CHOC D UNE TEINE CONTRE UN PLAN

9 dans le tube gradué qui se voit au-dessous de «, et le mercure la branche mn du manomètre. Si Ton oinrre convenablement le 9 peut faire en sorte que le niveau dans le tube gradué. Alors la pression t égale à la hauteur de la colonne dVau au-dessus, diminuée de la différence e Tair extérieur et de Tair logé en m. ce est donnée par la distance h des mercure dans les deux branches du ance que Ton transforme en colonntt i multipliant par la densité S du pression hydrostatique sur l'orifice o —h^. Cette pression diffère un peu de ste réellement, à cause de l'état de le la colonne ; mais la différence est

raltats des expériences. — Lf*s suivent ont été obtenus à la tempe- '. — 1» Le diamètre des napprs igmente à mesure que la pression irt est parti d'une pression de 7 atmo- 1 obtenait au moyen d'air comprimé, réoles sont d'autant plus prononcées B couverte de stries circulaires d'autant es, que les orifices sont plus petits, produit par le choc de Fauréole contre de, est intense et très pur pour les ns, et le nombre de vibrations paraît à »ortionnel à la vitesse de récoulemont, es veines liquides (268). — 4® Le diaappe atteint, quand l'auréole disparaît, iximum, de part et d'autre de laquelle

et cela pour des pressions d'autant |ue l'orifice est plus grand. — 5® En nappe se ferme à une pression égale 3 celle qui donne la nappe maximum , ; des nappes fermées est sensiblement

au diamètre de l'orifice, quand celui-ci est compris entre 20 et . — 6<> La nappe se ferme à une pression d'autant plus faible, que )lus grand. — 7» Pour les grands orifices, la nappe fermée est e large ; c'est le contraire pour les petits orifices. 11 doit donc y wur lequel la hauteur de la nappe fermée serait égale au diamètre !ur.

Fig. SOS.

iBflnence de la directioa da Jet. — Quand la vitesse d'écoulement esl

très grande, la direction du jet n*a pas d'influence sur la figure de la nappe» qui présente alors, dans tous h'S cas, la forme d'un cône très surbaissé, doul le sommet est tourné du côté de Torifice, comme on le voit en A (fig. S09). Mais quand la pression est assez faible pour qu'il n'y ait pas d'auréole, la pesanteur devient sensible, et la forme dépend de la direction du jet. On voit en B une nappe unie provenant d'un jet horizontal; et en C, D, E (fig. iiOlj d'autres nappes produites par un jet vertical de bas en hauty sous des pressions de plus en plus faibles.

Fig. 209.

Fig. 210.

iBflaeaee de la distaaee da disqae. — L'augmentation de distance (h disque à l'orifice produit le môme effet qu'un accroissement de pression. La pression étant d'abord assez grande pour qu'il se forme une auréole, si l'on éloigne le disque, le diamètre de la nappe diminue; quand le disque arriie à l'extrémité de la partie continue de la veine, là où les renflements commeDceni à être sensibles, la partie limpide de la nappe se recouvre d'ondes circulaires fixes, d'autant plus larges et saillantes qu'on est plus près de la partie divisée de la veine, et le son produit devient plus prononcé. Si la nappe est sans auréole, elle diminue encore de diamètre à mesure que la distance augment^ et les ondi'S concentriques se produisent, même avant qu'on arrive au point oi les renflements de la partie continue de la veine sont sensibles. Si en même temps le diamètre de l'orifice dépasse 5 ou 6 millimètres, comme l'auréole se produit à une pression d'autant plus petite que l'orifice est plus grand, il s* forme une auréole quand on arrive a une certaine distance de l'orifice, et cette auréole disparaît au moment où l'on atteint l'extrémité de la partie continue dl la veine. Enfin, si la pression est assrz faible pour que la nappe soit fermée, elle s'ouvre quand la distance augmente, puis diminue de diamètre, sans cesser d'être ouverte, jusqu'à l'apparition des ondes concentriques, qui se montreat quand la distance à l'orifice est égale à peu près au tiers de la longueur de b partie continue. Si l'orifice est assez grand, on peut aussi obtenir une auréole.

CHOC d'une veine contre un plan. 255

Quand le disque se trouve dans la partie trouble, il n*y a plus de nappe, mais liquide est lancé périodiquement dans tous les sens en jets déliés, ce qui OQve une fois de plus que cette partie de la veine n'est pas continue. svs. EmpliratioB des phénomènes. — Pour expliquer la formation des ppes, Savart remarque que le liquide, arrivé à la surface du disque, est omis à quatre forces : !<> une force de projection, provenant du choc de la iue sur le disque, et qui tend à lancer les molécules liquides dans toutes les rections ; ^ la cohésion du liquide pour la substance du disque, qui fait ne les molécules liquides , au lieu de se réfléchir, glissent sur la surface ; » la pesanteur.

Si la pression est très grande, la force de projection l'emporte, et, les deux iatres forces n'ayant pas d'influence sensible, la nappe est à peu prés plane. )nand la force de projection devient moindre, la pesanteur et la cohésion du iqnide donnent une forme convexe à la nappe; et elle se ferme, quand la force le projection est devenue très faible, sous l'influence de l'action des diflérentes arties de la nappe sur elles-mêmes (147).

Quant aux apparences que présentent les nappes auréolées, elles sont faciles rattacher aux diflerentes circonstances que présente la constitution de la veine, ^insi, la partie unie de la nappe correspond à la partie continue de la veine, et auréole, à sa partie trouble. Pour rendre cette comparaison plus facile à saisir, savart a produit des nappes auréolées en faisant jaillir le liquide, sous forme de cine circulaire rayonnant en tous sens, par l'espace compris entre un plateau 'ans lequel était pratiqué l'orifice et un disque placé à une distance moindre pie l'épaisseur de la nappe qui se formerait si la distance était plus grande. Jne veine lancée par un orifice annulaire présente encore les mômes phénomènes, et peut être regardée comme une nappe cylindrique. Pour compléter tnalogie, ajoutons que, si l'on appuie sur le réservoir un diapason donnant le i^e son que la nappe, le diamètre de la partie limpide se réduit presque de I0!tié(268).

n y a cependant des différences avec les veines liquides : par exemple, le son Hne nappe ne dépend pas, comme celui de la veine, du diamètre de l'orifice ; î son produit par le choc de l'auréole va en montant peu à peu d'une quinte, land le corps choqué marche du bord extérieur au bord intérieur; tandis que son reste le môme pour tous les points de la partie trouble de la veine. Enfin, «os une pression assez faible, l'auréole disparaît, tandis que la partie trouble ! la veine subsiste pour les plus faibles pressions. Ces différences sont dues la marche divergente des filets liquides sur le disque, et à l'adhérence du [uide avec sa surface.

Mrs. Inflnenee dn disqne. — On rend évidente l'adhérence du liquide disque en faisant varier son diamètre et la nature de la substance avec lueile il est formé, surtout quand la pression est faible. Ainsi, avec un disque bois taillé perpendiculairement aux fibres, la courbure est plus prononcée et nappe plus unie et plus calme qu'avec un disque de laiton de mômes

dimensions. Si, la pression restant constante, le diamètre augmente, à partir de celui de la veine, pour lequel la nappe est nulle, elle grandit en présentant d'abord une forme conique, A (fig, 211), puis se redresse, B, et diminue de diamètre en prenant une forme convexe en dessus, C, à cause du ralentissement qn'éprouvent les molécules par leur frottement sur le disque. Quand ce dernier est

Fig. 2H.

Fig. ut.

suffisamment grand, la nappe se ferme, D, et embrasse un volume d'autant pins petit que le disque est plus grand, E, (fig, 212). Enfin, si le disque est encore plus grand, il n'y a plus de nappe; le liquide tombe verticalement tout autour du disque, F, en présentant sur les bords un bourrelet b, h. C'est que tonte 11 vitesse de projection est détruite par le frottement, quand le liquide arrive a bord. La nappe centrale mince aa est d'autant plus grande que la pression est plus forte, et que les bords du disque laissent glisser l'eau plus facilement. Si, par exemple, on les enduit d'un corps gras, la partie mince diminue de diamètre.

Fig. 213.

L'influence du diamètre devient évidente quand on remplace le disque par on triangle : si la pression est faible, la nappe présente la forme d'un trèfle dont les angles rentrants correspondent aux sommets du triangle, tandis qu'elle reste circulaire sous les pressions assez fortes pour qu'il y ait une auréole.

L'épaisseur du disque et l'état de ses bords modifient aussi la forme et les dimensions des nappes. Par exemple, on obtient, sous la même pression de 152 centimètres, les résultats A, B, C (fig, 213), avec des disques abords

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ondis de 6, % el 0,5 millimètres d'épaisseur. La nappe D est produite par disque à bords tranchants. On reconnaît bien encore là Tinfluence de Tadhétce au disque. Ces résultats restent les mêmes dans le vide. SW. ImflaeBce de la températarc et de la nature du llqalde. — nfluence de la température découle naturellement des explications qui îcédent. Savart a reconmi que, les diamètres du disque et de l'orifice resit constants, le diamètre de la nappe fermée atteint sou maximum à la tempéure de 4°. A OO"", ce diamètre est très petit, et il décroît tellement vite en procbant de cette température, que l'on doit admettre qu'il serait nul à KW, apérature de l'ébuUition de l'eau. La pression nécessaire pour que la nappe ferme est d'ailleurs d'autant plus grande que son diamètre est lui-même is grand.

Maximum et minimum de Yiseosité. — Vers 1"" ou2°, le diamètre est même qu'à 90"", moindre qu'à 0"", et surtout qu'à 4°. H semble donc que les olécules, pour venir de l'état liquide à l'état solide, doivent passer par une )sition d'équilibre instable, dans laquelle elles sont comme indifférentes, ce n'indique la valeur minimum de la cohésion, il y a donc un maximum de iieost/e à^"", quand la densité de l'eau est elle-même maximum, et un minimum emcasité vers1° ou 2*". Ces faits ont été reconnus par Savart, pendant hiirer, sous diverses charges et avec différents orifices. Comme exemple, 0U8 citerons les nombres suivants : avec un disque de S7 millimètres de iamètre, placé à une distance de 20 millimètres de l'orifice, le diamètre de la ippe, au moment où elle venait de se fermer, fut de 10«», 7«", 13 centimètres mr les températures de 0°; i°,3; 5°; la pression à l'orifice étant de >3«-, 131«, i 72 centimètres.

La chaleur agit aussi sur la forme de la nappe fermée ; à 4"* , au ti«tmiim de viscosité, elle présente la figure d'un ellipsoïde un peu aplati de lUt en bas, tandis que, à des températures supérieures ou inférieures, sa courbe ^ératrice ressemble à une demi-lemniscate, D (fig. 207). — Au maximum de scosité, les nappes auréolées sont aussi plus régulières qu'à toute autre tem- ^rature, et les nappes unies ouvertes, sont plus courbes et présentent sur leur ontour des dentelures moins profondes.

En opérant avec différent liquides, Savart a reconnu que les nappes se snnent sous des pressions différentes ,> et avec des diamètres différents, «a pression la plus faible indique le liquide dont la viscosité est la plus petite. In peut ainsi former la liste suivante, dans laquelle les liquides vont du plus isqneux à celui qui l'est le moins : eau gommée, alcool, eau, éllier, mercure. t peu d'acide mêlé à l'eau suffit pour empèrlRr ta nxppe de 9e fermer. On ne ; serait guère attendu à trouver, dans le choc des veines, un moyen de comirer la viscosité des liquides.

M/9H. Des monvementa bma^nes de la nap^. — Ces phénomènes Bgnliers se produisent sous les fiûbles pressions (272). L'orifice ayant mîBimètres de diamètre , et la charge allant en décroissant à partir de

15 à 20 centimètres, la nappe diminue de volume, et prend successivement les formes A, B, C (fig. 214), qui alternent brusquement avec la forme ovoïde primitive. Quand le diamètre de Torifice n'est que de 3 millimètres, il d'j a plus de relèvement de la nappe au-dessus du disque, mais seulement des décroissements brusques alternant avec des décroissements lents, qui se

Fig. 2U.

Fig. 215.

répètent dix à douze fois de suite. EnGn, quand le diamètre atteint 9 millimètres, après quelques décroissements brusques, la nappe fermée s'allonge pir sauts brusques, en prenant successivement les formes a, 6, c (fig, 215), doot la dernière persiste jusqu'à ce que la nappe disparaisse.

Le diamètre du réservoir cylindrique a une grande influence sur ces phénomènes; quand il atteint 3 ou 4 décimètres, il n'y a pas de relèvement, sicf n'est pour les pressions extrêmement petites. Le diamètre du disque, la forme arrondie ou anguleuse de son contour, la nature de sa substance, et sa distance à l'orifice, ool aussi une grande influence sur les décroissements brusques. La tige qui supporte le disque n'a, au contraire, aucune influence; car, si on la supprime, en soutenant le disque par un support qui passe par l'axe de l'orifice (fig. 216), les phénomènes restent les mêmes. Savarl les r^arde comme dus à des changements alternatifs dans la vitesse relative des couches externe? et internes de la nappe, provenant d'une diminution brusque de la vitesse d'écoulement, il rapproche cette circonstance de cette autre, que dans le cas des fortes charges, le son des nappes auréolées et de la partie trouble de la veine change brusquement, ce qui indique que la pression varie par secousses. S79. csoc DE DEUX YEIHE8 OPPOSEES. — La fig, 217 représente le principal appareil imaginé par Savart pour étudier le choc de deux veines opposées. A et B sont deux résenoirs cylindriques, de 1",37 de hauteur, et deO",î2 de diamètre. Les viroles qui portent les orifices sont vissées aux extrémités de deux tubes t, i qui s'enfoncent dans deux autres tubes fixés aux réservoirs. Un large ruban de fil interposé, empêche toute fuite de liquide et permet de

Fig. tn\.