NOTIONS PRÉLIMINAIRES

CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SDR LEs’ PROBLÈMES DE PHYSIQUE ET SUR L’ORDRE DANS LEQUEL ILS DOIVENT ' ‘ ÊTRE PRÉSENTÉS.

Un problème de physique a pour objet soit l’explication d’un fait observé , soit la prévision des faits qui doivent naître d’un ensemble de circonstances données , soit la découverte des lois qui régissent un phénomène, soit 1 évaluation ou la construction d’une ou de plusieurs grandeurs qui entrent dans une ext>érience, soit enOn l’invention d’une méthode expérimentale. *

3 KOTIOIIS PKÉUHIlIiJKÉS.

Uexplicaiion des faits devrait reposer toujours sur des principes incontestables. Cependant on ne peut «pielquefois la fonder que sur des hypothèses plus ou moins admissibles, ce qui résulte de l'imperfection actuelle de la science. Il faut du moins que .ces hypothèses soient généralement adoptées , et que ^ îes explications qu’on leur emprunte en soient déduites par des raisonnements ou des calculs rigoureux.

Pour prévoir ce qui se passera dans des circonstances déterminées^ il est nécessaire de connaître les propriétés des corps ou des agents qui sont mis en présence , d’apprécier chacune des influences qui s’exercent à la fois , et de s’appuyer sur les faits déjà observés dans des cas analogues.

Découvrir les lois qui régissent un phénomène^ c’est trouver la relation constante qui existe entre les causes et les effets. Quand ces lois peuvent se traduire en nombres , on en tire, au moyen du calcul , diverses conséquences qui , par leur accord avec l’observation , servent à vérifier les lois dont elles dérivent.

On évalue ou Von construit une grandeur demandée en partant de lois physiques dont l’application faite à propos conduit à certaines relations de mesure ou de position entre les données et les inconnues. Dès que ces relations sont établies , la question de physique est ramenée à une question de mathématiques.

V invention d^une méthode expérimentale exige tantôt un emploi nouveau des instruments déjà ctm*

NOtio^ia I

nus, tantôt la construction d’appareils nouveaux. Les problèmes de cette esp)èce sont difliciles à résoudre, Cependant l’habitude des expériences, secondée par la réflexion, féconde l’esprit et lui suggère des idées appropriées aux investigations qu’il se propose. Il sulHt souvent d’appliquer à une partie de la physique un procédé qu’on a vu employer dans une autre partie, en le modifiant d’après l’usage auquel on veut l’étendre. Les nombreuses méthodes que l’art d’expérimenter possède aujourd’hui sont autant de sources qu’il faut détourner aveq adresse. On peut même dire que dans ce genre comme dans beaucoup d’autres la plupart des inventions de nos jours ne sont que des imiüitions habilement déguisées.

La résolution des problèmes de physique ne saurait être assujettie i'i des règles générales. La marche à suivre dans chaque cas varie avec la nature de la question. C’est seulement par un long exercice qu’on se familiarise avec cette sorte de recherches. L’enseignement qui est le but de notre livre sera donc tout à fait pratique ; nous donnerons des exemples, et non des préceptes. Nous allons d’abord résoudre un certain nombre de problèmes , et nous en proposerons ensuite beaucoup d’autres dont la résolution ' sera facile pour les jeunes physiciens qui auront lu attentivement la première partie de cet ouvrage.

Nous diviserons les problèmes de physique en deux classes ; la première comprendra ceux qu’on peut résoudre par les seules forces du raisonnement; la seconde renfermera ceux qu’on ne peut traiter qu’avec le secours des mathématiques. Cette seconde classe ,

HOTIOH3 PE^MMIHAI&BS.

qui est beaucoup plus étendue que la première, sera subdivisée elle-même en plusieurs autres , suivant la branche des mathématiques à laquelle chaque problème se rattache. Ainsi l’un ne demande que des notions d’arithmétique, l’autre s’appuie sur l’alf[èbre, un troisième sur la géométrie..... Nous choisirons successivement dans chacune de ces classes les exemples qui nous paraîtront les plus^nouveaux et les plus instructifs.

Cette classification est sans doute artificielle^ c’està-dire fondée sur des conventions plutôt que sur la réalité. Car il est des questions où le raisonnement a sa part et où le calcul a la sienne j il en est d’autres où la géométrie et l’algèbre s’entremêlent et se prêtent un secours rwiproque....; d’où il suit que les lignes de démarcation que nous venons de tracer doivent s’effacer quelquefois. Mais en adoptant ces divisions dans la première partie de ce recueil , nous trouvons l’avantage de graduer convenablement les difficultés , et celui de passer en re\nie tous les modes de solution dont les problèmes sont susceptibles. Quant aux problèmes que nous proposerons dans la seconde partie de l’ouvrage , nous les rangerons dans l’ordre naturel^ c’est-à-dire dans l’ordre des théories physiques dont ils dépendent.

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