HH ET RÉACTION

■ -*©n admet que tous les corps qui se Irouvcol dans l'univers, qu'ils soient solides, liquides ou gazeux, sont loniiùs tliacun par l'agiégalioii d'un nombre cxtrûmemenl grand de particules IK-s petites, appcli;cs molécaleSj sépiriies les unes des autres par des intervalles du même ordre de grandeur i|uc leurs dirrrensions propres. Les corps solides sont ceux où l'orrangcment des molécules constitutives est fixé de telle sorte qu'il faille un grand cfforl pour l'aire varier sensiblement leui's positions relatives. Les corps l'uiuiiles ou gazeux, qu'on râuiiit sous la dénomination commune de corps fluides, ont, au contraire, des molécules libres, pour ainsi dire, de gli>«L'r ou de rouler les unes sur les autres, d'où résulte que ces sortes de corps n'ont pas par eux-mêmes de forme extérieure bien déterminée. Les molécules sont [cUemenl petites, qu'au point de vue mécanique, on peut les confondre sans aucune erreur avec les points matériels que nous avons définis plus haut, U y a cependant une différence essentielle entre tes deux expressions : point matériel s'applique à un objet iictif, gèomél riquement déllni, et n'existant que dans la pensée, tandis que molécule indique un objet physique, auquel uul' théorie généralement admise attribue une existence réelle.

Les forces naturelles établissent un lien entre toutes les molécules, que la tliéorie précédente sépare les unes des au-

I très; et c'est ici qu'intervient le principe de l'action et delà :^clion.

Considérons en particulier deux molécules A et B ; on admet que chacune d'elles exerce une action sur l'autre; que cette

rig, 4. i,a. 5.

Klton est dirigée suivant la droite AB qui joint les deux molécules; que l'action de A sur B est égale et contraire â l'action <e B sur A; qu'enOn cette action mutuelle varie avec la distance AB suivant une certaine loi. Si l'action de B sur A est une force F, dirijfée de A vers B, l'action de A sur B sera ane force — F, égale et contraire à F, et dirigée de B vers A.

g ACTION

Les actions mutuelles sont alors attractives. Si, au contraire, l'action de A sur B est une force F', dirigée suivant le prolongement de la droite AB, Taction de B sur A sera une force — F', égale et contraire à F', et dirigée suivant le prolongement de BA; ces actions mutuelles sont répulsives. Mais, répulsives ou attractives, les actions sont toujours mutuelles, c'est-àdire égales et contraires, en vertu du troisième principe.

Chaque molécule de Tuniversagit sur toutes les autres molécules, et subit à la fois de la part de celles-ci des actions égales et contraires aux actions qu'elle exerce sur elles. Le principe de l'inertie refuse à la molécule la propriété de modifier d'elle-même son mouvement ou son repos; la théorie moléculaire accorde à chaque molécule la propriété d'agir sur toutes les autres, qui à leur tour réagissent sur la première.

Il résulte du troisième principe que si, par un moyen quelconque, on rend invariable la distance AB des deux molécules A et B, les actions mutuelles qu'elles exercent ne contribueront en aucune façon à faire prendre un mouvement au système ainsi formé et supposé en repos. Car si l'une des forces F tend à entraîner le système dans le sens AB, la force égale et contraire — F tend à Tentrainer en sens opposé.

8. Les forces appliquées aux différents points d'un système matériel peuvent être partagées en deux classes : les forces intérieures et les forces extérieures , Les forces intérieures sont celles qui proviennent de l'action des points du système les uns sur les autres; elles sont donc toujours binaires ^ mutuelles ou conjuguées : à chacune correspond une force égale et opposée, appliquée au système comme la première. Les forces extérieures sont celles qui proviennent de l'action exercée sur l(î système par les points situés au dehors ; le troisième principe nous apprend qu'elles sont encore mutuelles, c'est-à-dire (ju'à chacune correspond une force égale et opposée, mais cette I éaction n'est plus appliquée à un point du système considéré, et on n'aura pas à en tenir compte si Ton a seulement en vue le mouvement ou l'équilibre de ce système; les forces extérieures figureront donc isolées dans les raisonnements, tandis

ET RËACTIO>. 0

(les forces intérieures l'oriiiefonl deux h deus des groupes de Torces conjuguées.

Une force iiiléheure pour un système donné peut devenir force extérieure lorsque, par une décomposition pailiculiiiie du système, on isole l'un de l'aulru les deux points entre lesquels s'exerçaient celle force et la force égale et opposée. Par exemple, le poids d'un corps placé à la surface de la terre, cL l:i réaction de la terre sur ce corps, furnicnt un gruupe de forces intérieures mutuelles, dans le système comprenanl ienscnibie du corps et de lu terre. Le poids du corps est une force extérieure pour le système matériel funnû pur le corps pris séparément.

De même, t'allraction eurcèc par la terre sur le soleil est eyale à l'attraction exeitiée par le soleil sur la terre, et ces deux forceségaleset contraires constituent un groupe de forces conjuguées dans le système du soleil et de la terre, pris ensemble. L'utlraclinn liu soleil sur lu terie est une force extérieure pour la Icrre, considérée seule.

9. Le problème général de la mécanique peut être posé en ers termes :

Un corps ou un système de coi-ps étant donné, quel mouvement yretuira-t-it noiix l'action de forces données, constantes ou variabUs* Ou quelles forces faul-U ajiplitiuer à ce corps ou à ce système pour qu'il prenne un mouvement donné ?

Le problème de léquilibre est un cas particulier de ce problème général : Un corps ou un système de corps est sollieile par de* fvrces données; à quelles conditions doivent satisfaire ces forces pour que le corps ou le système reste en équilibre? Nous commencerons l'étude de la mécanique par traiter le problème de l'équilibre, parce qu'il est plus simple et plus ùléluentaîre que celui du mouvement. Le premier est l'objet delà italique, le second, de la dynamique.