La pesanteur est la même dans tous les corps

Cette propriété que nous venons de reconnaître dans tous les corps , comparons-la avec elle-même, et voyons s’il y a entre eux quelque différence à cet égard. Si l’on s’en tient à un premier aperçu , il semble d’abord que cette propriété est susceptible de plus et de moins , et par conséquent quelle diffère dans les différens corps. Lorsque l’on compare des masses inégales de la même matière , comme leurs poids sont inégaux , on est porté à croire que leurs pesanteurs sont aussi différentes. Mais si l’on fait attention que la pesanteur est une simple tendance en bas , et que cette tendance appartient à toutes les particules des corps , on pourra déjà entrevoir que la différence des poids n’indique pas nécessairement une différence dans la pesanteur , comme La nécessité d’employer plus ou moins de force pour faire prendre à différens corps le même degré de vi«

. tesse , ne prouve point qu’il y ait aucune différence dans leur inertie. • *

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Pour comparer donc la pesanteur des corps , ce n'est pas leurs poids qu’il faut comparer , mais la vitesse avec laquelle ils tombent et s’approchent de la terre , lorsqu'ils sont libres de suivre leur penchant. Or si on laisse tomber à la fois et d’une même hauteur deux balles de plomb, l’une pesant une once et l’autre pesant une livre , on remarquera quelles arrivent en bas toutes les deux en même temps ; d'où l’on sera forcé de conclure , que la pesanteur de ces deux balles , ou leur tendance vers la terre est exactement la même , malgré la différence de leurs poids. Le poids résulte bien de la pesanteur : c’est l'effort que fait un corps pour obéir à cette tendance. Il est proportionnel à la masse ; et la pesanteur en est tout-à-fait indépendante. Si l’on conçoit par la pensée la masse d’une livre partagée en seize parties égales , chacune de ces parties sera animée de la même pesanteur , et ainsi séparées elles tomberont toutes avec une égale vitesse. Qu'on les réunisse de nouveau en une seule masse , et leur chute se fera encore dans le même temps. La pesanteur y sera maintenant , si l’on veut , seize fois plus grande : mais la masse à mouvoir ayant augmenté dans la même proportion , le résultat doit demeurer le même. La pesanteur est donc la même dans tous les corps dune même matière, quelle que soit leur masse. Voyons si la chose a également lieu pour les corps d’espèces différentes.

Pour pouvoir résoudre cette question , il faut encore chercher s’il y a quelque différence dans la Vitesse que la pesanteur fait prendre à des corps de diverse nature qui sont libres de lui obéir. Or on trouvera que les apparences ont encore ici quelque chose de trompeur. Faites tomber d’une égale hauteur des corps très-

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lourds , et des corps très-légers , et vous remarquerez des différences très-sensibles dans la durée de leurs chutes : ce qui semblera indiquer une grande inégalité dans leurs pesanteurs.

Galilée et ensuite JV euton ont fait diverses expériences sur ce sujet. Ils ont laissé tomber d'une grande hauteur des globes du même volume , et d’un poids trèsdifïérent ; et en mesurant avec soin le temps qu’il leur fallait pour arriver en bas , ils reconnurent d’abord que le même espace vertical exigeait plus de temps pour les uns, et moins pour les autres : les corps les plus lourds tombaient plus vite , et les plus légers tombaient plus lentement. En comparant la durée de la chute de tous ces corps avec leurs poids , ces illustres savans reconnurent d’abord qu’il n’y avait aucun rapport entre ces deux choses , et que les plus légers étaient seulement un peu plus retardés que les autres. En partant de cette observation capitale , loin de conclure qu’il y eût quelque différence dans la pesanteur suivant la nature des corps , ils établirent au contraire que cette force était la même dans tous ; et que les inégalités observées dans la durée de leurs chutes , devaient être attribuées à la résistance de l’air , que ces corps traversaient en tombant. L’invention de la machine pneumatique permit bientôt de démontrer la justesse de cette conséquence.

Expérience. On prend un tube de verre de cinq à six pieds de longueur , et d’un diamètre d’environ trois pouces , dans lequel on enferme un fragment de papier , et un morceau de plomb ayant une égale surface. On fait le vide dans ce tube le plus exactement qu’il se peut ; et le prenant ensuite dans les

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mains , on le renverse alternativement , de manière à le mettre toujours dans une position verticale. On voit à chaque fois le plomb et le papier tomber ensemble , et parcourir dans le même temps la longueur du tube. Le papier si léger de sa nature , paraît dans cet espace purgé d’air, aussi lourd que le plomb, et se précipite avec la même vitesse. Si l'on laisse rentrer l'air dans le tube , et qu’on le renverse de la même manière , l’on verra alors le plomb dévancer le papier sensiblement , et celui-ci resté en arrière , tomber plus lentement , et comme en flottant au travers de l’air qu’il déplace.

Cette importante et belle expérience ne peut laisser aucun doute sur la vérité de ce principe , que la pesanteur est une , et la même dans tous les corps , quelle que soit leur nature. Elle prouve évidemment que c’est la résistance seule de l’air , qui produit la différence que l’on remarque dans la durée de leur chute , lorsqu’ils tombent d’une même hauteur. Il est facile d’expliquer pourquoi cette résistance de l’air retarde davantage les corps qui ont moins de masse , quoiqu’à raison de légalité supposée de volume , ce fluide oppose à tous un obstacle égal.

Un corps qui tombe au travers de l’air , est forcé à chaque instant de déplacer , et d’écarter les molécules de ce fluide , et de leur communiquer ainsi du mouvement aux dépens de celui qu’il a lui-même. On sait que la force d’un corps qui se meut , est égale au produit de sa masse par sa vitesse. Mais la vitesse est ici la même , comme l’expérience l'a fait voir. La force d’un corps qui est entraîné parla pesanteur, est donc dans le cas présent , seulement comme la masse ; et par conséquent celui qui est plus léger , jouit d’une

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force motrice proportionnellement moindre , et a moins de moyens pour vaincre une résistance donnée. Si le plomb pèse par exemple , cent fois autant que le * papier , et que la résistance de l’air dérobe en même temps un demi degré de force à l’un et à l’autre , il restera encore au plomb au bout de ce temps quatre-vingt-dix-neuf et demi degrés de force , tandis 'que celle du papier sera réduite à un demi degré. Ces deux corps qui avaient une égale vitesse au premier moment , ne pourront donc pas continuer à se mouvoir de même , et le plus léger des deux arrivera plus tard au point le plus bas. Ainsi quoique la pesanteur agisse de la même manière dans tous les corps , et leur communique à tous la même vitesse , la résistance de l’air sera cause qu’ils ne descendront pas tous d’une égale hauteur dans le même temps.

Il est donc bien reconnu que la pesanteur est une et égale dans tous les corps , quelle que soit leur masse , et de quelque nature qu’ils soient. On a cherché à savoir si elle était aussi la même à toutes les hauteurs où nous pouvons parvenir , et l’on a trouvé qu'il n’y avait aucune différence remarquable à cet égard. Enfin la pesanteur des corps comparée à elle- » même sur les différentes parties de la terre , a présenté

des inégalités peu considérables , mais néanmoins sensibles. On a reconnu que cette force était moindre dans les régions équatoriales , et quelle augmentait à mesure qu’on approchait des pôles. On trouvera la raison de ces petites inégalités dans ce qui nous reste à dire sur ce sujet.

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