V EXP
VI* EXP gr lyJ^
Si Ton observe la marche du rapport de la pression au frottement, dans le tableau qui précède. Ton voit que ce rapport diminue sensiblement d'une expérience à l'autre; mais que la marche de cette diminution, lente depuis la première expérience jusqu'à la cinquième, devient très rapide de la cinquième à la sixième; en sorte que l'on trouve ici une espèce de saut qui paraît dépendre de la cohérence des parties du suif et de l'étendue des surfaces, comme nous l'avons déjà aperçu en faisant glisser sans enduit de grandes surfaces.
Si cette cohérence est la cause qui fait varier le rapport de la pression au frottement, il est évident que la résistance constante qu'elle produit ne peut influer que très peu sur ce rapport déterminé dans la première expérience : nous pourrions donc regarder le rapport 27,6 à 1, donné par cette expérience, comme celui qui représente le frottement dans toutes les autres, et notamment dans la dernière; ainsi, puisque nous trouvons que le frottement , plus la cohérence, produisent, avec une pression de 5o livres, une résistance de 6 livres et
DES MACfflNES SIMPLES. 67
demie, la cohérence est à peu près pour notre surface de 180 pouces, équivalente à 5 livres : ôtons partout 5 livres des tractions qui ont été trouvées nécessaires pour produire des vitesses insensibles, et nous aurons, pour le rapport de la pression au frottement corrigé de la résistance due à la cohérence :
r* EXPÉRIENCE, r S8i on ^g g^
Frottement ii3
II' EXP -= — a8,o.
IV» EXP ^ -î 28,1.
▼• EXP -gr 09,4.
vr EXP -^ a8,6.
Ce tahleau donne à présent, pour les six expériences , le rapport de la pression au frottement presque exactement le même : la différence des résultats est si petite, que, quelques précautions que l'on ait prises dans les expériences, l'qn ne peut l'iittribuer qu'aux imperfections inévitables des opérations.
64. Dans les trois dernières expériences, où les pressions sont peu considérables, l'on aperçoit une augmentation de frottement au fur et à mesure que les vitesses augmentent; car, en augmentant les forces de traction au-delà de celles qui sont nécessaires pour vaincre le frottement dans les vitesses insen-* sibles, l'on produit bientôt une vitesse uniforme, et non pas une vitesse uniformément accélérée. L'on retrouve ici la même marche que nous avions déjà aperçue lorsque nous avons fait glisser, l'une sur l'autre, des surfaces d'une grande étendue. La cohésion des sur&ces nous avait paru produire
une résistance due à la vitesse^ et absolument indépendante des pressions : la cohésion du suif produit ici le même phénomène d'une manière plus marquée. Pour qu'il ne restât aucun doute, comme j'avais remarqué que le vieux oing a une cohésion beaucoup plus considérable que le suif^ je fis tout de suite^ avec le même traîneau^ les expériences qui vont suivre.
L'on a enduit avec une couche abondante de vieux oing le madrier dormant , ainsi que le traîneau des expériences précédentes : la surface de contact était toujours de 180 pouces carrés; en poussant le traîneau^ on lui donnait une vitesse primitive à peu près d'un pied par seconde : lorsque le traîneau avait parcouru deux ou trois pieds^ cette vitesse se ralentissait et devenait à peu près uniforme^ mais plus ou moins grande, suivant le degré de traction : à chaque essai, l'on renouvelait l'enduit; l'on a observé seulement les vitesses devenues uniformes*
I" Essai. Avec une traction de i3 livres, la vitesse uniforme a été d'un pied en 54o".
!!• Essai. Avec une traction de 16 livres, d'un pied en |". IIP Essai. Avec une traction de 22 livres, d'un pied en ^".
Vlir EXPÉRIENCE.
Le traîneau chargé, son poids compris, de 260 Hv*
P' Essai. Avec une traction de 20 livres, le traîneau marche
d'un mouvement extraordinairement lent.
IP Essai. Avec une traction de 26 livres, le traîneau a pris
une vitesse uniforme d'un pied en |".
IIP E^sAi. Avec une traction de 32 livres, le traîneau a pris une vitesse uniforme d'un pied en f'.
Le traîneau chargé, son poids compris, de 45o liv.
I** Essai. Avec une traction de 34 livres, le traîneau lancé prend une vitesse uniforme d'un pied en y'.
IP Essai. Avec une traction de 4o livres, le traîneau a pris une vitesse uniforme d'un pied en i".
Ces trois expériences faites avec le plus grand soin, ont prouvé que le vieux oing adoucit le frottement moins que le suif; mais elles ont prouvé d'une manière encore plus sûre, que la résistance produite par l'augmentation des vitesses est absolument indépendante des pressions, puisque sous trois degrés de pression très difierens, lorsque les tractions sont telles que le traîneau prend une vitesse uniforme d'un pied en f '', une augmentation de traction constante et égale à 6 livres, donne, quelle que soit la pression, la même vitesse uniforme d'un pied en \" : ainsi, la résistance due aux augmentations de vitesse dépend uniquement de la nature des surfaces et de la cohérence des enduits, et elle est absolument indépendante de la pression : l'on peut, dans la pratique, la négliger lorsque les vitesses ne passent pas 4 ou 5 pouces par seconde, et que chaque pied carré de surface de contact est chargé de trois ou quatre milliers : elle peut à peu près être estimée de 6 à 7 livres par pied carré, pour les surfaces enduites de suif, mues avec des vitesses d'un pied par seconde.
65. En suivant la marche de nos six premières expériences, l'on s'imaginerait peut-être qu'en diminuant autant qu'il est possible la surface de contact, et en l'enduisant de suif, l'on trouverait le rapport de la pression au frottement comme 27
ijo THÉORIE
à 1 ; l'on se tromperait : lorsque les sur&ces de contact sont très petites^ Fenduit n'est pas en état de soutenir la pression qu'éprouve chaque point de contact; le suif pénètre dans l'intérieur des pores du bois, ou est chassé en avant par la partie antérieure du traîneau en mouvement : par là les deux surfaces se rapprochent presque autant que s'il n'y avait point d'enduit; j'ai fait glisser plusieurs fois mon traîneau porté sur deux petites règles, de manière que la surface de contact n'était que de 5o pouces carrés sous des pressions de 2000 livres. Il lie m'a pas été possible, en ébranlant seulement le traîneau, ou même en lui donnant une vitesse primitive d'un ou deux pouces par seconde , d'avoir le rapport de la pression au frottement plus grand que 16 ou 17 à i; il est vrai cependant qu'avec une couche épaisse de suif, et en imprimant une vitesse primitive d'un pied par seconde, il arrivait quelquefois que le traîneau paraissait se mouvoir d'un mouvement même qui paraissait s'accélérer sous une traction qui n'était que le vingt-septième de la pression. Mais si, par quelque accident, la vitesse diminuait, ou si même l'on imprimait au traîneau une vitesse primitive moindre qu'un pied par seconde, il s'arrêtait tout de suite : l'explication de ce que l'on observe ici est très facile; comme la longueur du traîneau est peu considérable, l'enduit, qui n'est affaissé que peu à peu par la pression, ne l'est pas en entier lorsque la vitesse est d'un pied par seconde; ainsi il contribue à adoucir le mouvement.
66. Il nous reste encore à déterminer le frottement des bois enduits dégraisse, lorsque les surfaces de contact sont réduites aux plus petites dimensions possibles : comme je voulais avoir mes surfaces dans un état permanent sans les enduire à chaque opération, j'ai essuyé la surface de mon madrier dormant; mais d'après toutes les expériences qui précèdent, le suif avait
DES MACHINES SLMPLES. 71
pénétré dans les pores du bois à plus d'une ligne de profondeur^ et le madrier essuyé restait onctueux et luisant : c'est dans cet état, où se trouvent à peu près les machines qui agissent pendant un certain temps sans qu'on renouvelle les enduits, que nous avons d'abord cherché à déterminer le frottement des surfaces de contact réduites aux plus petites dimensions : Ton a placé à l'ordinaire, sous le traîneau, deux règles taillées en coin, et qui ne touchaient le madrier dormant que par leurs angles arrondis, ces règles étaient placées sur les côtés du traîneau , de manière que, dans sa marche, elles glissaient suivant le fil du bois : l'on a fait parcourir au traîneau plusieurs fois la longueur du madrier dormant, pour donner aux sur&ces de contact tout le poli dont elles sont susceptibles : l'on a fait ensuite les expériences qui suivent :
Frottement du bois de chêne enduit de suif, lorsque les
surfaces de contact sont nulles.
Le traîneau chargé, son poids compris, de 5o liv. 1"^ EssA.1* Ne commence à marcher d'un mouvement continu qu'avec une traction de 3 livres.
Le traîneau chargé, son poids compris, de aSo liv. P' Essai. Ne commence à marcher que sous une traction de i5 livres.
XIl* EXPÉRIENCE.
P Essai. Ne commence à marcher qu'avec une traction de a8 livres.
XUr EXPERIENCE.
Le traîneau chargé, son poids compris^ de 85o liv.
rj>i THEORIE
I"* Essai. Marche d'un mouvcnient continu avec une traction de 5o livres,
Le traîneau chargé, son poids compris, de i65o liv.
I" Essai. Marche d'un mouvement continu en donnant une vitesse pripiitive d'un pouce par seconde, avec une tracde loo livres.
Remarques sur ces expériences.
67 . Soit qu'on enduisît de suif le madrier dormant à chaque essai, soit qu'on l'essuyât, et qu'il restât seulement luisant et onctueux, à cause du suif qui, dans toutes les opérations précédentes, avait pénétré dans les pores du bois, les résultats se sont toujours trouvés les mêmes; en sorte que le plus ou le moijQS de suif ne diminue point le frottement lorsque les surfaces de contact sont nulles ; la vitesse paraît aussi très peu influer dans ce genre de frottement, et le mouvement a été accéléré uniformépient dans différens autres essais que j'ai cru inutile dfe rapporter ici. Cette accélération est toujours due à l'excédant des tractions qui la produit sur les tractions nécessaires pour donner un mouvement très lent : l'on doit cependant remarquer que, dans ces expériences, le traîneau ne part pas sous un simple ébrianlement, lorsque les pressions sont très considérables; mais il faut lui imprimer unç vitesse primitive d'un ou deux pouces par seconde, et pour lors il continue à se mouvoir d'une vitesse uniformément accélérée.
Nous allons actuellement déterminer le rapport de la pression au frottement dans les plus petites surfaces de contact possibles, d'après les exemples qui précèdent.
X^ EXPÉRIENCE. ression ^
Frottement 3 '^
