‹ Traité élémentaire de physique théorique et expérimentale avec les applications à la météorologie et aux arts industriels (volume 4)Chapitre 6 sur 193 · S 1. — DÉFINITION ET PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DE LA MATIÈRE · texte numérisé non relu

S 1. — DÉFINITION ET PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DE LA MATIÈRE

30. Propriétés essentielles de la matière. — On nomme matière tout ce qui peut affecter les sens. Une pierre, Teau, Vair sont de la matière. Un corps est une portion de matière limitée dans tous les sens. Les diverses manières dont les corps nous impressionnent constituent leurs propriétés. — La matière possède plusieurs propriétés générales, dont les unes sont nécessaires, et peuvent servir à la définir; et dont les autres nous ont été révélées par Tobservation. Nous entendons par propriétés nécessaires, celles sans lesquelles nous ne pourrions concevoir Texistence des corps ; il y en a deux , Vétendue et Y impénétrabilité.

Etendue. — Vétendue est la propriété que possède chaque corps d'occuper une certaine portion de Tespace, que l'on appelle son volume. Un corps présente toujours les trois dimensions : longueur, largeur, profondeur ; ce n'est que par abstraction que l'on peut considérer, en géométrie, des surfaces qui n'ont que deux dimensions, et des lignes qui n'en ont qu'une.

Impénétrabilité. — On nomme ainsi la propriété que possède un corps d'exclure tout autre corps du lieu qu'il occupe. Une pointe que l'on enfonce dans une planche ne fait que refouler le bois et se loger à sa place ; une pierre qui tombe à travers l'eau ne fait aussi qu'en écarter les parties ; mais ces corps n'occupent jamais au même instant la même place.

D'après les deux propriétés qui précèdent, on peut définir la matière tout ce qui a l'étendue et V impénétrabilité. L'étendue seule ne peut suffire à constituer

NOTIONS GEN'ERALfS.

un coq)s; ainsi, Timage produite par un miroir n*est pas un corps, car à l'endroit où nous la voyons, derrière le miroir, il peut y avoir d'autres corps, un mur par exemple. L'ombre d'un objet, produite par le soleil, est aussi étendue, mais n'est pas impénétrable; ce n'est donc pas un corps.

31. Des tr«ls étato des esrps. — La matière peut se présenter à nous sous trois états différents, qui sont: Y éiSLÏ solide, l'état liquide et l'état gazeux. Sous ces divers états, les corps portent le nom de solides, liqwdcs et gaz. On nomme aussi collectivement fluides les liquides et les gaz.

Les corps solides sont ceux qui ont une forme déterminée qu'on ne peut modifier sans un effort extérieur très prononcé ; le volume et la forme de ces corps abandonnés à eux-mêmes restent constants. Tels sont le fer, le soufre, le marbre.

Dans les fluides, au contraire, la forme peut être modifiée avec la plus grande facilité, les parties les plus unes de ces corps sont très mobiles, et peuvent être

déplacées par le moindre effort.

Dans les liquides, le volume reste cependant constint, et ces corps se moulent au fond des vases qui les contiennent; par exemple, l'eau, le mercure.

Tandis que les gaz tendent toujours à augmenter de volume, ils remplissent entièrement l'espace dans lequel on les renferme, et il faut un effort extérieur, comme la résistance des parois d'un vase, pour limiter leur volume. Tels sont l'air, le gaz qui sert à l'éclairage, le gaz acide carbonique qui se dégage de l'eau de Seltz ou des vins mousseux. Pour prouver la tendance des gaz à augmenter de volume, on prend une vessie fermée V (fig. 15) contenant un peu d'air ou d'un autre gaz, et on l'introduit sous une cloche de verre ou récipient R, dont on peut extraire l'air au moyen d'un système de pompes PP, que nous décrirons plus loin sous le nom de machine pnetmatique. A mesure qu'on enlève l'air du récipient, on voit la vessie se gonfler par la force expansive du gaz qu'elle renferme. Si cet effet ne se produisait pas avant qu'on eût raréfié l'air, c'est que ce gaz possède mm une force expansive qui contrebalance celle du gaz intérieur. Quand on lûue rentrer l'air dans le récipient, la vessie reprend son volume primitif. Cette expérience est due à Otto de Guericke. On peut, ou lieu d'une vessie, èiapieyer une boule de verre très mince remplie de gaz; on la voit éclater quand ea a raréfié suffisamment l'air autour d'elle.

Fig. 4 5.

Un même corps peut se présenter successivement sous les trois états, suivant la température à laquelle il est soumis. Ainsi, Teau peut être liquide, comme cela a lieu habituellement dans nos climats ; solide, alors elle constitue la glace; ou enfin, à Tétat de gaz ou de vapeur invisible, telle qu'elle existe dans l'air quand il est humide. Le soufre, ordinairement solide, fond ou devient liquide quand on l'expose à l'action du feu, puis se réduit à l'état de vapeur ou de gaz. Enfin, le gaz d'éclairage peut être rendu liquide, puis congelé, c'est-à-dire amené à l'étit solide, quand on le refroidit suffisamment.

Indépendamment de l'étendue et de l'impénétrabilité, la matière possède d'autres profniétés générales , que l'observation a fait connaître, et qu'elle présente également sous les trois états. Nous allons passer en revue celles qu'il faut connaître dés à présent.

82. I. Divisibilité. — Les corps peuvent être partagés en plusieurs parties, et chacune d'elles peut subir la même opération. Cette propriété a reçu le nom de divisibilité. La division des corps peut être portée à un point extrême; par exemple, on peut faire des feuilles d'or assez minces pour que 250,000 superposées ne donnent qu'un centimètre d'épaisseur. On fabrique des fils d'argent doré sur lesquels l'épaisseur de la couche d'or n'est que -^ du diamètre du fil. Au moyen de la filière, on peut rendre ce fil tellement fin, que le mètre ne pèse que 8 milligrammes. La couche d'or n'a alors à peu près fl^c TôôWo de millimètre d'épaisseur ; en l'examinant au microscope, on n'y distingue pas de solutions de continuité ; et si l'on trempe le fil dans l'acide nitrique, qui dissout l'argent, il reste un petit fourreau d'or excessivement mince, qui résiste à l'action de l'acide, comme ferait un morceau d'or massif.

Wollaston est parvenu à fabriquer des fils de platine n'ayant que rrrô de millimètre d'épaisseur ' . Il en faut 200 mètres environ pour former un poids de 1 centigramme, quoique le platine soit le plus lourd des métaux. Ces fils peuvent néanmoins supporter des poids de quelques milligrammes, être rougis sans se fondre dans la flamme d'une bougie, comme le platine en masse, et résister conune lui à la plupart des acides. Dans cet état de ténuité, les propriétés sont donc restées les mêmes.

Il existe, dans certaines infusions, des animaux tellement petits qu'il faut, pour les distinguer, employer les microscopes les plus puissants ; cependant ces petits êtres possèdent des organes variés, destinés aux fonctions de la vie. Quelle doit être la petitesse de ces organes ! et pourtant ils sont eux-mêmes composés de parties distinctes.

1 Pour obtenir ces fils, on prend un cylindre de platine enveloppé d'une couche épaisse d'argent, et Ton fait passer le tout par des trous de filière de plus en plus fins. Le rapport entre le diamètre du cylindre de platine et l'épaisseur de la couche d'argent restant constant , lorsqu'on a obtenu un fil très fin , ce fil contient dans son intérieur, un fil de platine d'une ténuité extrême, que l'on dégage en dissolvant l'enveloppe d'argent au moyen de l'acide nitrique.

Jo NOTIQXS GE?SERALES.

Un ceotÛTUMBe de cumiii suffit pour colorer sensiblemeot on très grand Tofane d'can renfennani on nombre prodigieux de millimélres cubes, ei dans ckKfue millimélre cube il existe encore un grand nombre de paroeUes de carmin. C'est surtout aTec les odeurs que Ton peut entreroir à quel degré peut aller la dÎTÎsîon des corps : un petit morceau de musc étant placé dans une balance en équilibre, laisse eibaler une odeur intolérable par son intensité. .Cette odeur provient de partks de musc qui se répandent en Tapeur dans Tair de la chambre où Ton opère. Or, si Ton suppose que cet air se renourdle continuellement, la balance sera encore en équilibre au bout d'une année; ce qui montre que la matière odorante disséminée dans le Tohime énorme d'air qui a circulé autour de la balance, n'a pas de poids a|^»réciable. L'imagination est épourantée du nombre de parties dans lesquelles cette portion imperceptible de musc a été ainsi dirisée; car chaque millimétré cube d'air contient un grand nombre de ces parties, et le Tolume d'air considéré renferme un nombre immense de millimétrés cubes.

3S. AteMcs, iMlécidcs. — L'eitréme divisibilité de la matière était eonnue des philosophes de l'Inde et de l'ancienne Grèce, et dès les temps les phis reculés on discutait la question de savoir si la division des corps pouvait être poussée à l'infini, ou bien si l'on devait arriver à des parties iiidivisîMes et inaltérables. Mathématiquement parlant, la division n'a pas de limites ; car, quelque petite que soit la parcelle obtenue, puisqu'elle est étendue, elle est divisible, et chaque nouvelle partie jouit de la même propriété. Mais il s'agit, non de ce qui se conçoit, mais de ce qui est réellement. Sur ce point, les avis ont été longtemps partagés. Ânaxagore, Aristote admettaient la division indéfinie de la matière. Démocrite emprunta à Leocippe l'opinion contraire, et noouna atomes les parties dernières et inattaquables dont il suf^Msait les corps composés. Epicure acheva de développer les idées de Démocrite, qui trouvèrent an ivir siècle un défenseur zélé dans Gassendi, tandis que Descartes soutenait l'opinion d' Aristote.

Aujourd'hui que les progrès de h physique et surtout de la chimie, permettent de s'appuyer sur des faits plus nombreux et sur des expériences plus concluantes, les physiciens admettent que les corps se composent de parties premières excessivement petites et qui échappent à la vue aidée des instruments d'optique les plus puissants, mais néanmoins de dimensions finies, et inaltérables par toutes les causes connues. Ces parties, qui sont à la limite de la division possible de la matière, sont appelées o/omes, ou molécmlfs.

L'existence des atomes est établie principalement sur l'observation des phénomènes qui se manifestent quand les corps se combinent entre eux : la constance dans les propriétés des produits, quels que soient les moyens employés pour les obtenir, les lois même qui régissent les combinaisons ■, l'identité de

■ fumi ces kt5, mnk nteros» les én\ sninBtrç : t* les corpt« <e roabÎMBt «• proporlM» 4£iM», et mm ea ywferliiif fwkoa^ws. cuaae om Ta cru loagteBps; S* fsuitf êmx

propriétés des substances que ron sépare des corps composés formés, quand on en fait l'analyse, montrent que, dans toutes ces transformations, les parties premières des corps n'ont pas subi d'altérations ; autrement les résultats différeraient suivant la petitesse des parties entre lesquelles les phénomènes auraient en lieu, et les substances sorties de ces réactions variées ne présenteraient plus les mêmes propriétés. Ajoutons à ces considérations que les corps, quand on les fait passer lentement de l'état liquide à l'état solide, prennent des formes régulières polyédriques, sous lesquelles on les nomme cristaux. Ces formes montrent que les parties premières s'arrangent régulièrement et toujours de la même manière pour chaque substance dans les mêmes conditions, quelles que soient les opérations ou les combinaisons par lesquelles on ait pu la faire passer avant d'en former un cristal.

Nous distinguerons avec les chimistes deux espèces d'atomes, les uns simples et indivisibles par tous les moyens connus, les autres composés des premiers et divisibles seulement par les moyens de la chimie. Les phénomènes physiques s'arrêtent à ces derniers ; ce sont eux que l'on nomme plus particulièrement moUeules, Les molécules sont donc souvent des groupes d'atomes d'espèces différentes, associés de manière à constituer une combinaison. Les molécules ne sont pas modifiées ou divisées dans les phénomènes de la physique, de sorte que ces phénomènes ne dépendent ni de la nature, ni du nombre, ni du mode de groupement des atomes qui les composent.

Les molécules sont d'une petitesse extrême et n'ont pu être aperçues : le phénomène de la cristallisation prouve qu'elles possèdent des propriétés différentes aux différents points de leur surface. Leur forme est inconnue, cependant elle doit avoir une grande influence sur les propriétés des corps qui en sont formés. Pythagore pensait même que les atomes des différentes substances ne différaient que par leur forme, et que de là provenaient les propriétés particulières des divers corps. Cette opinion, en la restreignant aux corps simples, n'aurait rien d'inadmissible, mais l'état actuel de la science ne permet pas de se prononcer. On sait seulement que les molécules ne se touchent pas et sont séparées par des espaces considérables par rapport à leur volume. Cela résulte de deux propriétés générales que nous allons d'abord faire connaître : la compressibilité et la dilatabilité.

34. II. Coinpressibliité. — On nomme ainsi la propriété qu'ont les corps de céder, en diminuant de volume, quand on exerce des efforts extérieurs tendant à rapprocher leurs parties. Cette propriété a été admise de tout temps pour les corps solides. On en remarque les effets dans les constructions : quand

corps se combineDt en plusieurs proportions, la quantité de Tun d'eux étant supposée constante, il faut doubler, tripler, etc., celle de l'autre, pour passer du composé qui en renferme le moins à ceu\ qui en renferment davantage : c'est la loi des proportions muUipUa des chimistes.

Fii;. IC.

on enlève les cintres en charpente qui soutiennent les voûtes des grands ponts pendant qu'on les construit, il se fait un abaissement sensible à la clef de voûte. Les colonnes des édifices se raccourcissent sensiblement quand elles supportent de très grandes charges ; c'est ainsi que les piliers qui soutiennent le dôme du Panthéon à Paris, ont éprouvé un raccourcissement notable, auquel il a fallu remédier.

On a longtemps mis en doute la compressibilité des liquides; cependant ils se compriment plus que les solides. Voici comment J. Perkins a prouvé la compressibilité de Teau. 11 remplit totalement d'eau pure un vase métallique (fig. 16), fermé par une soupape S très délicate, pouvant s'ouvrir de dehors en dedans. Après avoir pesé ce vase ainsi rempli, il le plongea dans un récipient plein d'eau, sur laquelle il exerça une forte pression au moyen de la presse hydraulique, appareil très puissant que nous décrirons plus loin. Ayant ensuite pesé le vase à soupape, il trouva qu'il avait augmenté de poids; d'où il conclut qu'une certaine quantité d'eau s'était introduite, et par conséquent que celle qui remplissait d'abord l'instrument avait diminué de volume. La soupape s'opposait à la sortie du liquide introduit, et le vase était aplati latéralement, de manière à pouvoir céder sans se briser à l'effort que faisait l'eau comprimée pour reprendre son volume primitif, dès Fig.i7. — t/^. que la pression extérieure cessait d'agir. Cet effort est d'autant plus grand que les molécules de l'eau ont été plus rapprochées les unes des autres.

C'est surtout chez les corps gazeux que la compressibilité se montre à un haut degré. Si l'on remplit d'un gaz, d'air par exemple, un tube fermé à Tune des extrémités (fig. 17), en y enfonçant un piston prenant bien juste on pouiTa réduire considérablement le volume du gaz, et l'on éprouvera une résistance d'autant plus grande que le volume aura été plus réduit.

Eiastieité. — Quand on a comprimé un corps solide, souvent il arrive qu'il consene, au moins en partie, le changement de forme qu'on lui a fait subir. D'autres fois, au contraire, le corps reprend de lui-même et instantanément sa forme et son volume primitifs, dès qu'on cesse d'agir sur lui. Cette tendance h revenir au premier état est un cas particulier de r^7as/fci/e, propriété qui existe surtout à un haut degré dans les corps à l'état fluide, comme nous le ▼errons plus tard.

S6. m. Dilatabilité. — Tous les corps augmentent de volume , ou se Mlatent, quand on les échauffe, et se contractent quand on les refroidit. Pour mettre cette propriété en évidence, on peut employer le pyromètre de

Fig. 48. -Vs

Fig. 49.

SgraYesande (fig. 18). Cet instrument consiste en un anneau de métal, i travers lequel une sphère peut passer exactement. Vient-on à faire chauffer |Cette sphère, elle ne peut plus passer, et reste soutenue par les bords de *anneau ; ce qui prouve que la chaleur a augmenté son volume. Mais au bout

d'un certain temps, elle passe

et tombe, parce qu'elle s'est

contractée en se refroidissant.

Pour prouver la dilatabilité

d'un liquide, on en remplit un

petit ballon en verre, surmonté

d'un tube étroit m (fig. i9);

on. marque le point m, où se

tient le niveau dans ce tube,

puis on échauffe la boule, et

l'on voit alors le niveau s'élever

dans le tube, et d'autant plus

que la capacité de la boule est

plus grande, et le tube plus

étroit. Quand on laisse refroidir l'instrument, le niveau revient au point m.

S'il s'agit d'un gaz, on l'introduit dans le même instrument, en le séparant de l'air extérieur au moyen d'une goutte de liquide, qui se soutient dans le tube et l'obstrue s'il est suffisamment étroit; ou bien on recourbe ce tube en forme d'S (fig. 19), et l'on met du liquide dans la courbure inférieure S. La chaleur de la main appliquée sur la boule, suffit pour en éloigner rapidement le liquide. Les gaz se dilatent beaucoup plus que les liquides, et ceux-ci plus que les solides.

3C. IV. Porosité. — Tous les corps étant compressibles, et ^sceptibles de se contracter par le froid, nous devons en conclure que leurs molécules sont susceptibles de se rapprocher, et par conséquent qu'elles ne se touchent pas; et comme un corps, quelque comprimé et quelque froid qu'il soit, peut toujours diminuer de volume quand on le comprime ou qu'on le refroidit davantage, nous devons penser que jamais les atomes n'ont pu être amenés jusqu'au contact. Les espaces invisibles qui existent entre les molécules des corps se nomment les pores de la matière, et l'existence de ces pores constitue la ftoranlé; propriété signalée pour la première fois et nettement déûnie par Gassendi.

La porosité, qui se déduit de la compressibilité et de la contraction par le froid, est en outre prouvée par un grand nombre de phénomènes chimiques, dans lesquels on voit un corps formé par la combinaison de deux autres, présenter un volume moindre que la somme de leurs volumes. Ce résultat provient de ce que les atomes de l'un des corps se sont insinués dans les pores qui séparaient ceux de l'autre. Remarquons en passant que ce phénomène n'est

pas opposé à l'idée que nous nous formons de Fimpénétrabilité ; car ce sont les parties réelles de la matière, c'est-à-dire les atomes, qui sont impénétrables. Les volumes que les corps nous présentent sont donc des volumes apparentSy à cause des vides qui séparent les molécules.

Comme exemple, nous citerons Texpérience qui suit, due à Réaumur. On remplit à moitié d'eau, un long tube fermé à Tune de ses extrémités, et Ton achève de le remplir avec de Talcool concentré ou avec de Tacide sulfurique. Après avoir fermé exactement Toriflce, on agite le tube pour mêler les deux

liquides, qui d'abord n'étaient que superposés, et l'on voit un vide se former dans le tube à la partie supérieure.

Pour rendre ce résultat plus saillant, nous avons imaginé le petit appareil représenté dans la fig, 20. a est un flacon i section rectangulaire, i moitié rempli d'eau. On verse sur cette eau de l'alcool coloré, au moyen d'un entonnoir cd à bec eflllé et courbé à angle droit, de manière que l'alcool vienne s'étendre sur l'eau et lui reste superposé sans s'y mêler. Quand le flacon est plein, on y adapte, avec un bouchon qui prend bien juste, et sans remuer les liquides, un tube assez long dans lequel Talcool monte, à mesure qu'on enfonce le bouchon, jusqu'à un point que l'on marque au moyen d'un anneau n. Si alors on fait tourner le flacon sur lui-même, en l'inclinant, on voit le niveau baisser rapidement à mesure que le mélange s'effectue.

87. Porosité »ecideBteiie. — Il ne faut pas confondre la porosité irUer-moléculaire que nous venons de définir, avec la porosité telle qu'on l'entend dans l'acception vulgaire de ce mot. Les pores sont alors des vides accidentels qui existent dans les corps solides ; ce sont des solutions de continuité, des espaces dans lesquels la matière manque ; espaces visibles, du reste, avec des instruments grossissants, et perméables souvent aux liquides et aux gaz, ce qui n'a jamais lieu pour les pores moléculaires. C'est ainsi que la plupart des pierres, le bois... , sont poreux.

L'expérience suivante, que l'on donne souvent comme preuve de la porosité, ne démontre réellement que l'existence de pores accidentels dans certains solides organiques. On prend un gros tube de verre ar (fig. 21), fermé à sa partie supérieure au moyen d'un disque de boise, coupé perpendiculairement aux fibres, et maintenu par une vis que termine un entonnoir a'. On verse du mercure dans l'entonnoir ; puis, au moyen de la machine pneumatique, on extrait, par le robinet r, l'air que contient le tube. On voit alors le mercure, qui n'est plus retenu par l'air qui remplissait l'appareil, tomber sous forme

Fig. 20. - Vj.

d'une pluie argentée, après avoir traversé les pores organiques du disque de bois. Ces pores sont ici de petits canaux, visibles au microscope, qui servaient au passage de la sève. Le petit tube recourbé t empêche le mercure de pénétrer dans la machine pneumatique. — Une rondelle de peau de chamois peut être mise à la place du disque de bois. On peut aussi substituer Teau au mercure ; seulement alors le liquide tombe par grosses gouttes an lieu de se diviser en gouttelettes unes.

Citons encore une espèce d'agathe nommée hfdropkane, qui est opaque quand elle est sèche, el qui, plongée dans Teau, devient transparente en augmentant de poids. Cet effet est dû à l'eau qui pénèlre dans les pores accidentels, après en avoir chassé l'air, que l'on voit sortir sous forme de petites bulles. En séchant , la pierre reprend son poids et son aspect primitifs.

38. V. Mobilité — Nous voyons à chaque instant autour de nous, des corps qui changent de place, qui se meuvent ; et d'autres en repos, c'està-dire qui occupent toujours la même position. La propriété de pouvoir être changés de place, de pouvoir être mis en mouvement, constitue la mobilité des corps.

Nous ne pouvons reconnaître qu'un corps est en mouvement, qu'en observant comment varie sa distance à d'autres corps supposés en repos. Si ce repos est réel , le mouvement sera dit mouvement dbtoiu; s'il n'est qu'apparent, le mouvement sera rc/a/i/'. C'est ainsi que les mouvements d'un voyageur, qui va et vient dans la chambre d'un navire en marche, ne sont que relatifs, parce que les divers objets auxquels il rapporte les positions successives qu'il occupe, sont eux-mêmes en mouvement. Tous les mouvements que nous observons à la surface de la terre sont relatifs, puisque le globe est animé d'un double mouvement, l'un autour de son axe, l'autre de translation autour du soleil.

Le repos peut être aussi absolu ou relatif; absolu quand le corps occupe réellement le même point de l'espace; relatif quand il conserve les mêmes distances aux objets environnants considérés comme Oxes, mais qui ne le sont jas en réalité. Nous ne connaissons dans l'univers aucun corps en repos absolu ; car tous ceux qui sont situés sur la terre, sont entraînés avec elle ; le soleil Umme sur lui-même et est emporté, avec tout le système planétaire dans un rapide mouvement, qui a été démontré au commencement du siècle actuel. Peutrêtre que le repos absolu n'existe pas dans la nature ; il pourrait même se foire que l'état de mouvement fût une condition nécessaire à l'existence de la matière : mais il est évidemment impossible de se prononcer à cet égard.

Fig. 21.

Va.

as. VI. laertie. — Un corps en repos ne peut de lui-même se metlre en mouvement, et un corps qui se meut ne peut modiûer de lui-môme le mouTeraent qu*il possède. C*est en cela que consiste Yinertie de la matière. Quand on soutient que la matière est inerte, on ne veut pas dire qu'elle est incapable d*agir et de produire des phénomènes ; on sait, au contraire, qu'aucun corps no peut recevoir de mouvement sans Tintervention d'un autre corps. On vent dire seulement, qu'un corps ne peut agir sur lui-mêtney pour modifier son état de repos ou de mouvement.

Il résulte de Yinertie, qu'un corps qui se meut et est abandonné à lui-même, doit continuer à marcher en ligne droite et indéfiniment, puisqu'il ne peut de lui-même modifier ni sa direction ni sa vitesse. Cependant l'expérience semble chaque jour contredire cette conséquence ; nous voyons en effet les corps cm système de corps en mouvement, s'arrêter au bout d'un temps plus ou moins long. Cela tient à ce qu'ils ne sont pas abandonnés complètement à eux-mêmes, mais soumis à des causes, au premier abord inaperçues, qui ralentissent peo à peu leur mouvement, et finissent par l'anéantir. Parmi ces causes, nous citerons, comme les plus ordinaires, le frottement et la résistance des ftuiia. Par exemple, une boule lancée sur un terrain horizontal couvert d'aspérités, arrive bientôt à l'état de repos ; tandis que, lancée avec la même force sur mi tapis bien tendu, elle s'arrête après avoir parcoon un plus long espace ; et sur on parquet poÛ , après avoir parcouru un espace plus long encore. Ce qid montre que le frottement de la boule sur la surfiûe est une des causes de b destruction de son mouvement.

BésistuM^ dk« ■diicwx. — Si l'on suspend |VMr un fil une balle de plomb sous une doche de verre \fifi, ^k et qu*on lui donne une impoIsMMi dans le sens borizonkiL on voit la balle osciller d'une manière ré^lière. Ce mouvemefll devrait durer indéfiniment, cependant il finit par s'arrêter. Ce r^i4ilUI est dû à la résistance de l'air que eoih tient h tlodie ; car. si Ion Fanrée ce gaz au owyea de h Budiine pnemnatiqiie « le mourniefit dure beaiKxmp phis kHigtenps, et d'autant phis fp'oi laissée wmbs d'air Si. au oMtninr, h halle est pio^m dans Fean, on b voit s jffT>2Vr afw^awiir wiompli senieneat qnekpets «oft^liwis. Oapeiit cmicfaut ^ iûk par ittdoKtîMi. ^^iie 5i l\« pMiv:ait eftlem* la utilité de i'air et suppriner U Tv^^isUnce ^fse le éi <f!N^ i U <le\i«i, à «« fwint d attache, le BMNiTeiMnt àirvriit îMlèÊUMeM.

L>\fefwmr Ai AmUe ■Md&wi duis le vUe. wt avisi es éfîdeoce h iV!$ji$UM«^ 4e^ teUkts ^ Me n^m^ nf«i$àMi e$l dMftèir aai ieax aMMiliiiets c

Fk îJ

à dénis égales. Ce poids est d*abord soutenu par un crochet adapté à l'extrémité d*iiiie tige qui trairerse des lames de cuir gras fermant, à sa partie supérieure, un récipient sous lequel est placé Tappareil. Quand on fait tourner la tige, le poids tombe, et les crémaillères, agissant alors sur des pignons dentés égaux affermis sur les arbres des moulinets, leur impriment des vitesses égales. Les moulinets sont identiques, si ce n'est que les ailes de l'un, 6, ont leur plan tourné perpendiculairement à Taxe de rotation, tandis que le plan des ailes de l'autre est parallèle à cet axe. On voit le moulinet dont les ailes frappent l'air de plat, s'arrêter longt^nps avant l'autre. Si Ton fait l'expérience après avoir enlevé l'air du récipient , les moulinets s'arrêtent à très poi près au même moment. La petite différence qu'on observe provient d'un peu d'air qu'on ne peut enlever totalement.

Les corps célestes nous offrent des exemples de mouvements qui n'ont pas été altérés d'une manière sensible depuis les temps historiques ' ; c'est que ces corps se meuvent dans le vide, ou du moins dans un miliai tellement rare que sa résistance n'a pu modifier leur vitesse d'une quantité appréciable pour nos instruments les plus précis.

L'inertie a été reconnue, ou du moins formulée pour la première fois par Descartes, dans son livre des principes, où il en fait la base de toute sa physique mécanique. Du temps de Kepler, on n'avait aucune idée de cette propriété ; si bien que pour expliquer le mouvement inaltérable des planètes, il leur

Fig. 23. — Ve-

1 Ainsi, Laplace, en comparant les observations modernes avec celles d'Hipparque, a proové que, depais 2000 ans, la durée de la rotation de la terre autour de son axe n'a pas ▼arié de 0*,04, qui est la plus petite durée que nous puissions apprécier.

supposait la faculté de se donner elles-mêmes Timpulsion, et appelait mouvement animal, le mouvement qui en résultait.

Puisqu'un corps ne peut de lui-même changer son état de repos ou de mouvement, il faut qu*il existe des causes, étrangères à ce corps, capables de produire ces effets. Ces causes ont reçu le nom de forces ; et comme un phénomène est toujours un mouvement ou le résultat d*un mouvement, tous les phénomènes sont dus à des forces. Il importe donc de donner, avant tout, quelques notions générales sur le mouvement considéré en lui-même, et sur les forces qui le produisent.

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