PRESSION HYDRAULIQUE

avec la mécanique proprement dite. Il est vrai que quand une certaine masse fluide doit n’exercer qu’une action presque instantanée , son effet est à peu près semblable à celui d’un solide ; car ici la distinction essentielle, celle qui résulte de l’action successive des molécules , n’existe pas.

Si une partie du poids d’un fluide s’épuise à procurer le mouvement dans quelque direction que ce soit, sa pression sur le récipient diminue dans cette même direction , suivant une force égale; car la gravitation employée à engendrer la vitesse ne saurait en même temps développer la pression; et si le mouvement produit l’est dans toute autre direction que la verticale, son obliquité est due à la réaction opérée aussitôt par le récipient, ou quelque obstacle fixe : or, il est évident qu’une force verticale comme celle de la gravitation ne saurait donner lieu à un mouvement oblique ou horizontal.

Un faible courant qui s’échappe du fond d’un vase, réclame, pour être mis en mouvement, un poids égal à celui d’une colonne de fluide , qui aurait pour base l’orifice par lequel il s’écoule, et pour hauteur deux fois

aoa hydraulique: hydrodynamique.

celle du vase. Si ce courant s’échappait du vase dans toute autre direction, l’effet delà pression diminuée dans cette direction serait à peu près le même que si le vase était soumis à une pression égale quelle qu’elle fût, dans une direction contraire; et si le vase était mobile, il acquerrait, dans cette direction , un mouvement progressif ou de rotation. Ainsi, lorsqu’un vase ou un tuyau est fixé sur un centre, et qu’un jet d’eau s’en échappe latéralement, le vase tourne d’abord avec vitesse, mais bientôt le mouvement de rotation devient nul en raison de la force employée à procurer successivement aux molécules liquides un mouvement circulaire.

Lorsqu’un jet frappe obliquement une surface plane , sa force pour pousser un corps dans sa propre direction est à peu près proportionnelle à la hauteur à laquelle s’élèverait le jet , s’il était pareillement incliné à l’horizon. Mais lorsqu’un plan est placé obliquement par rapport à un courant , la force qui le pousse dans la direction du. courant est tant soit peu affaiblie à cause de l’obliquité , qui intercepte en quelque façon le courant.

PRESSION HYDRAULIQUE. 2o3

On a trouvé que la pression qu’exerce un fluide qui frappe perpendiculairement une surface plane, était différente à différens points de cette surface : plus grande vers le centre, moindre sur les bords : de sorte que si l’on pratique une ouverture au centre d’un plan circulaire qui recouvre l’embouchure d’un tube recourbé , le fluide qu’il contient s’élèvera moitié plus haut que si l’embouchure entière était ouverte. Il est également remarquable que deux corps égaux et semblables dans la forme de leur portion en contact avec le fluide, manifestent des résistances très- différentes, en raison de leur forme dans leur partie postérieure , et qu’un mince plateau circulaire offre moins de résistance qu’un long cylindre de même diamètre. Ces particularités ne sauraient s’expliquer par la vague supposition de la résistance occasionée par l’impulsion immédiate des particules isolées du fluide sur le solide : mais elles cessent de surprendre quand on interroge le véritable mode d’action des fluides continus, puisqu’ en effet tout le mouvement engendré par le fluide dans le solide, ou par le solide dans le fluide, est commu-

204 hydraulique : HYDRODYNAMIQUE, niqué au moyen de la pression , beaucoup plus que par l’impulsion immédiate.

Il paraît que la pression hydraulique de l’air est plus considérable que celle de l’eau, proportionnellement à sa densité, mais la cause n’en est pas bien connue. On a trouvé que l’impulsion perpendiculaire de l’air, sur un plan, dépasse le poids d’une colonne d’air correspondante en hauteur à la vitesse; et quelques auteurs ont affirmé que cet excès était d’un tiers, d’autres de deux tiers. On convient aussi que la résistance est un peu plus grande pour une large surface, que pour un certain nombre de petites dont l’étendue réunie équivaudrait à la grande.

Si l’on voulait apprécier avec plus d’exactitude, en livres , la résistance ou l’impulsion de l’air, pour chaque pied carré d’une surface qui lui serait directement opposée, il faudrait diviser le carré de la vitesse en une seconde, exprimée en pieds, par cinq cents. Ainsi , en supposant la vitesse de cent pieds par seconde , la pression sur chaque pied carré serait de vingt livres ; si elle était de mille , deux mille livres. Pour une sphère d’un pied de diamètre, il faudrait

PRESSION HYDRAULIQUE. 2o5

diviser le carré de la vitesse par 1600.

Parle même procédé, nous pourrions apprécier la plus grande vitesse qu’un corps donné peut acquérir en traversant l’espace , puisque la vitesse pour laquelle la résistance est égale au poids serait son expression. Donc, si une sphère d’un pied de diamètre pesait iooliv.,le carré de sa plus grande vitesse serait cent soixante mille, et la vitesse ellemême quatre cents pieds par seconde. Si une pierre de dimensions pareilles traversait l’atmosphère avec une vitesse plus grande, son mouvement serait bientôt ramené à ces proportions ; et un corps plus léger ou plus petit, serait mu plus lentement. Le poids du parachute de M. Garnerin, avec son lest, était environ d’un quart de livre pour chaque pied carré ; d’où il suit que le carré de sa plus grande vitesse devait être d’environ cent vingt-cinq, et sa vitesse de onze pieds par seconde: c’est celle qu’une personne acquerrait en sautant d’une hauteur de deux pieds. M. Garnerin trouvait que la vitesse de son parachute était moindre; et cela est présumable en raison de sa forme concave, qui devait considérablement accroître la résistanpe.

j&o6 HYDRAULIQUE: HYDRODYNAMIQUE.

Ainsi M. Edgeworth a trouvé qu’un plateau de neuf pouces de long , courbé en arc, dont la corde serait de sept augmentait la résistance de plus d’un septième. La diminution de la résistance de l’air en raison de l’obliquité des surfaces, est encore moindre que celle de l’eau.

Lorsque la vitesse d’un corps qui se meut dans un fluide élastique, est très-grande , la résistance est bien plus que le carré de la vitesse. Ainsi le retard qu’éprouve un boulet qui jouit d’une vitesse de mille pieds par seconde, ou un peu moins, devient promptement beaucoup plus considérable que le calcul ne l’indique. La raison de ce phénomène provient de ce que la condensation de l’air chassé par le boulet s’opère nécessairement dans un espaee plus petit ; l’air y est fortement comprimé , attendu que l’effet de l’impulsion ne peut avoir lieu que suivant une certaine vitesse , qui ne saurait être plus considérable que celle du boulet. Voilà pourquoi on augmente le poids d’un boulet , lorsqu’on veut rendre sa portée plus considérable : car la résistance n’augmente qu’en proportion de la surface du boulet , tandis