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SUR LK FROTTEMENT

Observations. Si l’on compare les résultats consignés <lans ce tableau avec ceux qui ont été obtenus dans quelques cas identiques par Coulomb, on y trouvera une nouvelle preuve que la dilTérence qui existe entre eux provient, ainsi que je l’ai annoncé dans le premier Mémoire , de ce que les bois qu’il regardait comme parfaitement secs étaient légèrement onctueux. En efl’et prenons pour exemple le frottement du chêne sur le chêne, lorsque les libres sont parallèles; nous avons déjà vu, par le tableau XXXVll, que la valeur du rapport du frottement à la pression , pendant le mouvement, déduite des ex|jériences que j’ai faites avec enduit de savon sec , diffère peu de celle que Coulomb lui assigne pour le cas où il a cru les surfaces parfaitement sèches. La coïncidence est encore plus grande pour le frottement au départ, puisque nous trouvons, avec enduit de savon, identiquement pour ce rapj)ort , la même valeur o ,44 qu’il indique jMJur les substances sèches. On voit même qu’après que les surfaces ont été imprégnées de suif et ensuite bien essuyées et ramenées à l’état onctueux, ce rapport atteint la valeur 0,39, jMîu différente de celle que l’on obtient avec du savon; ce qui confirme l’observation que nous avous Êiite dans le premier Mémoire, sur la grande influence que peut exercer un corps très légèrement gras, puisque du savon très dur et très sec produit sensiblement le même effet que l’onctuosité due au suif.

Nous ferons remarquer de plus, que Coulomb, en indiquant (1) que le frottement du chêne sur le chêne avec enduit de suif n’atteint son maximum qu’après plusieurs jours, nous parait avoir commis une erreur. En effet si

fl) Mémoires présentés ù C .évaiiémie des Scienves, loiiic X» page 189. Mémoire. * ^

NOUVELI.KS EXPERIENCES

a» boal de ()aol<|iies jours celle nisislancc s’accroil, c’est que, par l’absorption ou l’expulsion du suif, les surfaces sonl ramenées à l’étal onctueux. Ce qui le prouve, c’est qu’après 20 ' seulenieiil de contact nous trouvons pour des surfaces onctueuses précisément la valeur 0,3g pour le rapport du frottement à la pression, tandis qu’il donne celle de o,38, dans le cas où il y a enduit tle suif et où le contact a duré plusieurs jours.

Dans le cas où les libres des bandes froltanlcs en chêne sont perpendiculaires au sens du mouvemeul et des libres des semelles en chêne, nous retrouvons encore à peu près pour le rapport du frollenieiit à la pression , pour des surfaces onctueuses, la même valeur qu’il donne pour des surfaces si'ches : nouvelle conlirmalion de nos conjectures sur les circonstances dans les({uelles il a ojiéré.

On voit enliu par la com|>araison des expériences faites sur le chêne, le hêtre et l’orme glissant sur du chêne, <jue le savon sec produit sur le frottement, au dé[Kirl, à très peu près la même diminution que l’onctuosité due an suif que l’on a essuyé après plusieurs (>assages.

Il résulte aussi du tableau ci-dessus, que le frottement au départ du chêne sur l’orme est bien moindre que celui ([ue nous avons trouvé en t83x pour l’orme glissant sur le chêne.

SUR LE EROTTEMEJIT.

TABLEAt LXXIX.

1 U). des iiultmix sur les bois ^ lorstjue les

surfaces ont été (jueltjue temps eu contact.

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Observations. Après que le fer et surtout la foute ont été quelque temps en contact avec le chêne mouillé, la surface du bois devient noire, couleur d’encre, ce qui provient sans doute d’une action chimique par suite de laquelle il se forme un gallatc de fer. Lorsque les bandes glissantes sont en fer elles olfreut quelques traces d’oxidation ; quand elles sont en fonte le gallate de fer les noircit en quelques endroits.

(Jn remarquera que le rapport du frottement à la pression , après un contact prolongé, est le même pour le fer et la fonte glissant sur du chêne, et qu’il paraît avoir ac- <}uis son maximum en quelques minutes, puisque après i8 heures de contact il est sensiblement le même qu’au

qi NOUVELLES EXPÉRIENCES

bout de io'. Il y a d’ailleurs lieu de croire que, par suite de la porosité du bois, l'eau est exprimée, et que les surfaces en contact ne sont qu’humides.

[jC frottement des métaux sur les bois parait aussi atteindre promptement une valeur maximum qui correspond précisément à celle que l’on a trouvée pour le cas où les mêmes substances sont simplement onctueuses et en mouvement les unes sur les autres. On conçoit facilement que par suite d'une durée même assez courte de contact, les enduits sont exprimés, et les surfaces ramenées à l’état onctueux. On voit en effet que la fonte, après un contact de quelques minutes, donne la même valeur pour le rapport du frottement au départ à la pression , quand l’enduit est du suif, du saindoux ou de l’huile, ou que les surfaces sont simplement onctueuses; et cette valeur commune, qui est d’environ o,ioo, est sensiblement la même que celle que l’on a déduite au tableau n* 44> dans le cas lie la fonte en mouvement sur du chêne , les surfaces étant onctueuses.

Dans le frottement des métaux sur le chêne mouillé, lorsi^ue la tension de la corde était plus que suffisante pour entretenir et même accélérer le mouvement une fois produit, on a remarqué qu’un ou plusieurs ébranlemens causés par un choc sur les gîtes n’occasionaient plus le départ. 11 paraît qu’alors les bois perdent, par la présence de l’eau, une portion de leur élasticité,et deviennent bien moins susceptibles d’entrer en vibration.

SLR LE FROTTEMENT.

T.ABLEATJ LXXX.

120. Frottement des bois sur les métaujc , lorsque les surfaces ont été quelque temps en contact.

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Observations. Lorsque le charme a été quelque temps en contact sur la fonte avec enduit de suif ou de saindoux, le rap|K)rt du frottement au départ est le même que celui que nous avons trouvé pour les mêmes surfaces en mouvement l’une sur l’autre, à l’état onctueux. Ce résultat, analogue à celui que nous avons déduit du tableau LXXIX , tient encore à ce que l’enduit est exprimé par la pression prolongée, et que les surfaces sont ramenées , au moins pour leurs points en contact, à l’état onctueux , pour lequel le frottement se trouve être le même pendant le mouvement et après un certain temps de contact. Nous avons déjà obtenu le même effet pour le frottement des métanx et des bois sans enduit, par les expériences consignées dans le premier Mémoire.

NOt’VEU.ES EXPÉniENCES

Pour ie cuir de bieuf tanné, posé à plat ou de champ sur la foute mouillée d’eau, le l'apport du frottement à la pression est égal à o, 6 i 5 ou 0,630 environ; avec enduit d’huile il est à peu près le même après un contact prolongé ([ue peiidaut le mouvement, ainsi qu’on peut le v«»ir en comparant le tableau ci-<lessus au tableau liVlll.

TABLEAU LXXXl.

J 3 I . des niétnHæ sur les métaux , lorsque les

surfaces ont été quelque temps en contact.

SUR LK FROTTEMENT

Obseivations. Si nous comparons los résullatsdu lableau ci-<lessus avec ceux du tableau récapitulatif LXXXll, nous voyons que le frottement des métaux sur les métaux sans enduit, avec enduit de suif, ou à lelat onctueux, après un contact prolongé, est le mémo que celui (jiii a lien pendant le mouvement. S’il paraît en être autrement pour l’huile et le saindoux, cela tient à ce que CCS enduits, plus mous, sont exprimés en tout ou en partie pendant la durée du contact, et que les surfaces .se trouvent rapprochées de l’état onctueux. C'est donc ce dernier état qu’on devra considérer comme la limite commune à tous les enduits, et d’après b;quel on jiourra déterminer la valeur majcimnm du frottement au départ.

Les expériences sur de la fonte glissant sur la fonte avec enduit de suif, et celles sur le fer glissant sur la fonte, les surfaces étant onctueuses, nous conlinnent que le frottement est indépendant de l’étendue de la surface de contact, et qu’il n’y a pas lieu à tenir compte de l’adhérence, ainsi que la fait Coulomb; ce résultat est toutà-falt conforme à ce que nous avons trouvé en i 8 . 3 i. Je dois néanmoins faire remarquer, comme au n“ 107, que quand la surface est rtkluite à des arêtes arrondies, et qu’il y a un enduit, celui-ci se tronve exprimé par la prc.ssion, et les surfaces sont alors ramenées à l’état onctueux; ce qui n’implique pas contradiction avec la loi de l’indéj>endance de la surface.

Je répète qu’en concluant des expériences ci-dessus et de celles qui sont relatives aux surfaces en mouvement les unes sur les autres, que le frottement est indépendant de l’étendue des surfaces, je ne prétends pas étendre cette loi au cas où les pressions seraient très faibles, et comparables à la cohésion propre de l’enduit, ainsi que cela se présente dans les mécanismes d’horlogerie. J’ai opéré

au contraire en me rapprochant le plus possible des circonstances où se trouvent les machines destinées à recevoir et transmettre des efforts considérables, et c’est pour ces cas seulement qu’on doit regarder comme démontrées les lois de l’indépendance de la surface et de la vitesse.

TABLEAU LXXXll.

l'mUement des surfaces planes en mouvement les unes sur les autres.

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Suite du tableau LXXXJl .

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ÉTAT

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