DU TRAVAIL ET DE LA FORCE VIVE

Préliminaires .

152. Objet principal des forces. — Les forces dont l’industrie fait usage ont toujours pour objet, non-seulement de vaincre certaines résistances, mais encore, et surtout, de faire mouvoir les corps au moyen desquels ces résistances se manifestent. Ainsi, dans les constructions, la force musculaire de l’homme et des animaux est employée à soulever et transporter des fardeaux , à pousser des brouettes, à scier de la pierre ou du bois; dans les moulins à eau , la pesanteur, par l’intermédiaire d’une roue à palettes, fait tourner la meule et écrase le blé; dans les locomotives, la force élastique de la vapeur d’eau détruit le frottement qui s’exerce entre les roues et les rails, et, par suite, fait marcher le convoi, etc. Dans ces exemples, et dans tous ceux que l’on peut imaginer, Y effet utile produit se compose constamment d’une résistance vaincue et d’un point d’application déplacé.

153. Forces perdues. — D’après cela, une force à laquelle aucune résistance ne s’oppose, ou une force qui ne produit pas de mouvement, ne peut être d’aucune utilité : on lui donne le nom de force perdue. Il est facile de justifier cette expression : un ouvrier qui pousserait un mur solidement établi , ou qui ferait tourner, h vide, une manivelle, n’aurait droit à aucun salaire, parce que sa force musculaire serait, dans le langage habituel ou dans le langage scientifique, absolument perdue.

154. Une force n’étant utile que si elle fart mouvoir le point d’application d’une résistance, le loyer d’un moteur, animé ou inanimé, doit dépendre de ces deux éléments: intensité de la résistance, espace décrit par son point d’application. On va voir que, dans la plupart des cas, il est proportionnel à leur produit.

Considérons l’exemple très-simple d’un manœuvre hissant un bloc de pierre à l’aide d’une poulie. Pour que le bloc se meuve

i 9 o MÉCANIQUE.

uniformément, il suffit que l'effort musculaire développé par l’ouvrier soit égal au point P du fardeau. D’un autre côté, le temps pendant lequel cet effort doit être soutenu , croit comme la hauteur h à laquelle la pierre doit être amenée. On voit donc que le travail exécuté doit être supposé proportionnel au produit PA, puisqu’il en serait ainsi du salaire.

Définition du travail.

ISS. Force constante ; mouvement rectiligne. — Soit un point matériel m décrivant une droite AB, sous l’action d’une force constante F, dirigée suivant AB. Dans

-j — jjp 5 >j— ce cas, on appelle travail dynamique ,

ou simplement travail de la force F, le produit T du nombre F qui représente r intensité de celle-ci , par le nombre c qui représente le chemin mm' parcouru par son point d’application m.

Par exemple, le travail d’un poids P tombant verticalement d’une hauteur h est ( 1 5-4 )