PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DES CORPS SOLIDES

45. Cohésion. Ténacité. — Les deux propriétés essentielles des corps solides sont la cohésion et Y élasticité. C'est, comme nous l'avons dit en parlant des différents états de la matière (§ 45), à leur cohésion considérable que les solides doivent de constituer des touts compactes et résistants d'une forme déterminée ; c'est cette même force de cohésion qui rend nécessaire l'intervention d'efforts extérieurs plus ou moins intenses pour désunir les éléments . constitutifs d'un corps solide ou même pour le déformer. L'élasticité est une propriété connexe de la précédente ; elle consiste clans la tendance que possède un corps à réagir contre toute cause extérieure de déformation, tendance en vertu de laquelle ce corps reprend sa forme primitive aussitôt qu'il est soustrait à l'action de la force qui l'a déformé , l'effort développé par l'élasticité étant opposé et égal en intensité à la cause déformatrice.

La grandeur minima de l'effort nécessaire pour déterminer la rupture d'un corps, c'est-à-dire la séparation de ses molécules, sert de mesure à la force de cohésion, ou, comme on dit aussi, à la ténacité. Par ce terme de ténacité, il faut entendre la limite de la résistance qu'un corps oppose à sa rupture. On distingue autant de variétés de résistance à la rupture qu'il y a de moyens différents de détruire la continuité d'un corps. Nous avons ainsi la ténacité absolue, c'est-à-dire la résistance à la rupture par traction; la ténacité relative, ou résistance à la rupture par flexion; la dureté, ou résistance à l'écrasement. [On peut encore distinguer la résistance à la torsion et, avec M. Vicat, la résistance transverse , c'est-à-dire la résistance qu'oppose un corps à l'action d'une force; agissant dans le plan même de la section suivant laquelle doit se faire la séparation, de manière que les surfaces qui se séparent glissent l'une sur l'autre.]

Ces différentes espèces de résistance sont loin de suivre les mêmes lois. Le verre, par exemple, possède une résistance absolue de beaucoup supérieure à celle du caoutchouc.; il résist >, au contraire, bien moins que ce dernier corps

DE LA PESANTEUR

à la rupture par flexion et par compression. La ténacité absolue sert ordinairement de mesure à la force de cohésion ; et , comme la résistance qu'un corps étiré dans le sens de sa longueur oppose à la rupture est proportionnelle à la section du corps, on prend, pour exprimer l'intensité de la cohésion, le poids capable d'amener la rupture sous une section de 1 millimètre carré ; [c'est là ce qu'on peut appeler le coefficient de ténacité absolue ou de cohésion.] La force de cohésion ainsi déterminée varie considérablement d'un corps à l'autre : tandis qu'elle est de près de 84 kilogr. pour l'acier fondu étiré , elle n'a qu'une valeur de 2 kilogr. pour le plomb étiré. Parmi les tissus du corps humain, les os et les tendons présentent la cohésion la plus forte; les muscles ont une ténacité bien moindre.

[Nous donnons ici les moyennes des résultats obtenus par M. Wertheim', pour la cohésion des principaux tissus de l'organisme humain :

Ces nombres représentent en kilogrammes la force de cohésion des tissus à l'état frais. Il ressort des expériences de M. Wertheim que la cohésion diminue avec l'âge ; elle a été trouvée , par exemple, de 15,03 pour le péroné d'un homme de 30 ans , et de 4,335 pour le même os d'un homme de 74 ans ; le muscle couturier possédait une ténacité de 0,070 chez un enfant de 1 an , et n'a donné que 0,017 chez un homme de 74 ans. La dessiccation augmente considérablement la ténacité des tissus.

Galilée a découvert qu'une barre creuse résiste mieux à la rupture par flexion qu'une barre massive de même substance, dont l'aire de la section droite serait la même. Cette différence de résistance relative se conçoit facilement ; car le diamètre extérieur étant plus grand pour la barre creuse , le bras de levier auquel est appliquée une partie de la résistance est aussi plus long. Il y a toutefois à l'accroissement du diamètre extérieur une limite au delà de laquelle la résistance de la barre diminue de nouveau ; car, si les parois du tube formé deviennent trop minces, elles tendent à fléchir et à se plisser. M. Girard a calculé que le maximum de résistance d'un cylindre creux a lieu quand le rayon extérieur et le rayon intérieur sont entre eux, à très-peu près, dans le rapport de 11 à 5. Il n'est pas besoin de faire remarquer qu'une barre , présentant dans son intérieur une série d'évidements longitudinaux, offre, au point de vue de sa résistance relative, les mêmes avantages qu'un tube, creux. Nous voyons qu'on peut ainsi accroître la résistance relative d'un corps, sans en augmenter le poids, ou, inversement, diminuer le poids sans affaiblir la résistance.

Nous trouvons clans la nature de nombreux exemples de cette disposition , qui permet de joindre la légèreté à la résistance : les tiges de certaines plànteSj les plumes des oiseaux , les os longs des animaux sont des tubes creux ; la plupart des autres pièces du squelette présentent aussi une disposition cloi-

i G. Wertheim. Mémoire miv l'élasticité et la cohésion des principaux tissus du corps humain [Ann. de ehim. et de pty*; [3], XXI, p. :;«•>, 1847)1

Os. . .

Tendons .

Nerfs . .

8'sOOO 6,250 1,351

Veines .

Artères .

Muscles .