CHAPITRE II. — NIVEAU D'EAU
mercure jus(|u'en D et d'une hauteur H treau jusqu'en A. Les pressions des deux colonnes de mercure de hauteur BF se .font équilibre des deux côtés; il ne restera donc à droite que la partie FE ou //, pour faire équilibre à la colonne d'eau D\ ou H. D'après ce que nous venons de dire, on devra avoir /ni = HD, ou bien
c'est-à-dire que /<?,v hauteurs des deux liquides nu-dessus de leur surface fie sc/wnttioti doivent être en raison inverse des densités. Elles seront toujours égales quand les densités seront les môme?.
Ifi^ean d'eau. — Un appareil précieux est fondé sur cette propriété : ('e>t le niveau deau {Jtg. 57) ; il se compose d'un tube de métal, laiton ou
Fig. 57.
Ter-blanc, que Von fixe à peu près horizontalement sur un pied à trois liranchcs ; il se retourne à ses deux extrémités et se termine par deux lutjcs de verre cylindriques A et B; on l'emplit avec de l'eau ordinaire, et le:* niveaux dans les tubes extrêmes se placent à la môme hauteur. Ordinairement ces tubes sont terminés par des goulots que l'on ferme avec des l«>uchons percés pour empêcher l'eau de s'écouler pendant les transports,
56 LIVKE I. — PESANTEUR, ÉLASTICITÉ.
sans cependant exclure la pression atmosphérique. Cet appareil sert aux nivellements, et voici comment on y procède. Pendant qu'une personne placée au loin implante verticalement en F une mire divisée, l'obsen'ateur dirige un rayon visuel par les deux suHaces liquides du niveau, et fait de la main le signe d'élever ou d abaisser le voyant de la mire. Quand celui-ci a été placé sur le prolongement du rayon visuel, on lit sur la mire sa distance au sol. On répète ensuite la même opération avec une seconde mire placée du côté opposé, et en retranchant la nouvelle lecture de la première, on obtient la différence de niveau des deux stations occupées par les mires. En continuant ces opérations, on fmit par avoir les hauteurs relatives de deux points très- éloignés.
Niveau à bulle d*air. — Cet instrument est formé par un tube de verre courbé [fi^. 58) qui est rempli d'eau, sauf un très-petit espace
Fig. 58.
occupé par une bulle d'air. Elle vient se placer symétriquement par rapix)rt au |X)int A si le plan tangent au tube en ce point est horizontal ; si ensuite on incline le tube, la bulle se déplace et son milieu se fixe à chaque fois au point du tube pour lequel le plan tangent est horizontal. On trace sur le verre des divisions symétriques par rapport au point  ; elles servent à fixer la distance du milieu de la bulle au point A, et par suite r inclinaison du niveau. On enferme ensuite le tube dans un étui de laiton. Si l'on veut employer le niveau à reconnaître quand un plan est horizontal, on le fait reposer sur une règle de cuivre. Cette règle étant appliquée sur une surface donnée, la bulle s'arrêtera au centre du tube si la surface est horizontale.
I¥. — PHËROHÏafES GAPILLAIBE8.
Faits généraux. — Quand on plonge dans l'eau un tube de verre capillaire, c'est-k-dire un tube dont le canal intérieur est très-fin, on
Fie- G..
CHAPrTBE II. - CAPILLARITÉ. 57
heau on A O^.Sg) est plus élevé qu'en BC, et que la surélévation est d'autant plus grande que le canal est plus étroit. La diiïércnce de niveau se consUle également dans un vase communiquant dont l'une dea branches est large, l'autre étroite \fis- 60). Tougles liquides qui mouillent le tube se comportent de la môme manièro, à l'énergie du phénomène près.
Ceux qui ne le mouillent point, comme le mercure dans le verre, agissent inversement : leur niveau s'abaisse, soit dans un tube plongé, soit dans un vase communiquant \^fi^. Gi ). On voit donc que, dans les vases capillaires, la loi d'égalité du niveau ne se ju<itjrie pas.
Ces changements de niveau sont toujours accompagnés d'un changement de forme de la surruce qui termine le liquide dans l'espace capillaire - elle est concave quand elle est surélevée, convexe lorsqu'elle est déprimée. Ces phénomènes.
désignée sous le nom A'iictions rapilliiirci:, ne sont pas en contradiction I^^I^^H^B avec les propriétés générales des li-
quides; ils sont produits par des forces que jusquo-là nous avions négligées.
AtlnctioD molécnlaire. — L'attraction que les corps exercent entre 'u\, à des distances quelconques, se fait nécessairement sentir entre les noléculcs des substances en contact; alors elle devient très -considérable, inii«|ue leur distance est très-petite. On lui donne le nom d'atimctimi 'iin/rraliiirc.
Pour prouver qu'elle s'exerce dans les solides, on taille sur deux balles Ji' plomb deux facettes égales et bien nettes; on les place ensuite en conact en serrant et tournant les balles l'une contre l'autre, afin de chasser air interposé; aussitôt elles adhèrent, et il faut un effort do plus de :oo grammes pour les séparer. On fait la même expérience avec deux lisqucs do verre égaux et plans (/!g. Ga), et comme l'expérience réussil lims le vide, on ne peut attribuer leur adhérence qu'^ une attraction (M'.iproquc; on remarque même qu'elle augmente avec le temps.
L'altraclion moléculaire entre les molécules liquides se montre daib > foule de pliénomèncs.
i" Une goutte de mercure qui tombe sur une table se ra-ssemblf • unn petite sphère, Torme qui s'explique, cxaclement comme crlii' > . - corps célestes, par l'altraclion. Il est it'>
évident que le globule de mercure ic c'< porte comme si ses molécules nViM" point pesantes , puisqu'il reste sphi-rii[i: cela veut dire que l'attraction mot lairc est bien plus considérable qw poids, lequel n'inl«rvient pour di^>' le globule que si la quantité de inc<v/ augmente beaucoup ; alors il s'aplatit. t' en gardant sur ses bords la forme romo que lui donne l'attraction.
a° Quand on retire de l'eau ui» ^
guette do verre, on retire en mCmclf!';-
une goutte liquide qui s'allonge en lan
~ g[ resle suspendue. Coupons dans ta i*^
séc celle goutte par un plan horizontal; les molécules qui sont au-di--^'
ne tombant (Hiint, elles doivent être soutenues i>ar une force qui le^ rei'-
et fait équilibre à leur poids : c'est l'attraction exercée par celles qui -
au-dessus. La goutte tout entière étant de plus suspendue au verre W
lequel elle pèse do tout son poids pour se détaclier, il faut qu'elle ; ^
maintenue par une adhérence supérieure à ce poids, c'est4-dirc qu'il )
entre le verre cl le liquide une force d'attraction considérable.
11 y a donc des forces altraclives : i" entre les molécules voisioi^^' même liquide ; a° entre un solide et le liquide qui le touche, fln -qu'elles décroissent rapidement quand la distance augmente, qu' ' deviennent négligeables quand cette distance atteint une limite qufl nomme le min/i ilc l'allraclion seii.\ibli\
Pression inolwnlaire. — Concevons une masse liquide lerminr)-' une surface quelconque XY [fig. 6Î). Une molécuh* M' sera attirai-' toute la portion du liquide contenue dans une sphère décrite du piin' > comme centre aicc le rayon de l'atlraetion sensible. La portion .iK P"'-' se décompo^r en lroi.« parties par trois plans équidistanis AB, PO. ^ ^ parallèles à la surface .\B. L'atlraetion exercée par ABPQ est dél" par PQ-^'B'. el tout se passe comme si la molécule n'était sollicilff C^' par le liquide A'UT. ce qui donnera une force P' normale i 1) ^«^^
