CHAPITRE PREMIER

Notions préliminaires. Condition générale à laquelle doit satisfaire, dans l'état d'équilibre^ la sur/ace libre d'une masse liquide supposée sans pesanteur, — Procédés pour soustraire un liquide à Vaction de la pesanteur, en le laissant libre, soit sur toute sa surface , soit sur une partie de celle-ci, d'obéir à ses propres attractions moléculaires, — Emploi du premier procédéssphère liquide; vérifications expérimentales des principes éie la théorie de Vaction capillaire. — Figures terminées par des surfaces planes : polyèdres liquides.

Pour qu'une masse liquide supposée sans pesanteur soit à l'état d'équilibre, sa surface libre doit avoir une forme telle que la somme algébrique des deux courbures principales y ait partout la même vsdeur ^1

Deux surfaces, la sphère et le plan, satisfont évidemment à la condition générale ci-dessus, mais elles sont loin d'être les seules. — Les surfaces qui satisfont à cette même condition, sont aussi celles dont la courbure moyenne est constante. Elles sont en nombre illimité. — Propriété de ces surfaces dans le cas où la courbure moyenne est nulle. — Les géomètres ont considéré les surfaces dont il s'agit comme ayant toujours une étendue minima. — L'expression de la condition générale peut se mettre sous la forme d'une équation difféi*entielle du second ordre, laquelle représente ainsi toutes les figures d'équilibre. — Il est indififérent que le liquide soit situé d'un côté ou de Tauti^e de la surface, de sorte que chaque figure d'équilibre en relief a sa correspondante identique en creux. % 2

Deux procédés permettent de placer un liquide dans des circonstances telles qu'il se comporte comme s'il ne pesait pas. Premier procédé : immersion d'une masse d'huile d'olive dans un mélange d'eau et d'alcool de même densité que l'huile ; la masse immergée, lorsqu'elle n'est adhérente à aucun solide, prend toujours la forme d'une sphère parfaite. Boyle et Segner ont approché de ce procédé. — Deuxième procédé : lamos liquides minces développées dans Tair; les figures qu'elles affectent coïncident, sans différence appréciable, avec celles d'une masse pleine sans pesanteur § 3

Appareil nécessaire aux expériences à effectuer par le pi*emier •procédé • S 4

Première cause perturbatrice : petite action dissolvante mutuelle entre le liquide alcoolique et l'huile * • . § 5

Comment on pi*épare les deux liquides de manièi*e à les rendre à fort peu près inertes l'un à l'égard de l'autre § 6

Seconde cause perturbatrice : variations de la température ... § 7

Précautions prises pour éviter toute erreur dans les observations. . ^ 8

Détails de la réalisation de la sphère § 9

Comment, dans le cas d'une leçon publique, on obvie à l'influence des variations de température $10

Nécessité des précautions décrîtes. — Circonstance perturbatrice qui se présente assez souvent, et moyen d'y remédier § 11

Vu la différence des lois qui régissent l'attraction moléculaire et l'attraction universelle, on ne peut tirer des expériences aucune induction à l'égard de faits astronomiques § 12

Vérification des principes les plus importants de la théorie de l'action capillaire, et d'abord de celui en vertu duquel toutes les actions capillaires émanent de la couche superficielle : maintien de la forme sphérique de la masse d'huile, quand son intérieur est occupé dissymétriquement par des masses étrangères qui n'atteignent pas la couche superficielle. Cas où un système solide plongé dans la masse atteint cette couche J 13

Autre expérience : disque solide mis en contact avec la surface de la sphère liquide ; l'huile s'étend sur !a face du disque, et s'arrête nettement au bord de celui-ci $14

Autre expérience encore : disque solide introduit dans une sphère d'huile trop petite pour l'envelopper entièrement ; l'huile forme aloi*8 deux segments de sphères s'appuyant respectivement sur les deux faces du disque t 15

Quand une figure liquide s'arrête à un contour solide, elle appartient à une figure d'équilibre plus étendue $ 16

Fait à ajouter à ceux des §§ 13 à 16, en confirmation du même principe : par un séjour prolongé dans le liquide alcoolique, la masse, si elle est formée d'huile non préparée, se recouvre d'une mince pellicule, et alors elle devient indifférente à toutes les flgrures j 17

Yériticaiion du principe des pressions exercées par la couche superficielle. Première expérience, relative aux surfaces convexes de courbure sphérique. Remarque } 18

Modification de l'expérience précédente : réalisation d'une lentille bi-convexe entièrement liquide à l'exception de sa cii*conférence . § 19

Expénence relative aux surfaces planes et aux surfaces concaves de courbure sphérique. Remarque § 20

Dans cette expérience, on a réalisé une lentille liquide bi-concave; assemblage de celle-ci et de la bi-convexe, pour en former une lunette de Galilée. §21

Vérification d'un autre point : un liquide soustrait à la pesanteur doit pouvoir s'élever indéfinement, par l'action capillaire, dans un tube vertical de grand diamètre; indication de l'expérience à faire avec de l'huile au sein du liquide alcoolique § 22

Précautions à prendre J 23

Résultats de l'expérience, avec un tube de 14»"* de diamètx*e intérieur et de 42 centimètres de longueur. Le mouvement ascensionnel de l'huile est retardé . J 24

Cause de cette particularité § 25

Si l'on effectue l'expérience avec du liquide alcoolique au sein de l'huile, on doit s'attendi*e à obtenir un mouvement accéléré . • . § 26

Précautions à prendre dans ces dernières conditions ^27

Résultats de l'expérience; le mouvement ascensionnel est, en effet, accéléré. Remai*que .' § 28

Réalisation de polyèdres entièrement liquides à l'exception de leurs arêtes * § 29

Détails de l'expérience, et -précautions. Cas d'un auditoire nombreux ^ 30

Les polyèdres qu'on veut former doivent ne pas avoir d'angles dièdres rentrants; pourquoi } 31

prisme trïangulaire à faces liquides employé à produii*e le phénomène de la dispersion — l(. Mach : réalisation des polyèdres liquides dans l'air, au moyen de charpentes de dimensions minimes. . . § 32