SU NOTIONS NOUVELLES D'HYDBAULIQUE

on a obtenu un effort moyen dont la quantité de travail était égale à la somme des suivantes :

1° Le travail du Frottement des deux surfaces en contact;

2° Celui de la résistance de l'air au mouvement de translation ;

3° La somme des quantités du travail iutermoléculaire excité dans les deux corps ;

4° Dans divers cas, le travail de la résistance à l'arrachement des aspérités des surfaces en contact, arrachement qui, lorsqu'il a lieu dans les machines, cesse de se produire après un temps prolongé d'usage.

Les deux dernières quantités étaient négligeables lorsque les surfaces en contact étaient lubrifiées au moyen d'un corps gras qui n'était pas expulsé par une pression considérable. L'eau tend à faciliter le glissement, mais elle peut produire un effet inverse en agissant chimiquement sur le6 métaux, ou en amollissant les bois. Lorsque les corps frottent sans enduit et à sec, si la vitesse de glissement ou la pression sont considérables, la quantité de chaleur qui se développe est l'indice d'un travail latent notable. Quoi qu'il en soit d'ailleurs, dans toutes les expériences, la résistance de l'air aurait dû être déduite, surtout dans celles de M. Morin, où le corps mobile était attaché au-dessous d'une grande caisse prismatique contenant des poids au moyen desquels on produisait les pressions. En résumé, les valeurs des coefficients de frottement données par cet auteur sont plus grandes que celles qui conviennent pour les machines en usage; mais l'excès en est peu notable dans les cas où, les pressions n'étant pas considérables, les surfaces sont lubrifiées par de l'huile ou des graisses.

M. Morin a fait encore, postérieurement, des expériences concernant le frottement des tourillons: les corps étant durs, polis, et généralement lubrifiés, et la résistance de l'air n'intervenant pas dans ces expériences, les coefficients de frottement auxquels elles ont conduit paraissent applicables aux tourillons des machines : toutefois, d'après quelques observations de M. Poncelet sur des laminoirs à tôle mus par une roue hydraulique, ces coefficients seraient un peu trop grands pour les machines dont le travail se continue pendant longtemps sans interruption.

Quant aux lois générales du frottement énoncées comme confirmant celles de Coulomb, si elles sont suffisamment approximatives lorsque les vitesses ne sont pas considérables, et quand la surface du corps mobile a une étendue suffisante pour que la pression ne soit pas capable de produire des dé-

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pressions dans la surface frottée, il n'est plus de même dans des conditions contraires. La sagacité de Coulomb l'avait conduit, malgré qu'il ne disposât pas de moyens d'observation très précis, à faire les remarques suivantes : c Lorsque les surfaces sont très étendues relativement aux pressions, pour lors, le frottement parait augmenter avec les vitesses. Mais, lorsque les surfaces sont très petites relativement aux pressions, le frottement diminue à mesure que les vitesses augmentent 1 . » Nous pouvons d'ailleurs expliquer ces résultats au moyen des considérations présentées précédemment ; en effet, quand la pression sur l'unité d'aire est assez faible, ou le corps pressé assez dur, pour qu'il ne se produise pas de dépression sensible dans la surface de ce corps, l'intensité du frottement dépend principalement des réactions excitées par les chocs des aspérités, réactions qui augmentent avec la vitesse relative ou de glissement : dans le cas contraire, les aspérités peuvent pénétrer de l'un des corps dans l'autre de sorte qu'elles ne s'entrechoquent pas, et, alors, la résistance au glissement est celle de la matière que le mobile refoule devant lui : cette résistance est vraisemblablement indépendante delà vitesse pour une même pénétration ou dépression, mais celle-ci, qui ne se produit pas instantanément, est d'autant plus faible, à égalité de pression, que le corps comprimant passe plus rapidement d'une partie de la surface relativement fixe à la suivante.

m. — Sur les recherches expérimentales.

Beaucoup de personnes croient que tout homme intelligent et instruit peut faire, sans grand travail, de bonnes expériences; c'est une erreur qui a fait perdre beaucoup de temps et d'argent. L'un des secrétaires perpétuels de l'Académie des Sciences, et des plus dévoués à l'étude de la nature, M. Flourens, parlait avec respect du « grand art des expériences \ * Descartes dit, dans son Discours de la méthode, que... « pour ce qui est des expériences, un homme ne saurait y employer utilement d'autres mains que les siennes », ce qui montre combien il jugeait rares les aptitudes nécessaires. On ne doit aborder les secrets de la création, que comme on entre dans un sanctuaire : en outre, il faut toujours avoir présent à la pensée, le

1 Théorte des machines simples. Paris, 1782, page 41.

* Voir la belle étude intitulée Fontenelle ou de ta philosoph

te moderne, Paris, 1847.

*t6 NOTIONS NODVULRS «D'bYDRAUUQI E.

mal que des résultats erronés pourraient faire. L'une des considérations qui peuvent encourager à entreprendre des expériences, est le succès de premiers essais dans le tir des armes portatives, car des yeux qui, avant toute habitude acquise, font atteindre le but, ne peuvent être mal organisés. Après avoir choisi un sujet d'études, ce qu'il convient de faire en vue d'applications usuelles, il faut rechercher et examiner ce qui a été écrit sur le même sujet : « celui qui ne lit pas ne sera pas lu », disait l'illustre Poncelet. Viennent ensuite l'étude des dispositions d'ensemble, et le perfectionnement ou Pinvention des instruments d'observation : une seule cause d'anomalies de quelque importance, peut rendre inutile» ou même dangereuse pour les applications, une longue série de résultats laborieusement obtenus. Enfin, lorsque l'on a fait consciencieusement tout ce que l'examen des travaux antérieurs, et une certaine aptitude à la critique scientifique pouvaient suggérer, il faut encore craindre les erreurs d'observation : ayant fait des expériences dans des journées où quelque incident de la vie humaine m'avait vivement préoccupé, je me suis aperçu de la nécessité de les recommencer dans des dispositions plus calmes. Nul n'est absolument exempt de préoccupations étrangères qui peuvent intervenir sans qu'on s'en aperçoive, au moment où l'on observe, et c'est sans doute pour en corriger les effets que s'est introduit l'usage de faire plusieurs fois la même expérience afin de prendre une moyenne entre les résultats obtenus lorsqu'ils difièrent sensiblement entre eux. Sans vouloir critiquer mes prédécesseurs dont quelquesuns ont été, à certains égards, mes maîtres, je crois devoir faire remarquer un défaut essentiel de cette méthode : si l'un des résultats dont on adopte la moyenne, est exact, ce que l'on ignore, les autres l'altèrent. L'emploi des moyennes ne peut être utile que dans le cas d'erreurs qui tendent h se compenser mutuellement, mais, le plus souvent on ne sait pas s'il en est ainsi. Pour obtenir plus de sécurité, et pour marcher plus rapidement vers la découverte des lois de variation que Ton cherche, il est préférable, selon nous, de construire, immédiatement après chaque observation, le point dont les coordonnées sont les valeurs simultanées des deux variables que Ton considère ; comme, d'ailleurs, on doit tout disposer pour que, dans chaque série d'expériences, les autres circonstances capables d'influer sur les phénomènes soient invariables, les divers points d'une même série, doivent, si les observations sont exactes, déterminer sans incertitude une courbe plane continue qui est une expression vraie de la loi cherchée. Si, parmi les obser-

NOTES. ÎIT

vations, quelqu'une est erronée, ces courbes présentent une puissance de correction beaucoup plus efficace et plus sûre que la méthode de répétitions et de moyennes recommandée par plus d'un auteur, et qui a été employée par la plupart des observateurs : en effet, on ne peut admettre que, dans une même série d'observations effectuées dans de bonnes conditions par un bomme consciencieux doué des facultés nécessaires pour ce genre de recherches, les résultats vrais ne soient pas en grande majorité, ce serait frapper dans sa base la méthode expérimentale elle-même ; en conséquence, l'anomalie des points dont les coordonnées sont erronées ressort avec évidence, et il faut rectifier les observations correspondantes, ce que Ton fera en les recommençant immédiatement.

Les écarts anormaux de quelques résultats en nombre relativement faible, doivent et peuvent facilement, êlre distingués des petites alternatives que présentent, dans certains cas, les positions des divers points d'une même série, oscillations qui expriment un état réel des phénomènes, par exemple, en ce qui concerne l'hydraulique, la périodicité des courants : à ces petites alternatives correspondent des complications de la loi cherchée, qui seraient plus nuisibles qu'utiles dans les applications pratiques : il faut donc, en vue de ces applications, tracer une courbe moyenne, ce que l'on peut faire avec une approximation suffisante en joignant deux à deux les points consécutifs, s'ils sont nombreux et rapprochés entre eux, par des droites dont on prend le milieu.