SOLIDES

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cette prépondérance de l’attraction qui rend le corps solide , que des portions très-pesantes et de grande dimension pourront être soutenues par des appuis légers et de peu d’étendue; tandis que nous voyons toujours les liquides se superposer en raison de leur densité, c’est-à-dire de leur poids sous un meme volume. Il suffit pour cela que la rigidité des supports égale la charge qu’ils ont à supporter, et que la force d’attraction soit d’autant plus forte que les soutiens sont plus éloignés : c’est ainsi qu’une légère colonnade soutient un énorme monument ; c’est ainsi <}ue la ténacité du fer nous permet de construire des ponts suspendus dont les arches pourraient avoir plus de 5oo mètres (i). Enfin, il résulte aussi de la solidité, que le mouvement communiqué à une seule partie est partagé par toute la masse, et que toutes les fois que la direction de ce mouvement ne passe pas par le centre de gravité , cette masse prend un mouvement de rotation. Il appartient à la mécanique de faire les applications de ce principe ; mais disons que ce cas paraît être celui de tous les corps célestes qui, en même

(i) Voyex l’ouvrage de M. Navier.

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temps qu’ils se transportent dans l’espace , tournent aussi sur eux-mêmes.

Déjà l’étude des propriétés communes à tous les corps nous a fait faire quelques excursions sur celles des solides : nous devons les rappeler, mais sans y revenir, parce qu’elles sont suffisamment connues. Ainsi, en parlant de la divisibilité dont leurs molécules sont susceptibles , tout en demeurant agrégées , nous avons traité de la ténacité et de la ductilité des corps solides : nous avons comparé leur dureté et leur mollesse avec leur élasticité, leur malléabilité , en disant quelques mots des modifications que leur font subir les opérations artificielles de Y écrouissage , du recuit, de la trempe : nous leur avons appliqué les lois de la pesanteur, celles de la chute des graves et du centre de gravité ; enfin , nous avons vu que la mobilité, surtout en ce qui concerne la résistance , le choc , la masse, fournit un grand nombre de notions entièrement et souvent spécialement applicables aux solides. Il ne nous reste plus qu’à faire connaître leur .densité , ou pesanteur spécifique , et les moyens de la mesurer, et à étudier les lois de leur dilatation lorsqu’ils sont soumis

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à des variations de température, ce qui comprend la pyrométrie.

SECTION PREMIÈRE

De la densité ou pesanteur spécifique des solides.

La densité ou le poids spécifique d’un corps, est la comparaison du degré de force avec lequel il est attiré vers le centre de la terre sous le même volume qu’un autre corps pris pour unité, c’est-à-dire choisi pour terme de comparaison. Les physiciens rapportent généralement le poids des solides et des liquides à celui d’un volume égal d’eau distillée , c’est-à-dire purgée exactement de tout corps étranger et à son maximum de densité. Ainsi, on dit qu’un corps pèse une fois, deux fois , etc. , ou un nombre fractionnaire plus ou moins que l’eau.

La pesanteur spécifique est toujours proportionnelle à la masse , c’est-à-dire à la quantité de matière : ainsi , un pied cube d’eau est plus lourd à soulever qu’un pied cube de bois, etc. Il est donc évident que si l’on pou-

vait donner au corps dont on veut connaître la densité, un volume exactement semblable à un volume d’eau convenu , par exemple un centimètre cube , rien ne serait plus facile que de connaître cette densité par le procédé ordinaire des balances ; mais pour beaucoup de corps, il est très-difficile et même impossible, d’obtenir une telle égalité : on cherche donc la pesanteur spécifique par des procédés indirects que nous allons faire connaître.

Dans toutes ces opérations, on obtient la différence seule du poids de l’eau et du corps qu’on y plonge, et le poids du corps étant connu d’avance , on en déduit celui de l’eau par la comparaison des deux pesées. On connaît donc ainsi les poids des deux corps à volume égal, et leur rapport est celui de la densité ; or, c’est précisément ce que nous cherchions. De plus, il est évident que si l’on force un corps plus léger que l’eau, comme un morceau de liège , de s’y tenir immergé, la différence des poids, prise en sens contraire, sera encore fournie par ce moyen. Rien n’est donc plus facile que de trouver la densité d’un corps qui ne se dissout pas dans l’eau.

DENSITE. ta5

qu’il soit d’un seul morceau ou en poussière, car cette circonstance ne change en rien sa pesanteur; il suffit de peser exactement le corps dont on veut avoir la densité, d’abord dans l’air : on pèse ensuite un flacon ou tout autre vase qu’on a rempli d’eau distillée :

après ces deux opérations préliminaires, on introduit le corps dans le flacon : il chasse une partie de l’eau : on pèse le flacon de nouveau dans cet état, et, en divisant le poids du corps par celui de l’eau déplacée, la différence donne sa densité en plus ou en moins : si nous supposons que le corps pèse3o grammes et l’eau déplacée io, le poids spécifique sera 3o divisé par io, ou 3. Lorsque le solide est susceptible de se dissoudre dans l’eau , comme beaucoup de sels , on choisit un autre • liquide, comme l’huile, l’alcool, où il ne se dissolve pas : cela nécessite seulement une opération de plus pour connaître les rapports de densité des deux liquides , afin de ramener le poids du corps à celui de l’eau.

On peut encore trouver sur-le-champ la pesanteur spécifique d’un corps solide au moyen de X aréomètre de Nicholson, que nous décrirons en parlant des autres aréo-

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mètres : on le peut aussi, en le suspendant à un fil attaché au plateau d’une balance qui prend dans ce cas le nom de balance hydrostatique, et le pesant d’abord dans l’air, puis plongé dans l’eau; en effet, un corps plus lourd que l’eau, lorsqu’on l’y plonge , perd de son poids autant que pèse le volume d’eau qu’il déplace. C’est d’après la notion de ce principe d’hydrostatique que le grand Archimède , connaissant les rapports de densité de l’eau, de l’or et de l’argent, a pu déterminer la quantité de ce dernier métal renfermée dans la couronne du roi Hiéron, ce qui de son temps paraissait impossible sans l’endommager.

Dans tous les cas , pour obtenir une grande précision dans les mesures de ce genre, il faut éloigner une puissante cause d’erreur; c’est la présence de l’air ou de l’humidité autour du corps ou dans ses interstices. Plusieurs corrections sont encore à faire : ainsi, on doit tenir compte de la dilatation des corps , ramener le poids de l’eau à celui de son maximum de condensation, et déduire le poids de l’air qui diminue d’autant le poids du corps qui y est plongé.