DES CORPS EN VIBRATION

470. Quand les molécules d'un corps élastique ont été dérangées de leur position d'équilibre, elles y reviennent, dés qu'elles sont abandonnées à ellesmêmes, dépassent cette position, en vertu de la vitesse acquise, pour y revenir de nouveau et s'y arrêter après avoir accompli un certain nombre d'oscillations d'amplitude décroissante. Ces mouvements, ordinairement très rapides, se manifestent par des déplacements de totalité dans certaines parties des corps, qui oscillent elles-mêmes de part et d'autre d'une position d'équilibre. Ces oscillations, quand elles sont très rapides, se nomment vibrations. Elles ne peuvent se manifester que dans les corps élastiques.

Dans les corps solides, l'élasticité peut être développée par flexion, par compression ou traction, et par torsion, il y a donc trois manières de faire vibrer ces sortes de corps ; et l'on y distingue des vibrations par flexion, ou vibrations transversales \ des vibrations par compression et extension, ou vibrations longitudinales ; enfin, des vibrations par torsion ou vibrations tournantes.

Dans les fluides, on ne peut développer l'élasticité que par compression, et il ne peut y avoir que des vibrations résultant de l'écartement et du rapprochement rapide des molécules.

Les vibrations des corps élastiques sont isochrones, quelle qu'en soit Tamplitude, pourvu qu'elle soit très petite ; car nous avons vu qu'alors, la force de ressort qui tend à ramener les molécules à leur position d'équilibre, est, dans tous les cas, proportionnelle au déplacement qu'on leur a fait subir. Nous pouvons donc appliquer ici le raisonnement qui nous a servi à démontrer l'isochronisme du pendule (112). Quand l'amplitude n'est pas très petite, la loi de proportionnalité des forces de ressort aux déplacements n'est plus rigoureusement exacte; aussi M. Weber a-t-il reconnu que le son d'un diapason fortement ébranlé, monte en s'affaiblissant, ce qui indique que les vibrations deviennent plus rapides à mesure que leur amplitude diminue.

Nous diviserons l'étude des corps en vibration en deux parties : dans h promii^re, nous considérerons les corps vibrants, relativement à Tébraniefflent «|u*ils peuvent communiquer à Torgane de l*ouîe, et à la sensation de son qui eu résulte : cette partie constitue Vacoustiqne ou phonique. Dans la seconde, nous nous occuperons des lois du mouvement vibratoire, que ce mouvement détermine ou non des sons appréciables ; et là l'acoustique et ses lois n'interviendront que pour fournir des moyens d'appréciation ou de mesure.