CONSTITUTION DE LA VEINE

seulement, ici, la pesanteur ajoute son effet à la cohésion pour rendre plus rapide Teffilement qui précède la rupture. Quant au changement périodique des gouttes, il est dû, évidemment, à ce que la goutte devenue sphérique dépasse la forme d'équilibre, de manière qu'un aplatissement dans le sens vertical succède à l'allongement originel. Les oscillations dans la veine liquide ont une toute autre origine, comme nous allons le voir.

Nous avons maintenant deux choses à expliquer : i» la division de la veine en gouttes, à une certaine distance de l'orifice; ^'^ les oscillations des gouttes, produisant les renflements que l'on observe dans la partie discontinue.

s#4. I. CAUSES OBLAOïYUUir DBLATaNB. — Autrefois, on expliquait de la manière suivante le partage de la veine en gouttes séparées : Considérons deux tranches voisines sortant verticalement de l'orifice, et soit Q le temps très petit qui sépare les instants de leur sortie. Si l'une de ces tranches a marché pendant le temps t, l'autre, au môme moment, aura marché pendant le temps / + 0 , et les espaces parcourus seront (105)

e=vt+i9t\ et e'=v(t + Q)+ig{t+ey; d'où e—e'=(v+igQ+gt)$,

V représentant la vitesse du liquide à sa sortie de l'orifice. La différence des espaces e, e' augmente avec / ; ce qui montre que les deux tranches s'éloigneront de plus en plus l'une de l'autre, et finiront par se séparer; après quoi elles prendront la forme sphérique, sous l'influence de la cohésion.

Cette explication a été longtemps regardée comme satisfaisante. Mais, comme l'a remarqué M. Hagen, elle ne peut se concilier avec ce fait, que la séparation a encore lieu quand la veine est lancée de bas en haut. En outre, M. Plateau fait observer que, à cause de la cohésion du liquide, l'accroissement de la différence des vitesses doit simplement rendre la veine de plus en plus effilée, et non en provoquer la rupture. Ayant alors étudié pas à pas les phénomènes, cet habile physicien est parvenu, en partant de la division d'un cylindre liquide en deux masses séparées (2i4), à établir une théorie très remarquable et très satisfaisante de la constitution de la veines C'est cette théorie que nous allons maintenant exposer.

IMS. Division d*an eyiindre liquide en sphères. — M. Plateau commence par montrer qu'un cylindre liquide de grande longueur tend à se partager en une série de sphères isolées, par un effet de cohésion analogue à celui qui détermine la division en deux masses liquides, d'un cylindre maintenu entre deux anneaux fixes (324). 11 emploie pour cela deux méthodes principales.

1* On enfonce dans un alcool un peu moins dense que l'huile, le bec, ayant 3 millimètres de diamètre, d'un entonnoir en verre, et l'on y verse de l'huile. Le liquide forme d'abord une colonne continue ; mais quand on cesse de verser du liquide, la vitesse de sortie se ralentit, et l'on voit bieutôt la colonne se

I Méâunns de l'Académie des sciences de Bruxelles, t. XXUl (1849); et Annales de chimie et de fkysique, 3« série, t. XXX.

résoudre rapidement en une série de sphères également espacées et sensiblement égales, entre lesquelles se trouvent des sphérules. Si ce phénomène ne se produit pas tout d'abord, c'est que, le changement de figure se faisant graduellement dans les différentes tranches, quand la vitesse est trop grande ce changement ne peut être appréciable pendant le temps très court que met chaque tranche i aller de l'orifice au fond du vase.

2o Sur une lame de verre bien horizontale, on pose deux glaces verticales parallèles, entre lesquelles on verse un peu de mercure ; puis on rapproche les glaces de manière que le mercure vienne toucher deux fils de cuivre de I millimètre de diamètre, opposés l'un à l'autre, et entre lesquels le mercure forme une petite colonne. Les extrémités de cette colonne adhèrent aux fils de cuivre, dont la tranche a été amalgamée à l'avance, c'est-à-dire mouillée avec du mercure. Une couche de vernis recouvre l'amalgame qui s'étend ordinairemeot sur les parties latérales. On écarte ensuite les fils l'un de l'autre avec précaution, jusqu'à ce que la colonne, qui s'allonge peu à peu, ait une épaisseur verticale égale à son épaisseur horizontale. Alors, la pesanteur est insensible, et l'on peut regarder la colonne comme cylindrique. Les lames parallèles étant ensuite réunies par des bandes de fer, au moyen de vis et d'écrous, on en forme un système invariable, qui est muni d'une tige guidée par son passage à travers un tube vertical fixe. Cette disposition permet d'enlever les deux

lames simultanément, et dans une direction bien verticale. On voit alors la colonne de g , mercure devenue libre, se diviser en une série

®^ de petites sphères à peu près égales. Le nombre de ces sphères varie un peu, d'une expérience à l'autre ; mais les variations sont assez petites pour qu'on puisse les considérer comme dues aux incertitudes du mode d'opération. Il en est de même de la régularité des sphères, qui n'est pas toujours parfaite.

Voici comment M. Plateau rend compte de cette division du cylindre liquide. Ce cylindre commence par présenter des renflements équidistants, àJb (fig. 201), séparés par des étranglements, qui se resserrent de plus en plus, Fig. 201. et se changent en un mince filet, de. Ce filet

éprouve les mêmes modifications que le cylindre, mais en ne présentant que deux étranglements ; ceux-d se convertissent à leur tour en deux filets plus déliés, qui se brisent, en donnant lieu à deux sphérules isolées c, c, pendant que le renflement donne une sphénile plus grande m. Après la rupture des derniers filets, les grosses masses prennent la forme de sphères. Les sphérules s'aperçoivent, dans les expériences que nous venons de citer, faites avec l'huile ou le mercure.