soit dans la construction de ressorts de toute sorte, soit dans la préparation des matelas, des coussins, des tissus épais, où l’élasticité des fibres employés rend le corps doux et moelleux. L’amincissement est pour certains corps une cause puissante d’élasticité; ainsi le verre, l’un des corps les plus rigides et les plus fragiles , acquiert une grande flexibilité lorsqu'il est réduit en fils très minces : il compose alors ces charmantes aigrettes ondoyantes que nous voyons orner, sous le nom d'esprit, le chapeau de nos dames.

24. Mais il est d’autres circonstances, telles que l’écrouissage, le recuit, la trempe, qui agissent puissamment sur l’élasticité, et dont il n’est pas aussi facile de rendre raison. Toutefois l’écrouissage, qui rend les métaux plus cassans, le recuit, qui les remet dans leur état ordinaire, s’expliquent par le rapprochement forcé des molécules dans le prémier cas, et leur rétablissement dans le second ; mais la trempe, opération dans laquelle un corps très chaud est plongé dans l’eau froide, qui rend Pacier plus dur et plus cassant, l’alliage de cuivre et d’étain propre à fabriquer les tamtams, plus mou et plus malléable, qui n’opère rien sur l'or, le cuivre, etc., qui place ces gouttes de verre jetées en fusion dans l’eau, et qu’on nomme larmes bataviques, dans un tel état d’irritation, si l’on peut s’exprimer ainsi, que le moindre mouvement détermine leur rupture en fragmens impalpables, paraît agir si différemment en vertu d’états d’agrégation ou de modes de position des molécules que nous ne connaissons pas bien. Cependant l’exemple de l’acier et des larmes bataviques peut s’expliquer par le refroidissement subit des couches extérieures; car il doit en résulter, r°, que le corps

ÉLASTICITÉ, 63 est plus volumineux qu’il n’eût été s’il se fût refroidi lentement, et c’est ce que l'expérience confirme ; et 2°. que les molécules intérieures sont dans un état de contrainte, puisqu'elles ont été forcées , en se modelant sur la couche extérieure, de se placer à des distances trop considérablés pour l’état du corps. :