MESURE DES FORGES : BALANCES

de matière qu’il contient , et nous jugeons de sa masse par son poids.

On obtient ordinairement le poids d’un corps en le comparant à d’autres poids de dimensions connues : quelquefois aussi la comparaison a lieu à l’aide de la flexion d’un ressort.

Les poids étalons ont généralement été déduits d’une mesure convenue d’un corps connu , particulièrement de l’eau. Ainsi, le gramme, dans la série des nouvelles mesures , équivaut à un centimètre cube d’eau pure, dans sa plus grande densité , c’est-àdire environ à la température de 39° Farenlieit ou 4°, 4 du thermomètre centigrade, environ 4° de celui deRéaumur. Il équivaut à quinze 4 /9 grains anglais; donc le kilogramme vaut deux livres '/s, et cinq myriagrammes valent à peu près cent livres pe» sant (poids anglais).

Les instrumens qu’on emploie pour peser sont les balances et les pesons. Dans la balance ordinaire , les poids des substances comparées sont égaux ; dans une machine composée, on se sert de poids qui, dans une certaine proportion, sont plus faibles que ceux

ïi6 mécanique: statique.

qu’ils représentent ; dans le peson (fig. 14) , un poids unique acquiert différentes valeurs, selon les diverses positions qu’on lui donne sur le bras du levier; et dans la balance h levier courbe la position des branches détermine la force du contre-poids. Le peson à ressort donne la mesure du poids par le degré de flexion que subit le ressort.

La balance ordinaire doit avoir deux bras ou fléaux parfaitement égaux , portant à chacune de leurs extrémités un bassin de même poids: Une aiguille perpendiculaire au levier est fixée au-dessus de l’axe de suspension, lequel à son tour est soutenu par deux couteaux, sur une chape verticale. On voit que, d’après la position de l’axe de suspension, relativement aux points d’appui des bassins, l’équilibre doit avoir lieu, ce que l’on reconnaît lorsque les directions de l’aiguille et de la chape coïncident ; on conçoit dès lors que si les bras du levier sont inégaux, les poids le deviennent et la balance est fausse. Il est facile de reconnaître la fraude en changeant . les poids de bassin.

Lorsque les longueurs effectives de l’un ou des deux bras du levier peuvent varier

MESURE DES FORCES : BALANCES. 1 17 en changeant les points de suspension, suivant les divisions d’une échelle proportionnelle , l’instrument prend le nom de peson (pl.9,fig. 113).

Un ressort, contourné en spirale, disposé de manière à recevoir un crochet à son extrémité par l’intervention d’une barre graduée, donne assez exactement le poids d’un corps suspendu par le crochet:- cet instrument s’appelle peson à ressort. Toutefois, pour tenir compte delà dilatation que la chaleur peut faire subir à cet instrument , on déduit un pour cinq mille du poids indiqué par le ressort. C’est à l’aide de cette machine qu’on évalue l’intensité exacte des forces développées par les animaux de toute espèce dans le travail qu’on leur fait faire : elle prend quelquefois , dans ce cas , le nom de dynamomètre .

§ II. ■ — Mécanique animale.

Toutes les actions, ou au moins toutes les actions extérieures des animaux dépendent des contractions et des alongemens des parties charnues qui ont reçu le nom de muscles. La manière d’agir particulière à chacun d’eux

est du domaine de l’anatomie et de la physiologie, mais leur mécanisme, qui se rapporte au levier et au centre de gravité, doit être indiqué ici. Les os sont les leviers ; les points d’attache, les centres de gravité; et la force est transmise par les muscles , qui sont ordinairement attachés aux os par les tendons. Quand un muscle se contracte dans la direction de Ses fibres , il devient plus court ; quand il se relâche , il est tout-à-fait passif, car les fibres, étant extrêmement flexibles, ne peuvent avoir que peu ou point d’effet pour séparer les parties auxquelles elles sont attachées. Cette séparation est donc en général opérée par l’action d’autres muscles, appelés les antagonistes des premiers, quelquefois par des ligamens élastiques, quelquefois par d’autres moyens. L’os forme un levier du deuxième ordre, où les deux forces opposées l’une à l’autre sont du même côté du centre de gravité. En général , l’insertion d’un muscle a lieu beaucoup plus près du l centre de gravité que le point d’action , et l’obliquité de sa direction cause un désavantage mécanique encore plus grand par rapport au pouvoir de rotation ; mais il est plus

MÉCANIQUE ANIMALE. Iig

convenable, dans l’économie animale, de produire une grande force contractile , plutôt que d’avoir beaucoup de développemens dans le mouvement premier.

Borelli a calculé que la force immédiate du biceps ou du muscle qui plie le bras , équivaut à trois cents livres , et que celle des muscles qui font mouvoir la mâchoire inférieure équivaut chez l’homme à cinq cents livres , mais est hien supérieure chez les animaux carnassiers.

§ III. — Forces motrices.

Dans l’examen des diverses sources du mouvement, il convient de tenir compte, non-seulement de la grandeur immédiate des forces qu’elles développent , mais aussi delà vitesse avec laquelle elles agissent, ainsi que du temps de leur durée. On a admis en ce sens comme unité de comparaison , qu’un homme d’un âge moyen, et bien portant, pouvait élever un poids de dix livres à la hauteur de dix pieds par seconde, et continuer ce travail pendant dix heures par jour.

Le travail journalier d’un cheval est égal à celui de cinq ou six hommes , mais il ne

I ao MÉCANIQUE : STATIQUE.

peut soutenir ce travail plus de huit heures par jour, s’il tire un poids de deux cents livres, ni plus de six heures, s’il en tire un de deux cent quarante, en parcourant deux milles'/i par heure. La force d’un mulet équivaut à celle de trois ou quatre hommes. La dépense d’entretien pour un cheval est généralement deux ou trois fois plus considérable que celle du louage d’un journalier; d’où l’on voit que l’emploi de la force d’un cheval est moitié moins dispendieuse que celle d’un homme.

Un grand moulin à vent avec lequel Coulomb a fait plusieurs expériences, pouvait, terme moyen, travailler huit heures par jour, et équivaloir au travail de trente -quatre hommes. En supposant que vingt-cinq pieds carrés des voiles du moulin font l’ouvrage d’un ouvrier , la dépense de la machine et de ses réparations se monterait probablement à moitié moins que celle d’un nombre de chevaux capables de fournir une force semblable. Quand on peut se servir d’un courant d’eau , sa force est en général préférable , parce qu’elle est plus régulière que celle du vent.