XIV« EXP
68. Malgré les augmentations de pression qui , dans ces expériences^ se trouvent de la dixième à la quatorzième^ comme 1 à 33, Ton trouve toujours le même rapport entre la pression et le frottement; et ce rapport moyen se mesure par celui des nombres, 16 7 à 1. Ici ce rapport n'a pas été différent sous les grandes et les petites pressions, comme nous l'avions trouvé en faisant glisser sans enduit le traîneau sur le madrier dormant {art. 46); nous en donnerons les raisons dans la dernière section de ce Chapitre, lorsque nous essaierons de déterminer les causes et la théorie des frottemens.
69. Lorsqu'au lieu de faire glisser, comme dans les quatorze expériences qui précèdent, les règles qui portent le traîneau suivant le fil du bois, nous avons posé ces règles en travers aux deux extrémités du traîneau, et que nous les avons fait glisser^ le fil du bois se recoupant à angle droit, nous avons toujours eu, pour des sur&ces de contact réduites aux plus petites dimensions, le même degi*é de frottement que dans l'article qui précède. Pour une pression de 5o livres, le frottement a été de 3 livres, et pour une pression de i65o livres, il a été de loor livres : l'on a même observé qu'un simple ébranlement produit toujours, sous tous les degrés de pression, un mouvement
continu uniformément accéléré, plus régulier que lorsque le
bois glisse suivant son fil; ce qui vient de ce qu'ici tous les points de contact du madrier dormant changent à chaque instant dans le mouvement^ et qu'ils n'ont pas le temps de se dénaturer sous les grandes pressions (*).
70. Le traîneau portant sur le madrier dormant par une surface de contact de quelques pieds d'étendue, pénétré de suif par des opérations antérieures , restant onctueux après avoir été essuyé, ou même conservant son ancien suif, mais écrasé et appliqué contre le bois par huit ou dix opérations qui ont précédé, se trouve dans les mêmes circonstances des deux articles qui précèdent^ et les surfaces de contact se joignent ici immédiatement. Aussi trouve-t-on toujours pour lors le rapport de la pression au frottement sous des pressions même de deux milliers par pied carré^ moindre que 16 à 1. Dans une sur&ce de deux pieds carrés ,^ soumise aux expériences depuis deux jours avec un enduit de suif^ l'on a trouvé^ en essuyant cette surËice qui était encore très onctueuse, que le rapport de la pression au frottement est comme i3 à 1 : sans essuyer le suif, mais faisant glisser le traîneau dix fois sans le renouve- 1er , l'on a trouvé le rapport de i4 à 1 . Ce traîneau, au surplus,, n'avait point encore pris tout-à-fait son poli dans deux jours d'opérations, quoiqu'il eût parcouru plus de cinquante fois une course de cinq pieds sous des pressions de trois ou quatre milliers : la résistance due à la cohérence des surfaces était, dans cette expérience, de plus de 7 livres par pied carré.^
71. Je ne puis trop avertir, avant de terminer les épreuves du frottement des bois glissant avec des enduits, que l'on ne
(^ Lorsque les bois enduits de suif glissent par le travers du fil du bois^ et que les surfaces de contact ont de Tétendae^ Ton tronre que le frottement est le même que celui trouyé en pareil cas ÇarL 6a) , lorsque le traîneau glisse sui« Tant son fil de bois.
peut absolument compter sur des résultats suivis que lorsque le bois aura pris tout son poli , et que le suif aura pénétré dans ses pores par beauocnip d'opératioBs préliminaires; ce n'est qu'après une quantité d'expérienoes qui sont devenues inutiles^ que nous nous sommes aperçu de la nécessité de cette précaution (*)• Nous nous étendrons davantage sur cet article^ lorsqu'à la fin de ce Chapitre nous rassemblerons tous nos résultats , pour tâcher de découvrir les causes du frottement.
Des métaux glissant sur les bois enduits de suif.
72. Lorsque les métaux glissent sur des bois enduits de matières graisseuses , le frottement en paraît très adouci , et l'on produit des vitesses insensibles avec des degrés de traction moins considérables que dans toutes les autres espèces de frottemens : mais pour peu que l'on veuille augmenter les vitesses^ l'on retrouve^ comme dans la première section, lorsqu'on a fait glisser sans enduit les métaux sur le bois, que le frottement augmente beaucoup avec la vitesse; et l'on a, pour le rapport de l'augmentation des vitesses et du degré de traction qui produit cette augmentation , à peu près les mêmes lois que nous avons cherché à déterminer dans le frottement des métaux glissant à sec sur les bois; mais si l'on ne renouvelle pas les enduits à chaque expérience , ils se coagulent , changent de nature, et le firottement augmente successivement :
(^) En faisant glisser an traîneau neuf sur le madrier dormant enduit une seula fois de suif au commencement des opérations , Ton a trouvé qu'après deux jours de travail , pendant lesqneb l'on pouvait «voir fait qaanuiB eiqpérMBoes eu char^ géant le traîneau de 58cx> livres ,
Une traction de 4ooliv. donoait ua mouvement uniforme d'un pouoa eu 80"^.
Une traction de 5a5 la.
Une traction dé 600 4 a* '
Pon trourera plus bas une expérience qui montrera avec quelle rapidité le frottement augmente lorsqu'on ne renouvelle pas les enduits. Nous allons d'abord commencer par exposer lea essais où le suif a été renouvelé à chaque opération.
Frottement du fer contre le chêTie garni d^un enduit de suif y que Von renouvelle à chaque opération.
j5. L'on a attaché au traîneau de i5 pouces de longueur^ les deux règles de fer de i5 pouces de longueur et de 18 lignes de largeur {fffQ}, dont nous nous sommes déjà servis dans plusieurs opérations; elles glissaient suivant le fil du bois du madrier dormant^ qui était enduit de nouveau suif à chaque essai : la sur&ce de contact étaii; de 45 pouces.
XV* EXPIÊRIENCE.
Le traîneau chargé^ tout compris^ de 53 liv.
1«' ESSAI. Avec une traction de 3 liy . ^ > le traîneau a parcouru i pouce en 4' i S'"..
ii« ESSAI 5 ^. a 6.
IIP ESSAI lO 6.
XVr EXPÉRIENCE.
Le traîneau chargé^ tout compris^ de 45o liv.
I*' ESSAI. Avec un& traction de laliv* i pouce en 38o\
ii« ESSAI i8 1 85.
HP ESSAI a? i ao.
1Y« ESSAI 33 la pouces en —.
V* ESSAI 53 la -.
XVIP EXPÉRIENCE.
Le traineau chargé^ tout compris^ de 85o liv.
i^ ESSAI. Avec une traction de 3oliv. i pouce en loo*.
IV ESSAI 55 1 a^.
3a III* ESSAI 8o la pouces en. — ..
tv« E88AT. Avec une traction de loSIiy. lù pouces en -.
Vc E88AI i5o la
Le traîneau chargé, tout compris, de i65o liv.
1^' ESSAI. Avec une traction de 47^^-^ pouce eu 240''.
Ile ESSAI 5o 1 180.
iv« ESSAI iio . la pouces en • — •
a5 Te ESSAI i35 la — .
vie ESSAI 160 la
vue ESSAI i85 la -.
Frottement du cuivre contre le chêne garni cPun enduit de suif que Von renouvelle à chaque opération.
74. L'on a substitué aux deux règles de fer qui portaient le traîneau dans les expériences qui précèdent, deux règles de cuivre {fig* 6), dont les dimensions étaient les mêmes que celles de fer : ainsi la surface de contact était encore de 45 pouces.
Le traîneau chargé, son poids compris, de i65o liv.
I^j ESSAI. Ayec une traction de. • . . • 35 liv. 1 pouce en 1' /Ifi".
lie ESSAI 47 I ^O*
m^ ESSAI 60 1 pied en a4«
IVe ESSAI 110 1
Observations sur les cinq dernières expériences.
75. Nous croyons inutile de calculer le rapport des pressons, des frottamens et des vitesses, d'après les expériences
qui précèdent : l'on retrouve ici à peu près les mêmes lois qae Ton avait entrevues dans les essais du frottement des métaux glissant à sec sur le bois; mais l'on éprouve beaucoup d'irrégularités dans le résultat des expériences. Quelquefois le traîneau s'arrête au milieu de sa course^ quoique mené par une traction qui devrait lui faire parcourir un pied en 60" : quelquefois il marche avec des vitesses plus grandes que celles que nous venons d'indiquer. L'on conçoit qu'un peu plus ou un peu moins de consistance^ dans quelques parties du suif qu'on renouvelle à chaque opération, doit produire toutes ces variétés qu'il est impossible d'empêcher ni de soumettre à aucune loi réglée. La seule conséquence certaine que l'on peut tirer de ces différentes épreuves , c'est qu'un enduit de suif entre le bois et les métaux, diminue le frottement, au moins dans les vitesses iDSfnsîbles , beaucoup plus que dans toutes les autres natures de corps qtie nous avons soumis à l'expérience. £n calculant le rapport de la pression au frotbemeot, dans les premiers degrés de vitesse, d'après la dix-huitième et la dix-neuvième expérience, l'on aura :
xvili- EXP. !•' ESSAI. Fer et chêne Pressîoti ^^^o jg
Frottement Â^'j
XIX* EXP. !•' ESSAI. Chêne et cuivre jaune -r— 47*ï«
76. Mais dès l'instant que l'on cesse de renouveler le suif à chaque essai, 9^^ parties acquièrent de la cohérence; et l'on voit sensiblement augmenter la résistance au fur et à mesure que l'on continue les opérations. Pour en donner un exemple, j'ai fait glisser le traîneau garni des deux règles de cuivre, quinze fois dé suite sur le madrier dormant, sans renouveler l'enduit de suif; et sans changer la force de traction qui était triple de celle que nous avons trouvée nécessaire dans la dix«
neuvième expérience pour produire une vitesse insensible lorsque Penduit est neuf: la vitesse uniforme que prenait le traîneau a diminué à chaque essaie et enfin il a cessé de se mouvoir» Voici le détail de cette expérience.
JDe V augmentation du frottement des bois et des métaux ,
à mesure que les enduits vieillissent.
Chêne et cuivre, surface de 45 pouces.
Le traîneau chargé, tout compris, de i65o liv. : l'on a enduit de suif au premier essai ; mais cet enduit n'a pas été renouvelé dans les essais qui ont succédé. Le traîneau pouvait parcourir 5 pieds de longueur ; on lui imprimait une vitesse primitive qu'il perdait en partie dans le conmiencement de sa course, et il marchait les trois derniers pieds d'un mouvement uniforme.
La force de traction a été constamment dans tous les essais, de 100 livres.
3 pieds ont été parcourus %"
uniformément en
li« l^S.
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