FORCES MOTRICES

lièrement servi pour mesurer les forces de l’électricité et du magnétisme.

SECTION II

De la résistance et du frottement.

La force passive des matériaux employés dans les arts mécaniques dépend tout à la fois des forces de cohésion et de répulsion de leurs molécules , et de la solidité de leur structure. La Physique, en traitant des propriétés de la matière , rend compte de la nature intime de ces forces : mais l’évaluation de leur puissance, et de leur valeur relative dans une foule de circonstances , est trop importante en mécanique pour que nous ne la regardions pas comme étant du ressort de la statique. La force du frottement, comme cause de retard , touche de si près à celle des forces passives , qu’on la déduit des mêmes considérations.

Les principaux effets d’une forcq, quelle qu’elle soit, agissant sur un corps solide, peuvent être réduits à sept, savoir : Y extension f la compression, Y enfoncement , la courbure, la torsion, Y altération, et la fracture.

Lorsqu’un poids est suspendu au-dessous d’un point fixe, la substance en suspension reçoit une extension , et elle ne conserve sa Forme qu’à cause de la force de cohésion et de sa solidité. Lorsqu’on place un poids sur un pilier, celui-ci est comprimé , et il résiste, premièrement, par la force répulsive , secondement, par sa solidité. L’effet que nous appelions enfoncement est celui qui résulte de l’application immédiate, sur un point fixe, d’une force transversale, de la même manière qu’agissent les lames d’une paire de ciseaux sur leur axe, et la résistance dans cette opération est due principalement à la solidité ou adhésion latérale des couches de la matière, qui serait au surplus peu efficace sans l’intervention des forces cohésive et répulsive. Si sur différentes parties d’une substance quelconque on suspend trois ou un plus grand nombre de forces , elles produisent la courbure , c’est-à-dire qu’elles font ployer la substance, de manière à en tenir certaines portions étendues, d’autres comprimées. Dans le cas de torsion , les parties centrales conservent leur position naturelle, tandis que celles qui forment la circonférence

FROTTEMENT ET RÉSISTANCE. Iî5

sont abaissées ou déplacées dans des directions opposées. On conçoit que l’effet des diverses forces ci-dessus mentionnées produit une altération constante, ou un changement de forme dans les substances suffisamment flexibles, et sans doute, jusqu’à un certain degré, sur tous les corps. Le résultat de tous ces effets est la fracture, qui a lieu lorsque les forces employées l’emportent sur l’énergie de résistance de la substance ; jusqu’à présent la plupart des auteurs n’ont pas porté plus loin leurs investigations.

Les forces qui altèrent la forme d’une substanee sont de deux espèces , la pression simple et Y impulsion ; mais cette dernière mérite particulièrement de fixer notre attention. Dans le cas de fracture, l’extension et la compression suivent à peu près les mêmes lois , en sorte que l’on peut juger par analogie de l’une à l’autre.

L’expérience démontre que la mesure de l’extension et de la compression des corps uniformément élastiques est dans un rapport simple avec les forces employées, en tant que ces forces sont comparativement petites. Ainsi, lorsqu’un poids de cent livres

procure à une barre d’acier une extension d’un centième de pouce , un poids de deux cents livres l’étendra de deux centièmes à peu près ; un poids de trois cents livres , trois centièmes, etc. Les mêmes poids, agissant dans des directions contraires, raccourciront cette barre d’un, deux ou trois centièmes.

Il est extrêmement difficile de comparer l’adhésion latérale, ou la force qui s’oppose à l’enfoncement des partie d’un solide , avec aucun cas d’adhésion directe. On a tenté quelques expériences sur la fracture des corps par le moyen de l’enfoncement, mais il ne paraît pas qu’on ait tenu compte de la force nécessaire pour obtenir un dérangement momentané de cette espèce. On peut conclure cependant de la torsion des corps, que la force varie dans le rapport simple de la distance des molécules comparée à leur position naturelle, et qu’elle doit être dans le même rapport avec la grandeur de la surface à laquelle elle est appliquée.

Le plus utile comme le plus important effet qui résulte de l’application d’une force, c’est la courbure. Quand une force agit sui