CHAPITRE I. — MACHINE D'ATWOOD

En étudiant les espaces parcourus par ce mobile pendant 1,2, 3,.. . secondes, on trouve les mômes lois que dans la chute libre, c'est-à-dire

^*8- 6- qu'on a toujours e — ^t\ Seulement, g' est

Ja

plus petit que g.

Si le mobile tombait librement dans l'air, il serait entraîné par son propre poids p ; tombant sur le plan incliné, il n'est sollicité que par la composante ' parallèle au mouvement, qui est /? sina. Dans le premier cas, l'espace parcouru

en I seconde était -> dans le second eas il

tr'

est — • Or, l'expérience prouve que l'on a la relation

sr . p sm y.

- = sm a =z '

c'est-à-dire que les accélérations sont proportionnelles aux forces qui produisent le mouvement.

Machine d'Àtwood. — Sur une plate-forme [fig."]) élevée de 3 mètres environ et soutenue par une colonne de bois CAD, est établie une poulie de cuivre qui est aussi légère et aussi mobile que possible. Pour augmenter sa mobilité, on fait reposer l'axe A, qui est bien poli, sur deux systèmes de roues, C et D, qui se croisent et qu'il entraîne avec lui pendant qu'il tourne. On admet que le frottement est nul et que le poids de la poulie est négligeable.

Sur la gorge de la poulie s'enroule un fil de soie qui soutient deux poids P et P' : ils se font équilibre s'ils sont égaux; mais si l'un est plus fort que l'autre, il tombe de haut en bas, fait marcher le plus faible de bas eh haut, et tout le système prend un mouvement commun. Dans ce cas, le poids total à entraîner est la somme de P et de P', et la force qui agit $ur lui est égale à P — P'; par conséquent la 'différence entre la chute libre et le mouvement sur cette machine consiste en ce que, dans le premier cas, c'est le poids P -f- P' qui ferait mouvoir le système, et, dans le second cas, c'est la différence P — P'. Tout se réduit ainsi à avoir diminué la force dans le rapport de P — P' à P h- P', rapport qui est constant pendant la durée de l'expérience. La force étant moindre, la chute est moins rapide.

Une horloge à balancier G, battant les secondes, est soutenue sur le môme support. Une bascule P est disposée en haut de l'appareil pour soutenir le poids ; elle est reliée à l'horloge par un levier EFG, et au moment

I'»igujlle \w»?G au ztro du cadran, un mécanisme convenable fait jouer ta bascule et commencer la Fig. 7. chute.

. L'appareil se complète par

une règle divisée HK, sur laquelle on peut disposer une plaque horizontale de cuivre K et la fiser par une vis de pression à une hauteur quelconque.

Elle arrfite le poids, avec un chocdonton observe l'instant.

Quand on veut faire une expérience, on soutient le poids P vis-à-vis le zéro des divisions.

La bascule s'abaisse par l'effet de l'échappement au premier battement du pendule, et le poids tombe jusqu'à la plaque K. On cherche la position qu'il faut donner k celle-ci pour que le clioc soit entendu en même temps que le deuxième battement; dans ce cas, la chute a duré une sccffnde, et l'espace parcouru est marqué sur la règle vis-à-\is de la plaque.

En cherchant de la même manière la course du mobile pendant 1, 3, j secondes, on trouve, par exemple ■

Temps.. 1', î", 3', 4',...; Espaces, lo*^, 4*^*, go'^, ïGo*^,....

Ces espaces sont égaux à celui de la première seconde multiplié par le carré du temps exprimé en secondes, ce qui se traduit par la formule