I. — NOTIOZIS GÉNéRALBS

98. Héanltloii.— Les différents corps n'ont pas, sous le même volume, des poids égaux. Si Ton considère en particulit^r, Tunité de volume des divers corps, elle a, pour chacun d'eux, un poids qui doit être regardé comme Tun de ses caractères distinctifs.

On appelle poids spécifique d'un corps le poids de Vunité de volume de ce corps.

Remarque. — D'après cette définition, les nombres qui expriment les poids spécifiques dépendent du choix préalable des unités de poids et de volume ; or une convention particulière, fort simple avec notre système métrique, permet de déterminer la série des poids spécifiques sans avoir à énoncer les unités dont on fait usage. Cette convention consiste, en laissant l'unité de volume indéterminée, à prendre toujours pour unité de poids le poids deTunité de volume d'eau à 4 degrés centigrades. Ainsi, au centimètre cube pris pour unité de volume, correspondra comme une unité de poids le gramme; au décimètre cube pris comme unité de volume, correspondrait comme unité de poids le kilogramme; et ainsi de suite. — Avec celte convention, le poids spécifique de chaque corps est toujours exprimé par le même nombre, quelle que soit l'unité de volume adoptée ; car, si le centimètre cube de platine pèse 25 grammes, le décimètre cube du même métal pèsera 25 kilogrammes, etc. On dira donc simplement que le poids spécifique du platine est 25 ; et les tables de poids spécifiques ainsi construites n* impliqueront pas le choix de Tunitéde volume. — Enfin, dans la série des poids spécifiques ainsi déterminés, le poids spécifique de Feau à A degrés est évidemment représenté par l'unité (•).

(*) Il résulte de la définition précédente que les poids spécifiques ne sont plus représentés par les mèmeis valeurs absolues, dans les pays où les systèmes de poids et de

99. Benalié. — Au terme de poids spécifique, on substitue fréquemment en Physique celui de densité, — Bien que ces expressions ne soient pas tout à l'ait synonymes, et que la Mécanique établisse entre elles une distinction précise, on les confond souvent Tune avec Tautre ; cette confusion n'ayant aucun inconvénient dans les cas où nous aurons à faire usage de ces deux termes, nous les emploierons indifléremmënt.

100. Formalei relatives aax poUU spéelflqaes. — 11 résulte immédiatement de ce qui précède que, si Ton connaît le nombre d'unités de poids que pèse un corps et le nombre d'unités de volume qu'il comprend, il suffit, pour avoir le poids spéciOque, de diviser le premier nombre par le second. — Si, par exemple, on sait que 5 centimètres cubes de platine

pèsent 115 grammes, le poids de 1 centimètre cube est —- ou23gram-

mes, c'est-à-dire que le poids spécifique du platine est 23.

En général, si P et V sont des nombres qui expriment respectivement le

poids et le volume d'un corps,en unités correspondantes, le poids spécifique D

peut se représenter par la formule :

Enfin, avec la convention précédente, le nombre V qui exprime le volume d'un corps est le même que le nombre p qui exprime le poids d'un égal volume d'eau. La formule ( I ) se transforme alors en la suivante :

de là, une nouvelle définition, tout à fait équivalente à la première : Le poids spécifique d'un corps est le rapport du poids de ce corps au poids

d*un égal volume d'eau,

1 01 . Applleatlons des poids spéclflqnes. — Avant de donner les

méthodes expérimentales qui servent à déterminer les poids spécifiques,

nous indiquerons les principaux usages de ces quantités. De la formule (1), on tire immédiatement :

P = VxD.

Le poids d'un corps peut donc être obtenu, sans une pesée directe, en multipliant sa densité par le nombre qui exprime son volume ; le nombre

mesures ne présentent pas la même correspondance que notre système français. — Mais quelles que soient les unilés adoptées, les rapports entre les poids d'un certain volume des divers corps sont égaux aux rapports entre les poids d'un autre volume des mêmes corps. Par suite, les rapports de tous les poids spécifiques à Tun d'eux, A celui de l'eau par exemple, ou les poids spécifiques relatifs son constants dans tous les systémes. Or, d'après ce qui précède, ce sont précisément ces rapports que contiennent nos tables de poids spécifiques ; ces tables donnent donc les poids âpécifiqueê relatifs, pour tous les systèmes de poids et de mesures.

DÊTËIIUIHATION DBS POIDS SPËCinQUES. 11

P esl lui-même exprimé au mojen d'une unilé correspondante à l'unité de Tolurae qui a servi k évaluer V. — Ainsi, ta densité d'un marbre étant 3,84, un bloc de marbre de 800 décimètres cubes pèse, en kilogrammes, sOOxS.M, c'est-â-dire 3372 kilogrammes.

Delà même formule, on tire encore :

relation qui pennet d'obtenir le volume d'un corpsdont on connaîtrait le poids et la densité.

1 03 . PriNcipe de* HMhode* nd*«HtcH. — Nous traiterons uniquement, dans ce chapitre, de la détermination des poids spécifiques des corps lolida et liquide*. La même question sera résolue plus loin pour les corps gaieui [livre II, chapitre tv).

Trois méthodes principales ont été mises en usage ; toutes trois comprennent deui opérations destinées, la première a obtenir le poids P du corps soumis à l'expérience, la seconde à déterminer le poids p du même Tolaroe d'eau-, elles ne diffèrent entre elles que par le procédé employé pour connaître ces deui quantités, et chacune d'elles s'applique, avec 1res peu de modifications, aux corps solides et aux corps liquides.

103. aiéthade d« la balanee hydroatatlqBe. — Nous avons déjà montré comment la balance permet de déterminer l'ie poidqd'un corps, 3* le poids du volume d'eau qu'il déplace. La méthode de la balance hjdroslatique n'est que la réunion des deux opérations. — Nous l'exposerons cepenxlant. en, peu de mots, dans son ensemble.

Corpi tolidet. — Pour déterminer la densité d'un corps tolide, iruoluble dont l'eau , d'un fragment de bronze , par iwemple, on l'accreche a un fil métallique (in, suspendu h l'un des plateaux B de la balance {fig. 85), el on lui fait équilibre iivec une lare placée dans le plateau k: on enlève le corps, et l'on rétablit i'équi- ^

libroen plaçant des poids marquésdansle

plateau B : on connaît ainsi le poids P du corps, par la méthode même de la double pesée {H). Après avoir-enlevé les poids marqués, on -accroche de nouveau le corps sous le plateau, et on lé descend dans l'eau ; l'équilibre étant détruit, on le rétablit en plaçant des poids^marqués dans le

plateau B, et Ton connaît ainsi le poids p de Teau déplacée, indépendamment de la justesse de la balance (*) . — On divise P par p, et le quotient est le poids spécifique cherché.

Corps liquides. — Pour déterminer la densité d'un corps liquide, d'an alcool, par exemple, on suspend par un fil fin, à l'un des plateaux B de la balance, un corps solide inattaquable par ce liquide et par l'eau, par exemple une boule de verre convenablement lestée, et on lui fait équilibre avec une tare placée dans le plateau A. On plonge alors la boule dans l'alcool, et, pour rétablir l'équilibre, on place dans le plateau B des poids marqués qui indiquent le poids P de l'alcool déplacé. En plongeant de même la boule dans l'eau pure, on connaît, par les poids qu'il faut mettre dans le plateau B pour rétablir l'équilibre, le poids p du même volume d'eau. En divisant P par p, on a donc la densité du liquide.

La méthode précédente, la seule applicable aux corps solides un peu volumineux, ne donne jamais des résultats bien précis, à cause de la résistance qu'oppose le liquide aux mouvements des corps qui y sont plongés.

104. Méthode du Aaeon.— La méthode du flacon est, de beaucoup, la meilleure qu'on puisse employer : c'est la seule qui soit susceptible de

fournir avec une égale précision les deux poids dont le rapport donne la densité.

Corps solides. — Les flacons destinés à

déterminer la densité des corps solides sont

de formes diverses : lorsqu'on veut opérer

sur des fragments assez volumineux, on se

g sert de petits flacons à large goulot (fig. 86),

^' dont le bord a été usé à l'émeri, de façon

qu'un disque de verre bien plan puisse s'y

^*^- ^- appliquer exactement ; lorsque le flacon a

été rempli d'eau, on fait glisser doucement le disque sur le bord, afin de

chasser tout le liquide qui pourrait le dépasser en prenant une forme

convexe.

Pour obtenir la densité d'un corps solide insoluble dans l'eau, d'un fragment de marbre par exemple, on le met dans un plateau B de la balance, et Ton place à cété le flacon rempli d'eau et bouché : on équilibre avec une tare placée dans le plateau A ; on enlève alors le corps, et on le remplace par des poids marqués, ce qui donne son poids P par double pesée. On retire ensuite les poids marqués et Ton introduit le fragment de marbre dans le flacon; il sort une certaine quantité de liquide; onre-

(*) Dans tes expériences précises, les données de Texpériençe doivent subir des cori*ections, dans lesquelles on tiendra compte de la poussée de l'air et de la température. Ces corrections seront indiquées plus loin, comme applications des lois de dilatation.