IM 20,2 IA
lloy. =
Mouillé.
rs^i
ia,3
ia,4
18,4 18^0 13,6 18,6 13,6 18,0 13,0 18,1 13,2 19,2 13,0 12,8 12,8 12,6 IM 12,8 12»6 13,0
18«II il"^4
Sec.
Moy.
= 21*96 al9"«60
MouiQé.
14*41 l2"Mi28
aî = 7«»62
PREMIÈRE JOURNEE D EXPERIENCES (i 9 janvier 1 864).
Cette première journée était surtout destinée à essayer nos appareils et à nous habituer aux manœuvres. On n'a mis en service qu'une seule pièce de canon disposée en A auprès de la route de Chevreuse ; c'est une pièce rayée de 4? nouveau modèle, que l'on ne charge que de uSo gr. de poudre.
On emploie deux cônes à membrane du petit modèle, mu- * nis des petits pendules à cylindre d'ivoire représentés (fig. 19 et 19 bis, planche II), et que j'ai décrits, page 39.
Le premier de ces cônes est placé en G, en avant de la Ferme; son axe est dirigé exactement vers la bouche de la pièce, et sa membrane en est éloignée de dis'^So.
Le second cône est placé en B, sur la lunette de l'ouvrage retranché: sa membrane est à i353'°i9 de la bouche du canon. L'axe du cône est dirigé vers le canon, il est ainsi presque perpendiculaire à celui du premier cône.
Les petits pendules des deux cônes doivent être en place au moment du tir; mais l'observateur du cône G a tourné son commutateur de manière à mettre dans la ligne télégraphique le fil tendu vers la bouche du canon , sans que le petit pendule de sa membrane y soit. Aussitôt qu'il aperçoit la fumée, il pousse le commutateur pour mettre sa membrane dans la ligne. Avec un peu d'agilité, on fait facilement cette manœuvre avant que le coup arrive à la membrane G. Aussitôt que j'entends le coup dans le cabinet d'expérience^ je pousse mon commutateur pour faire passer le
DANS l'air libre. 497
courant dans le tronçon télégraphique Ce/gB ; je reçois ainsi sur ma bande de papier noircie la marque de l'arrivée du coup sur la membrane B.
Première série (le matin).
Lèvent est faible, mais irrégulier dans sa direction. FI va ordinairement, à peu près, de B vers D ; la girouette de la station A marquant l'angle a = 210^; il contrarie donc la marche du son vers les deux stations C et B, par suite il diminue la vitesse de propagation. La diminution doit être petite, car le vent est faible.
La double osciUation du pendule vaut 101,70 vibradoos doubles du diapason. La force élastique de la vapeur d'eau dans l'air, d*après les observations du psy-
chromètre,est xssS^'^Sg, j, = o,85.
Températures obierTées.
Station A. StaUon a Station B.
Namtro
Stattoo C
Station B.
detbwdt*.
L=iS5SM9.
ao5,8
ao6,5
îio6,7
oyennes
ao6,3o
ss
Moyenne de température adoptée ==4*96
Deuxième série (après midi).
Tout reste disposé comme pour la première série ; mais le vent est devenu plus fort et il a changé complètement de direction. La girouette delà station A marque des angles qui oscillent autour de 4o®. Ainsi maintenant le vent accélère la vitesse de propagation du son, vers les deux stations B et C; l'accélération doit être faible, car le vent n*a encore que peu d'intensité.
La double oscillation du pendule vaut 101,70 vibrations doubles du diapason. D'après les observations des psychromètres on peut admettre une moyenne
Miméro
Stadon C.
Station a
Tempéntares obMrrées.
6tt Imdes.
hT^vma.
Station A.
SutionC.
Station B.
ao5,3
ao5,9
ao5,5
ao5,5
ao5,,2
aoSyj
Moyennes =
= 47,fc>
aoâ,4o
kM
335'»oi
MoTcone
admise pour
la teu^
rature ^ 4^55.
Pour les expériences de cette première joarnée on n'avait aucun moyen d'apprécier l'intensité du vent, par conséquent
DANS l'air libre* 499
de détexminei: la correction qui en résulte. On sait seulement que le vent est faible, qu'il a diminué un peu la vitesse de propagation du son dans les expériences de la première série^ et qu'il l'a augmentée un peu dans celles de la seconde. La vitesse véritable, dans de l'air sec à o®, doit donc être comprise entre 33o™o8 et 33i™79.
DEUXIÈME JOURNIÉE (23 janvicT l864)*
On opère par coups réciproques. La pièce de canon A reste en A, à la place qu'elle occupait la première journée; mais on installa près d'elle un cône à membrane A, du petit modèle, destiné à recevoir l'onde envoyée par le canon B. Ce canon est installé près de B, en avant du fossé de l'ouvrage fortifié. Un second cône à membrane B, semblable au cône A, est disposé à une petite distance de la pièce B ; il est destiné à marquer l'arrivée des ondes provenant du canon A.
Les canons reçoivent une charge de 5oo grammes de poudre.
La membrane A^ qui reçoit les coups de la pièce B, est surveillée par le capitaine de Contamine, qui commande aussi le feu du canon A.
La membrane B, recevant les coups de la pièce A, est surveillée par mon préparateur, M. Feltz, qui commande également le feu de la pièce B.
Les cônes à membrane avaient été placés beajucoup trop près des pièces ; ils étaient vivement ébranlés par le tir, et l'observateur avait souvent beaucoup de peine à remettre en place le petit pendule. Au huitième coup de canon, le
5oO VITESSE DE PROPAGATIOIT DU SON
fil du pendule de la station B, fut brisé et cette station cessa de fonctionner à partir de ce moment.
Le vent a été très-fort pendant toute la journée, mais sa direction était presque perpendiculaire à la ligne de tir. Néanmoins il a fallu abriter les cônes latéralement par des panneaux de bois, sans cela les petits pendules ne restaient pas en place.
La distance de la bouche du canon A à la membrane B est de. • 1265^70 La distance de la bouche du canon B à la membrane A est de. . 1264,80
Somme des deux distances = a53o™5o
I^ double oscillation du pendule vaut 101,70 vibrations doubles du diapason. Nous admettons, comme moyenne des observations psychrométrîques, x^=s 5"™93,
des bandes.
la
. Gmon A, Membrane D.
L = ia0S"7l.
GaoooB, llembrane A.
Moyennes = 191,55
Sommes des coups réciproques.
38i,8o 38a,3o 38a,oo 38a, ao 38a,ao
Températures observées.
Siatioa A. Statioii B.
38a,io
V«=33i,ii 33a,64 331,87
Température moyenne adoptée zzrS^' 10 pour la totalité des bandes Température moyenne adoptée = 8*08 pour les coups réciproques.
DANS l'air libre. 5o1
Ainsi^ par les coups réciproques qui ne sont qu'au nombre de 5, la vitesse de propagation du son dans l'air tranquille, sec et à o®, serait :
TROISIÈME JOURNEE (26 janvier).
Les deux pièces de canon restent dans la même situation que pour la journée précédente; mais on a éloigné les cônes de chaque pièce, afin que la membrane ne fût pas trop fortement secouée par le tir de la pièce voisine. Ainsi on recule le cône A de ao™ en arrière du canon A, en le portant un peu à droite de la ligne de tir, pour que son orifice ne puisse pas être masqué par les hommes qui servent la pièce. Le cône B est placé derrière le fossé, au sommet du revêtement et vers la gauche de la ligne de tir pour l'observateur B qui regarde la station A. On a alors:
Distance de la bouche du canon A à la membrane B. • iBoS'^Ai Distance de la bouche du canon B à la membrane A. . iaS4™2S.
Somme des deux distances ^5g^^6g
On ne charge les pièces qtfe de a5o gr. de poudre, parce que l'on veut s'assurer si la force de la charge exerce une influence sensible sur la vitesse de propagation, même dans Tair libre.
Le lieutenant Simon observe la membrane A, et commande le tir de la pièce A.
iM. Feltz surveille la membrane B, et commande le tir de la pièbe B.
5o2 VITESSE DE PROPAGATION DU SON
Le temps e»t couvert; vent moyen, assea^ régulier, sa direction varie de 3o à 60^ avec la ligne de tir sur le cercie figuré en A (fig. 6). Le vent augmente donc la vitesse du son qui va de A vers B, et il diminue la vitesse du son qui prend la direction inverse de B vers A.
Avant de commencer le tir, on s'était assuré, comme à l'ordinaire, par des observations préliminaires faites dans le cabinet d'expériences que toutes les communications électriques étaient parfaites; mais on a été obligé de retarder le tir de plusieurs heures, par suite de manœuvres de troupes dans le polygone. Or, pendant ce temps, la communication du fil de la membrane B avec le puits en terre avait été rompu, sans qu'on s'en aperçût. Moi-même, je n'ai reconnu l'absence des marques de la membrane B, qu'en examinant les bandes à la fin de la journée.
Les expériences de cette journée présentent peu d'intérêt puisqu'elles ne donnent pas les coups réciproques, et que je n'ai aucun moyen d'éliminer Finfluence du vent. J'en donne néanmoins les résultats dans le tableau suivant. Les valeurs trouvées pour les coups du canon B marquant sur la membrane A ne présentent que de très-faibles différences. Cela prouve que le vent a conservé une grande régularité de direction et d'intensité pendant ia durée du tir, et fait regretter davantage l'accident qai aj anéanti les marques du coup réciproque.
DAI99 I«AIIl UBRfU
1^ double oscillation du pendule vaut 101,76 vibrations douUes du diapason. L'observation du psychromètre |aux deux stations donne, comme moyenne,
Somne des
Numéro
Canon A,
Canon B,
coups récipro-
Températures observées.
des
JtanbtMeB.
ttenbraDe A.
ques.
bandes.
Station ^
Station B.
ht
ïj97#5
T«ni>ér«tme
moyeiuie
Vo =
ddfiiptée ;s= .3*
Vo' =
QUATRIÈME JouRNi^E (a6 janvier i864}.
Tout reste disposé comme pour les expériences de la troi* sième journée, mais on change la disposition des petits pen-* dules qui doivent marquer l'arrivée du coup sur les membranes. Les petits cylindres d'ivoire avec argent de la figure 19 et 19 bis, planche II, qui avaient été employés dans le expériences précédentes, tiennenttrop difficilement par un grand
5o4 VITESSE DE PROPAGATION DU SON
vent sur les pointes métalliques qui surmontent les petits disques des membranes. Je remplace ce système par celui de la figure 7, planche III, qui est beaucoup plus stable, et dont je vais indiquer le principe. Le petit disque métallique ab est surmonté d'une tige en métal, sur laquelle on a soudé trois pointes en métal z, z, i. Un petit disque ef^ en métal épais, attaché à un fil métallique très-flexible, et communiquant avec la ligne télégraphique, s'appuie sur les trois pointes z, z, z'; il établit ainsi une commimicatîon de la ligne télégraphique avec la terre. Ce petit disque est percé d'une ouverture centrale, large, à travers laquelle passe la tige effilée cd. Au moment où le coup frappe la membrane, le petit disque ef est projeté violemment; il rompt le courant, mais il ne peut pas s'échapper parce qu'il est retenu par un petit bouchon de liège fixé à l'extrémité de la tige cd. Le petit disque reprend ensuite sa place de lui-même. Ce système est beaucoup plus sûr que celui que j'ai employé dans les expériences précédentes, quand l'air est très-agité.
TiC temps est couvert et froid ; le vent assez faible, mais sans direction fixe. Quelquefois il est presque nul à l'une des stations, tandis qu'il est encore très-sensible à l'autre. Presque toujours il s'élève par rafales de très-courte durée, dont la direction varie continuellement.
Lt*s deux pièce:» ne reçoivent encore qu'une charge de a5o gr. de poudre. Le vent varie beaucoup d'intensité et de direction.
La double oscillation du pendule vaut 101,73 doubles vibrations du diapason. Le temps est froid et brumeux ; les thermomètres, sec et mouillé, du psychro* mètre montrent de faibles différences; on déduit, comme moyenne de leurs indi*
cations, x = 5"" 1 a, -^ = 0,98.
Sommes des
Numéro
Galion A,
Canon B,
coup^ récipro-
Tcmpératares observées.
des
Membrane B.
Membrane A.
ques. -
bandes.
L=:iSW-M.
SiailoQ A.
Station a
la
t9^fi
396, ao
ao
ai
jrennes
Température
moyenne ad
mise
T. iir.
5o6 VITESSE DE PROPAGATION DU SON
Toutes les expériences de ce tableau ne sont pas réciproqueSy par suite des irrégularités du vent qui se renforçait quelquefois par de courtes rafales; c'était tantôt la membrane A, tantôt la membrane B qui était dérangée dans sa marque; néanmoins les expériences réciproques sont de beaucoup les plus nombreuses. On en déduit pour la vitesse du son dans Tair tranquille, sec et à o^ :
On remarquera que les nombres de la colonne renfermant les .sommes des coups réciproques ne présentent que des différences très-petites; cela tient à ce que le vent, quoique très-irrégulier/exerçait peu d'influence sur la vitesse de propagation pendant la courte durée d'une expérience par coups réciproques.
CINQUIÈME JOURNi^E (2 février i864).
L'une des pièces reste, sans changement, à la station A, avec le cône A du petit modèle qui conserve la même place. On amène, au contraire, le second canon en E, à l'extrémité du polygone et auprès de la maison du garde de Saint-Cyr. A une certaine distance de la pièce E, on place un cône E,du grand modèle, c'est-à-dire ayant une ouverture de o^So et une membrane de o°^4û. Ce cône est solidement monté sur un avant-train de canon ; sa membrane est munie du petit système pendulaire, à disque percé, de la figure 7, planche III, comme la membrane plus petite A.
La membrane A est surveilléejpar le lieutenanj: Simon, qui commande le tir du canon A.
DANS l'air libre. SoJ
La membrane E est surveillée par M. Feitz, qui commande le tir de la pièce E.
Toutes ces dispositions n'ont pu être terminées que vers la fin de la journée, et Ton n'a pu tirer qu'un petit nombre de coups. Malheureusement, les premiers ont été nuls sur la membrane A, par suite d'une mauvaise communication.
Les canons sont chargés de 5oo gr. de poudre.
Le vent est moyen; sa direction varie un peu, mais elle est à peu près perpendiculaire à la ligne de tir de Ë vers A.
Distance de la bouche du canon A à la membrane £• . . 2468^48 Distance de la bouche du canon E à la membrane A. . • i42a'^8i
Somme des deux distances = liSgi^^g
La double oscillation du pendule vaut 101,78 vibrations doubles du diapason*
Le temps est froid et brumeux; les thermomètres, sec et humide, du psychromètre ne montrent que de très-petites différences. On déduit de leurs indications
Numéro
Canon A,
Canon E,
Somme des conpB
des
Membrane E.
Membrane A.
réciproques.
Températures observées.
bandes.
Lr|-L'=4801>5.
Station A.
Station B.
^yennes
= 33a,îi9
334,oS
Température moyenne
Vo
adoptée 3«5a
Ainsi, d'après les deux seuls coups réciproques que rtous
5o8 VITESSE DE PROPAGATION DU SON
avons recueillis dans cette journée, nous avons pour la vitesse de propagation du son dans l'air tranquille, sec et
SIXIÈME JOURNÉE (4 février).
Tout reste disposé comme pour les expériences de la cinquième journée; mais on installe en outre à la station G, auprès de la Ferme, un cône à membrane G, petit modèle, muni également d'un pendule à disque, et sur lequel on veut faire marquer Tonde venant latéralement du canon A. On se propose ainsi de reconnaître si le son qui se propage perpendiculairement à la ligne de tir montre la même vitesse que celui qui suit cette ligne. Mais la manœuvre de la membrane G présente de grandes difRcultés à cause de sa petite distance du canon A= 3ia"5. En effet, la membrane G ne peut pas être dans le circuit avant le tir de la pièce A, puisqu'elle empêcherait la marque du départ du coup; on doit Ty mettre imrmédiatement après le coup. Un brigadier d'artillerie, surveillant de la membrane G, est chargé de cette manœuvre délicate ; il pousse son commutateur à l'instant même oii il voit la sortie de la fumée. Malheureusement cela réussit rarement, parce que la manœuvre ne se fait pas assez vite.
Le temps est défavorable ; vent très-fort et irrégulier, son intensité faiblit vers la fin. Sa direction est généralement de Ë vers A, mais obliquant cependant fréquemment, et d'une manière très-irrégulière. A la station E on entend à peine les coups du canon A.
DANS LAIR LIBKE.
La charge des canons est de 5oo gr^
Les observations du psychroinètre donnent, comme moyenne^ x = /|"^™5o,
La double oscillation du ]
>endule vaut loi
,80 vibrations doubles du diapason.
Canon À.
Canon E.
Canons A et E.
Noméro
Membrane G.
Membrane E.
Membrane A.
Sommes des coups
Températures [obserrées.
des
réciproques.
bandes.
L = 2U8"ft8.
Station A.
StMion B.
kfi
pennes
4*ii
