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qui tnirerse le siipj^ort et le limbe. Cette fbapti, semblable à celle des ai*>‘- .guilics (le boussole, sert de pivotait levier coiid^ bHr (fig. a). !.c limbe s’applùpie sur la face KF (fig. 1") du support D , et y est fixé par deux via* e-ÿ’( fig. a), dont on voit les extrémités en e‘, /' (fig. i’*>. 1a paillette IL Çh part dg.fi) faisant ressort, la clmpe ï' (fig. l'•);cêde à une impulsion • du repoussoir faussement dirigée, et empêche la'^riipttire do mécanisme qui fait tourner l’aiguille des échelles.
(Fig. 3.) La plaque de recouvrement OPQ est évidée en K’ suivant t» petit cercle d’mi diamètre à peu près égal à celui de la tète de la vis K ■(fig. a^, autour de laquelle roule l’aiguille Kdef, en frottant légèrement Me limbe. Si ce frottement était trop faible,- un toume-vw qui pa.sserait par rouvertiire circulaire K' (fig. 3) resserrerait la vis de pression K (fig. a)r
Ijh pivot inférieur du levier coudé AHc (fig. a) nuüe sur la chape'l' îÇfig. i“); son pivot supérieur roule sur une crapaudine H (fig. 3) nvéc sur la plaque de recouvrement OP(j.: - >»'’» •
De l\Èprom‘etle à ressort dr Réfpticr (fig. 4 ).'
' . 45. Ia jieson à ressort lê'pliis répandu dans le commerce sous le nom de /omoùiCj est formé d’une lame d’acier pliée sous un angle d’environ 45», suivant les deux branches AC . "BC. Chacun dés arcs, tels que Dp^E, IHrsG, ^ fixé à l’une des branches,- et traverse l’autre. En tirant de côtés opposés
; îjçs^anncaux E, G qui terminent çn arcs, on rapproche la branche AC de ^ ilâjbranche BC; une échelle cirailaire cotée 5 — 10, ..,..40, indique la
Si • * •
P.vC'
’iL ,
-^-^^usition respective de ces deux branches. Ia branche AC pousse devant ’*eî^ un petit curseur ^ eii c'dtqon, drap ou (mir, qui glisse à frottement ^^^ur un fil métallique /g attadié li la branche CB du ressort.
Pour graduer l'échelle, ou suspeud lé ressort par l’anneau E fixé sur la ^y':‘ branche .AC, et on attache des jioids à l’anneau G qui est A l’extrémité de - l’échelle. Les nombres de cette échelle indiquent en demi-kilogrammes les ' i tensions du ressort. '
Régnier a fait de' ce peson à ressort nu instrument propre k comparer les poudres de guerre et de chasse. Ia longueur des branches AC, CB, .^est d’environ ra centimètres, et leur largeur de a4 millimétrés. Un petit.
CAnon de cuivre, dont la culasse H est sur la branché CB du ressort, et ., dont la bouche I est fermée jwr la face 11, de l’obturateur DILE fixé 'à '■ l’autre brandie AC du ressort, conticnl un qioids déterminé 'environ^de gramme) de la poudre k éisayer. L’obtuhiteur en fér DE, et l’arc en cui-
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pigiti?ed by ■Qdc-; tc
; ‘ V . ' ' Jïts MACHIJS£S. • } '• • / .,- V ,. ;^5.
vre GH sur lequel l'écheilé’ est tracée / passent dans des* ouverlure5-/«y , « laites sur le milieu des laines du ressort CU et CA. Ayant amorcé par un'/ peu de poudre qu’on met sur le bassinet F, on met le -feu à cette amorce; la poudre de rintérieur du canon s’euflamme cl écarte le canon de l’obturateur ; après rinllaramalion , les deux branches du ressort se rapprochent, et le curseur ^ indique sur l’échelle la tension du ressort à la liu de l’explosion. Cette expérience donne la tension de la poudre contre l’obturateur , et le cliemin parcouru par le centre de cet obturateur ; mais uo ,teuant pas compte de la durée de l’explosion, on ne peut ]mA déduire do, cette expérience la valeur absolue de la force de la poudre. Des épreuves faites eu i8i6 ont donné, pour les tensions du ressort correspondantes aux quatre espèces de poudre du commerce dites poudre de chasse , de chasse superfine, ronde fine, ronde très-^ine ou semence, les nombres i3-, a7»a5 et 3o demi-kilogrammes.
Autre Peson à ressort de M. Hanin\fig. 5 et 0) (*).
40. Le ressort de ce peson est plié suivanlune courbe CK.D (fig.. 6), lermiuée par deux tirans parallèles CB, D£ , dont l'un supporte le pignon iÿ: l’autre est une crémaillère UhGil, dont la partie dentée GIl engrène lt< pignon 1. Ce pignon et l’aiguille qui marque la teusiou du ressort lourncut sur le même axe. ^
^ Le limbe est un cercle dont le centre est sur l'axe du pignon 1 , et qui est fixé par deux vis t et ( sur un plan TV soudé au tirant de gauebe ACB ^i porte le pignon. Pour graduer le limbe, on .snsj>end'le’|>esüu à l'anneai^A par le double crociiet des poids connus, atiâcliés en F par le second double .crochet tirent l'extiémité D du ressort; la crémaillerw GU engreiie le pignon 1, et l’aiguille, fixée sur l’axe du ce piguon, preud successivement les |iositiüiis cotées depuis o jusqu'à loo : ces nombres ei- . priment, en kilogrammes, les tensions du ressort. L‘in*lex de l’aiguiU^' décrit environ les ; d’une clrconféience , pour le thajcùnuin «le tension du i',jssort , ou |M>ur le plus grand écartement des extrémités G et D de ccre-ssort, qui est d'environ 3 centimètres.
Le plan du limbe étant supposé vertical, la figure 6 est une projeclion «hi peson sur un autre plan vcrtica.1 passant par T.'ixe «lu .jdgiion ; la face^
vcnit à Pai+i , eh«t Hanio ,,ri»e'!ïe«fve-îtotre-Dame { □ ? i'« r» iV- " ‘ '
^>du tirant AB-^fig. 5), perpendiculaire au plan du limbe, est projetée sûr le plan (fig. 6), parallèlement à elle-même en ATI’. On voit, sur cette fece^ le parallélogramme ia34, projection d’une ouverture qui est foite dan» - totite l’épaisseur du tirant AB (fig. 5), pour donner passage à la partie dentée CH (fig. 5), GH' (fig. 6) de la crémaillère. La largeur i a ou 34 . ffig.fi) de cette ouverture est d’environ i3 millimètres; LM est la projec* '"■'tion de l’axe du pignon I (fig. 5 ); le ressort CKD ( fig. 5) se proj’ette (fig. 6) en C D’. Le plan sur lequel s’applique le limbe a pour projections "FV (fig. 5) et TV (fig. 6). Le ressort a d’épaisseur environ 3 milliroétresf et en largeur 35 millimètres. •
• : : On rendrait l’usage de ce peson plus commode, en y ajoutant ou une aiguille qui tournerait 4 frottement libre sur le limbe autour de l’axe du pignon I (%. 5), ou un curseur semblable à celui i de l’éprouvette (fig. 4).'' ' Avec cette modification , il serait peut-être préférable pour mesurer die petites tensions, i celui de Régnier. ‘
l ■ if ;
■ De la Manivelle à ressort.
Une manivelle ordinaire se compose de deux parties rigides assemblées k angle droit, qu’on nomme le rajon et le manche. Ïj6 rayon est têr- f miné par un oeil carré, et s’introduit par cet œil sur un carré de l’arbre "que Ton veut faire tourner. Lorsque la manivelle est posée sur l’arbre, son manche est parallèle à l’axe de l’arbre. Dans la manivelle! ressort, la partie du rayon comprise entre l’œil et le manche est une lame d’acier <jui fléchit par l’eflbrt qu’on exerce sur le manche pour faire tourner l’aribré.
L extrémité dé la lame, vers, le manche, porte une pointe qui décrit une . courbe,' qu on trace sur une plaque de cuivré fixée sirr l’œil du rayo»!, et dont le plan est perpendiculaire à celui de la lame. La courbe est divfitéc de manière que les chiffres placés sur le» points de divi-fions indiquent les poids oorrespondans aux diverses flexions de la lame d’acier. I j pointe glisse à frottement sur la courbe, et fait connaître l’effort exercé sur le
■ mandie de la manivelle.
Régnier est l’inventeur de cette manivelle à ressort; plie est décrite dans \e Bulletin rie la Société d' encouragement, cahier 4y, mai i8o8 , page 1 15 .du volume.
■ ■■ • '' Autre Manù’eQe à ressort (fig. c, pl. .'.’T= .
4^.* Soit^fig. pï-, carré PQ d’un arbre qui tourne au moyen
jdunc manivelle dunt le bras est CCT)!^.» On IGxe sur ce carré une portion
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' ; - -• •'' ••' DES MACurpiES. .. . • .. "va?
chi limbe terminé par un rayon AB et par un arc BDH , dont les divisii>ns ’■ iudiqueiit des poids. Le bras CCDD de la manivelle tourne à frottement libre sur un collet CC de l’arbre. Ün ressort EF est attaché d un bouV.fi - , sur le rayon AB, et de l’autre bout F sur le bras de la manivelle. Lorsque la tension du ressort commence, la ligne milieu OR du bras passe par le. zéro du limbe. R étant le point d’assemblage du bras CC DD' et du manefie de la manivelle, ou suspend des poids connus en ce point, en ayant soin ■■ que la droite OR soit toujours horizontale; le ressort s'alouge, et l'aigüilie . fixée à l’extrémité du bras CC DD' s’arrête aux divisions du limbe. Les nombres correspondans à ces divisions indiquent les poids qui mesurent^
' les tensions du ressort. '
L’échelle du limbe étant tracée , on fait tourner la manivelle par son manche ; son bras tourne sur le collet de l'arbre, jusqu’à ce que la tension du ressort fasse équilibre à la résistance à vaincre ; alors le rayon AB cdtn- ■ ..roence à tourner avec l’arbre sur lequel il est fixé. Le nombre des l'évolu- ^tions de l’arbre, dans un temps donné,. détermine l’espace que le point d’application de la tension parcom-t dans le même temps.
J’ai proposé celte manivelle pour mesurer les forces de tension appliquées aux arbres tournans; elle est un élément de la machine dynamotné- - trique, qui sera décrite dans le troisième cliapitre.'-
' * De l'us<ige du Peson ou de la. Manivelle a ressort , pour mesurer {effort
d'un moteur animé. . *■ ’
' 49- Lorsqu’un moteur animé tire une voiture, un bateau ou une char-
rue, dans la direction d’un trait court et droit,, on conçoit facilement que le ressort d’un peson, tel que celui d’Hanin (fig. 5, 6, pl. a ), attaché par l'anne.'iu à la résistance, et par l’auneau St au trait, indiquera la tension du moteur dans la direction du tirage, quelle que soit d ailleurs la vitesse
imprimée dans cette direction aux points d’attache.
lorsque le cheval est attelé à un manège, le tirage s’exerce suivant les taugentes au cercle dgerit par l’exlréraité du trait; le peson à ressort étant ^ nttaclié d’un bout au levier du manège, et de l’autre bout au trait du cheval , l’aiguille indiquera encore la tension du moteur.
Si l’homme fait tourner l’arbre d’un treuil ou d’une roue, on connaîtra l’effort capable de surmonter la résistance appliquée à l’arbre , au moyen . de l’une des manivelles à ressort décrites dans les articles précédens^y». 48- . £n génétal , les seuls effets mécaniques qu’on puisse estimer sont ceu"x
i •' .; V- ■ TRAITE V .'- - h "" '
* Y Mf^lâr 1mA/1IIa1c r^n rkaii^ 1<« f^Aiiaî^tn aI- 1a séé*a«*a . * •
; îÇ , . .. î ? - pû“'’ l««queis on”peut déterminer la tension, et la vitesse du point d'ap- 'i'
. piication «le cette tension. Quant au* tensions exercées sur les divers mem- v ' - ’ bw du moteur animé, elles ne sont point appréciables, et les effets méca- <■ . ■ ' • • uiques dus à ces tensions musculaires ne peuvent pas être mesurées. '
De r Homme considéré comfne moteur.
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^So. Le corps humain , compos«î de différentes parties flexibles mues par un principe intelligent, se plie en une infinité de formes et de positions; côUsldéré souscé point de vue, c’est pres«juc toujours le moteur le plus commode que Ton puisse employer dans les mouvemens composés qui demandent des mesures et des variations daiis les degrés de tension, dej vitessjfe et de direction.
Quoique la forte «le l’bomme soit très-bornée , on l’emploie souvent de ' préférence à celle des animaux, même dans des mouvemens simples et uniformes , parce que, dajis quelques circonstana», il est facile de suppléer par le nombre à ce qu’il manque de force à chaque individu; parce que les hommes occupent, à effet égal, souvent moins de place que les autres ' agens; parce qu’ils peuvent toujours agir par des machines plus simples et plus faciles à transporter que «celles où l’on emploie les animaux; parce «pi’enfin leur intelligence leur fait économiser leurs forces, modérer leur travail^, suivant les résistances qu’ils ont à vaincre.
I.e service de l’homme employé airx travaux agricoles est iiulis|)ensahle ilans la saison des moissons; mais s’il n’a pas une autre industrie, il sera:; souvent «ians la nécessité de se livrer le reste de Tannée à un travail qui pourrait être fait par un agent mécanique.
I/acfion journalière de l'homme dépend (art.. a5) de l’effort ou de latension dont ce moteur est capable à chaque instant, de la vitesse du ^ point d’application de la tension, et de la durée du travail effectif pendant un jour de a4 heures, déduction faite des heures de repos, des repas, etc.;
• nommant ces trois quantités réspectivement R, g\ T, le produit est 1 expression de Tnetion journalière de l’homme (*). Mais, en conservant
. . t,),Ta partie de celte action développée par l« moteur dans i’anité de temps , uae tecoo<le
’ Psreaemplc.^aBj', poixjueTestiuppoiétgaUceHeunilé.lIfaùUleniionRapourunt'^-
’■ ou le i.rod«iit»tÿ «loaeçiasjefll par la gravité d'où il «Oit que Tcïprwsion
Djqitizêb by'Gp'
'. H . DES MACFiUSES, ;'. .. , S©’
i’égaliié de ce produit, peut-on en faire varier à volonté les facteùrs? D^
' niel Bemouilli, qui a discuté cette question, a pensé qu'on pouvait, é ftf#
V Jigue égale, obtenir la même action journalière en changeant convenablement les élémens de cette action. Desaguliers n adopté cette opinion; Coulomb la juge erronée, et il se fonde sur ce qu'il y a toujours pour chaque homme, et pour le genre de travail auquel il est liabitué, un maximum d'action journalière qui correspond au produit des trois facteurs R,g^ , T. Ijavéritéde cette observation détruit l’opinion de Daniel BemouiHi; qui pensait que l’homme ou tout autre moteur animé, de quelque manière qu’il emploie ses forces, soit en marchant, soit en tirant, soit sur -.une manivelle, sur la corde d’une poulie ou de toute autre machine,
' produisait avec le môme degré de fatigue la même quantité d’action , et .
par conséquent le môme effet.
Cependant si ,-tfonnaissant les valeurs des facteurs de la plus grande ■ “ action journalière de l’homme, on leur donnait d’autres valeurs peu différentes de celles-là, de manière que leur produit fut constant, on serait sûr •de ne pas oHlre]ias.scr les limites de la force naturelle de l’homme, et de : l’efTort dont il est capable, ce qui serait conforme à l'hypothèse de Daniel Deniouilli.
- Daniel ôeriioiiilli estime l’action journalière d’un rameur égale au poida * de 275 mètres euheS d’eau élevés à la hauteur d’un mètre (prix de f ^ca- V dénie de Paris, année 1753 , tom. VII et il suppose que cette action est produite en 8 heures de travail effectif sur a4-
Quelquefois on confond la durée du travail effectif avec le teoqis «pie, l’homme passe sur l’atelier ou près de la machine qu’il fait mouvoir.. Néanmoins ceé deux temps sont bien difTèreiis. Si l’homme marche, «t qu'il fasse iiirc halte de quelques minutes, on doit regartler la durée des kiltes ' ■ comme un temps de repos qu’il faut ajouterà celui des rejias et du sommeil.
" •ni en est de môme de tout autre travail qui exige une suite alternative *.
R f en (Kjiiivllcnle au produit . Si l'on conçoit une autre inaMe M' qtii aoit aniinée Je ü y .
vilessog, et dont la valeur a ét* détenninde par U condition que M‘f =c My , il est évident ' ^
l'nuM g *Âl
ur valeur M'è’, produit d'une masse connue M, multipliée par le carré d'uno vitesse.^ >% -l,' . .
' <|u 00 «um »«ra pour
ilaoorcjf , qui a été imprimée au centre de gpivité de celte masse. Les actions de divers mo- ; ? ' ' .i
■e elles comme les qnanlilcs qu'on nomme, dans la . ’
leofi daii* If i«Dp5 *oni doue entre »
mécanique rationnelle, /ofrer «'cst-4-dire comm- les massét mulli|>lievs par 1rs «Éfréd
des vitesses ftnVriraWf au* eeirtres de jranFilé duo» maave». ’ ■:
’ ••'•Vj i
. '-Jt
/si.
■ d'action et de repos. Ne considérant que la durée de l’action , elle diminue'
' en même temps que la force motrice, ou rhitensité de l’effort momentané du moteur, augmente. On observe que l'Iiomme ou le cheval déve'oppe la ' force dont il est capable en un jour de »4 heures, en uii temps très-variable qui est au moins d’une heure, quelquefois d’une heure et demie,' ' ord'mairement de 8 à lo heures, et au plus de la heures.
Ixtraquon peut disposer des trois élémens de la force juumaUére d’im ' moteur animé, c’est une question fort intéressante à résoudre, de trouver '•* les valeurs de ces élémens qui déterminent la plus grande action journalière.
En multipliant les expériences sur un grand nombre d’hommes et plu-
■ sieurs années de suite, on parviendra k connaître exactement les diverse actions journalières, ou du moins les limites de ces actions, en ayant égaitl
' au plus ou moins de force naturelle des individus, aux climats (*), et à tous''les accidens qui roodibent cette force. ^
De la vitesse de l’homme.
5i. La vitesse de l’homme qui se promène ou qui marche en plaine, sans’ charge, est de i3 à i6 décimètres j)ar seconde; lorsqu’il tire, ou lorsqu’il agit par son poids sur une roue , sa vitesse est seulement de 3 à 4 tj^imetres. • ■Suivant une observation de M. Bouvard, aux Courses du Champ-de-Mars à Paris, a5i mètres ont été parcourus en 35-’, ce qui donne pour la plus^ grande vitesse de l’homme qui court sans charge, 7 ^ mètres par seconde. ^ • f.n troupe d’infonterie fait,
J au pas ordinaire, 76 pas par minute, et parcourt au pas accéléré. 100 pas
au pas de course, a 00 pas.
^ 'l*'* tlonne, pour la longueur du pas ordinaire * ' ‘ou accéléré. ............ ....
^ o't é peu prés deux mètres pour trois pas.
*) Coulomb, «lut diiveleur de* forlificatioa* de la Martinique, y-« Tait AOslriiita de grand* travaux, et il a observé que dans cette colonie, où la température eat rarement au- ,. - dessoua de ao* Réaumur, le* hommes y sont presque toujours htoudes de leur Iranspiratioo ,' et ils UC sont pas capables do la moitié delà quantité d'action joumaUcre qu'ils auraient pu . roumir en Europe, f ^«jnra le Mémoire de oe savant, hi à l’Institut le février iîy8. * Ré- • • sdI>K de plusieurs expériences destinées S déterminer la quantité d'action que les hommes’,., ^ peavent fopmir par leur travail journalier, snivant les dlfréreotea roanièrra dont ili cmploieju • Tôtuipe deS-Mémoirea de rinstitbt. année 1790, page
r-mS.
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DtS MACHINES. 4i
La vitesse de la troupe en i* est :
au pas ordinaire ■ n“ouo“,8;
au pas accéléré ^ . îJ“ ou j.
au pas de course ^ ou a”,i.
' Lt’hornme voyageant librement et sans charge, parcourt, en plaine, de 4o à 5o kilomètre» par jour, en marchant de 8 à lo heures sur »4j cel espace est beaucoup moindre si l’homme est chargé ou obligé dg monter. Le mldat en marche porte un sac, un fusil, etc., formant ensemble un poids d’environ i8 kilog. ^ en temps de paix, et de a5 kilog. J en temps de guerre (').
La vitesse de l'homme qui tire un bateau sur un chemin de balage, • ou qui marche sur une roue' à chevilles, pour tirer les pierres dans les carrières des environs de Paris, n’est que de 33 centimètres par^ seconde, . • environ la moitié de la vitesse de Hiomme au pas ordinaire.
.. ■ De l’homme qui marche chargé ou non citargé. ''
5a. La force journalière de l'homme a toujours pour mesure une résistance exprimée en poids, multipliée paf le chemin que parcourt le point d’application de la force k la résistance, pendant la durée du travail effectif. Mais lorsque l’homme marche, la résistance quil éprouve à chaque instant est inconnue. S’il monte un escalier sans cliarge, il élève à , cliaque pas le poids de son corps à la hauteur d une marche; en prenant ce poids pour la mesure de sa tension , sa force journalière a pour mesure le produit du poids du corps, par la hauteur à laquelle il s est élevé pen-
Habillement du soldat d’infanterie , y compris la capoue. . • 7^» *3 7“’*,» ' î
’ Fusil, baïonnette, bretelles. . . • 4 ,8'4 i
hiberne garnie •
Pain pour quatre jours, et viande pour deux. . . .; . . . • • 4 >«*>9
Saegami . . . . . ... • 5 ,îo3 5 ,5o3 ^
Deux paquets de cartouches dans le sac.'. . . . . .^. . •' * ^ *' * f. »
Totaux. ^ . i8^h-.,68' x5^««,495 ^ '
Le grenadier porte de plus deux épaulettes, ‘lUt sabre, un baudrier, pesant cnsemlile
Les soldats romains faisaient, dit-on , des matelies forcées en portant ^o à 5o kilograinmm - • • K ^ de vivres et d’effets. (Voyei Consi^ratiom t»' I» guerre, par M. Hugniat, cbap. 4, det ^
,irme», pag. i4». - . ■* .
DigitR
4a ' ' TRAITÉ
(laul la durée de la marche ^ en un jour. D'après une expérience faite ati pic de Ténérifie, dont la hautenr au-dessus du niveau de la mer est de 3780 mètres, huit hommes chargés d'environ 7x8 kilogrammes en instrumens de géodésie, «accompagnant le chevalier Borda, se seraient élevés, le premier jour, en 7^ ; de travail effectif, à la hauteur de aga3 mètres. .Supposant le poids de l’homme de 56 kilogrammes,. et sa cliarge de 7 kilogrammes, on a pour l’effet dynamique journalier de chacun des huit hommes 1 84 mille kilogrammes élevés à la hauteur d’un mètre. La rampe étant de ao kilomètres en longueur, la pente étoit d’environ i4 cen-. timètres par mètre. Dans cette expérience la hauteur à laquelle un homme s’est élevé en un jour n’est pas celle k laquelle il s’élèverait en marchant modérément; car Coulomb a souvent proposé à des manœuvres le prix d’une journée de travail ordinaire pour monter 18 fois et sans charge, par une rampe, à la hauteur de i5o mètres, ou une seule fois à la hauteur • de 8700 mètres, et ils ont constamment refusé.
53. Il est donc probable qti’un homme voyageant en pays de montagnes, .sans charge et sur une rampe assez douce, a terminé sa journée lorsqu’il s’est él'evé, en marchant huit heures, k a kilomètres, tandis qu’il peut, dans le même temps et sans se fatiguer davantage, parcourir en un jour 4o à 5o kilomètres sur un chemin horizontal. £11 ne tenatit compte dans la marche, que de l’effort nécessaire pour élever à chaque pas le corps entier au-dessus de la surface du terrain, et supposant que cette élévation soit de 3 centimètres, l’élévation totale sera le produit du nombre de pas par 3 centimètres: or, le nombre de pas est le quotient du nombre de métrés parcourus en un jour, par la longueur du pas, ou de 40000“ divisés par o", 66, qui est 60606; multipliant ce nombre par o“, o3, le produit est 1818 mètres. Multipliant.ee nombre par 60 kilogrammes, poids de l’homme, on a log unités dynamiques, j)our l’action journalière de l’homme qui marche en plaine sans charge. Le même poids, 60 kilogrammes, multiplié par a kilomètres, hauteur à laquelle Uliomme peut s’élever en un^ur, donne Ao unités dynamiques (Un), pour l’action journalière de l’homme qui marche sans charge eh pays de montagne.
L’art du marcheur cousilte k effleurer le terrain, et à n’élever, k chaque pas, que le moins possible le centre de gravité du corps. Ce premier effet produit, il faut encore se donner une vitesse'horizontale; ce second effet de la marche exige un effort qui s’ajoute à celui qui l’a précédé pour l’é- • lévation du corps^, mais qui est évidemment beaucoup moindre. On .ne coiinait aucune expérience qui détermine le rapport de ces deux efforts. •
54- Coulomb a observé qu’uu homme pouvait porter en un jour six voies (le bois, à la hauteur de la metre>; chaque voie, de 734 kilogrammes était portée en 1 1 voyages, et les six voies l’étaient en six heures et demie. Ainsi l’homme a fait 66 voyages/et a élevé un poids de 6 x ?34 kilogrammes de bois, à la hauteur de la mètres, ou 53ooo kilogrammes à la hauteur de 1 mètre. Il s’est élevé lui-mèn>e 66 fuis à la hauteur de la mètres, et ce travail est exprimé par le nombre 47 Uu, produit des trois nombres 60 kilogrammes ( poids de l'hororoe), la mètres et 66. Ajoutant ce nombre au précédent 53 Un, on a 100 Un, pour la mesure du travail journalier 'de l’homme qui monte chargé.
Dans l’expérience faite sur. le porteur de bois, chaque charge de ^ ou 67 kilogrammes, était montée dans i minute, en sorte que la durée du travail principal, en un jour de a4 heures, ét^ de i heure la minutes. Ce travail a été payé 6 francs, à raison d’un franc par voie de bois montée à la mètres. Le temps qui s’écoulait entre deux montées consécutives e'tait presque un temps de repos; il ét.ait employé à charger les crochetsbùciie à bûche, à descendre l’escaliar, etc. Il parait que cette manière de couper en de petits intei^alles d’action et de repos le travail des liommes qui portent de grands fardeaux, est celle vpii convient le mieux à l’économie animale, et que les hommes j>ré(èrent tme action trèS-fatigante de 'quelques instans , suivie du temps nécessaire pour se reposer, k une action moins forte qui serait phis continue, et d’une plus longue durée.
55. Le résultat de l’expériance Atée de.Coulomb-diffère peu de celle que M. Gueniveau rapporte dans son £s^ai sur les Machines, p. a75. Cet ingénieur a observé des manoeuvres qui montaient de la houille par des escraliers très-roid(tf et incommodes; leur charge variait de 35à 4o kilogrammes, et Feffet journalier était de 4a à 5o kilogrammes élevés à un kilomètre. Ayaut égard au poids de l’homme, 60 kilogrammes, l’action journalière varierait de loa à 1 10 unités dynamiques.
56. Les charges à poids égal fatiguent d’autant moins qu’elles sont distribuées plus également sur toutes les parties du corps; l’homme portant un poids égal au sien, et montant une rampe ou un escalier d’une haiitènr donnée, doit se fatiguer davantage que s’il montait sons charge, par le même escalier, à une hauteur double.' Quoique dans les deux cas on produirait le même effet dynamique, la hauteur de la montée sans charge serait, à fatigue égale, pins grande que le double de la montée avec charge.
57. M. Coulomb a proposé à différens porte-faix de porter des meubles d’un logement- dans un autre, k tme distance de a kilomètres, sur un
W ■ TRAITK
cLemin horizontal . en chargeant à chaque voyage iin poids de JI8 kilogramraes; ils lui ont tous dit qu’ils ne pourraient faire que sis voyage»-paH jour, à raison de i franc 5o centimes par voyage : ils ajoutaient qu^ils ne pourraient pas soutenir un pareil travail deux jours de suite.
Plusieurs colporteurs interrogés pour savoir quel était le plus grand poids qu’ils portaient dans IcîUrs voyages, et quelle longueur de chemin ils pourraient (Mrcourir dans une journée avec ce poids, les plus fortsont-ré^ pondu que, chargés de 44 kilogrammes, tout le chemin qu’ils pouvaient faire dans la journée était de t8 k 20 kilomètres.
58. On conclura de ces diverses ex|jériences que l’action de marcher, avec ou sans charge, en plaine on en pays de montagnes, est renfermée dans des limites qui dépendent du développement des forces vitales; forces qui sont très-variables, et dont on p’a aucune mesure absolüf-
La résisunce surmontée à chaque instant par un moteur animé, n’est déterminée et mesurable que lorsque cette résistance est en dehors du moteur. Dans ce cas, le moteur exerce sur le point résistant une tension équivalente a celle d un poids. L’homme qui marche, chargé ou non chargé, exerce deux especes de pressions, les unes sur le terrain, Im autres sur liii- ‘ mème;ce8 dernières sont inconnues ;d où il suit qu’il n’y a aucune mesure absolue de l'action journalière de I homme en marche, et elle diffère essen, ticllemeiit des actions journalières, dans lesquelles on ne considère que la tension exercée sur un objet extérieur.
De quelque nature que soient les actiolis journalières , elleé ne sont comparables entre elles que lorsqu’elles produisent le jnéme degré de fatigue ^ et lorsque les moteurs animés peuvent, sans nuire k leur constitntion physique, soutenir le travail journalier qui est l'objet de la comparaison.'
De l Homme qui transporte desjardeaux sur une brouette ou autres petite
chariots.
5p. Pascal est, dit-on, l’inventeur ‘de li^brouette : cette Machine est, comme on sait, une caisse plus longue que large ^ attachée à nn brancard dont les bras sont plus alongés d’un côté de la caisse que de l’autre. L’ex- . trémité la moins alongée porte les tourillons de l’essieu d’une petite roue. Le fardeau est sur la caisse, et l’homme chargé de le transporter saisit les bras de la brouette à 1 5 -décimètres à peu près» de distance de l’essieu. Le poids total de la broueue est moyennement de 3o kilograoimes, et pour le transport des terres, on la charge ordinairement de 70 kilogrammes en-
viron, Vaiibany dont le nom rappelle l’époque des plus grandes constructions en terre, a observé qu'un homme, dans son travail iournalior, peut faire 5oo voyagea, en parcourant à chaque voyage la distance de ag mètres, avec la brouette chargée de 70 kilogrammes. *Eour comparer cet effet à celui qu’on obtient des "porteurs sur crochets, noua tttimerons l’action journalière de ceux-ct par le produit dn poids transporté et de la distance horizontale à laquelle on transporte. Ainsi on a, pour l’efiet utile des col-
porteurs en un jour (art. 67), 44 kilogrammes x ao kilomètres, et pour celui du manœuvre à la bèouette, 70 kilogrammes X i4,5 kilomètres. Ces deux effets de transport .sont dans le rapport de 880 à ioi5j ainsi, en n’ayant égard qu’au poids des masses transportées , la brouette , comnumoyen dp transport, est préférable aux crochets; mais. U est à remarquer que le volume des masses augmente la difficulté du tran.sport , et il est probable que les colporteurs se sont plus" fatigués que les brouetteurs.
Coulomb a trouvé qu’en soutenant la brouette chargée, au moyen d’un peson fixé au même point où les hommes tiennent les bras , l’aiguille du peson indiquait une tension de 18 à ao kilogrammes, et il a encore trouvé que la force nécessaire pour pousser b brouette chargée, sur nn terrain sec- et uni , était de a k 3 kilogrammes. Ce poids mesure l’effort continn de riiomroequi pousse la brouette; multipliant cet effort par l’espace i4 kilomètres qu’il parcourt en 5oo voyages, on a de a8 à 4a grandes unités dynamiques pour la mesure des efforts qui produisent l’effet de transport jonrnalier^On obtient donc, par l’emploi de la brouette, ce double avantage d’augmenter l’effet utile, et de ménagér le moteur, en diminuant l’effet dynamique dont il est capable.
60. Dans les travaux des mines, on se sert quelquefois de traîneaux
qui glissent sur un sol assez inégal et ordinairement argileux : ceux que M. GuenKeau a observés étaient traînés |jar un seul homme, et chargés de 90 kilogrammes de houille; le trajet était de ago mètres; le manoeuvre faisait a4 voyages ibns la journée, et revenait avec le tralneati vide;, ce qni donne, pour l’effet de transport en un jour, 90 kilogrammes transportés à <>,960 mètres, ou 6s6 kilogrammes transportés à 1 kilométre,'^ff< t moindre que celui qu’on obtient des colporteurs, et qui a été estimé, article précédent, 880. - > -
I>es [letit» chariots (continue M. Guenivcau) dont on se sert dans les mines métalliques sont portés sur quatre roues très-petites, et traînés par des honunes distribués sur toute la longueur du chemin , à une distance d’environ. 100 mètres. Le chariot roule sur des planclics, et l’effet jpnr-
nalier de' chaque honmie est de 900 à 1000 kilogrammes transportés à I kilomètre. Lorsqu’il Jr a des inégalités sur le sol des galeries, supposées d'ailleurs horiaontales, cet effet se réduit à 600 kilogrammes transportés à la m'érôe distance. ( Essai sur les Machines , p. 37 1 . )
. • . . -5 • ‘ Des Hommes agissant sur des poulies.
*■ , PHEVIER EXEMPLE.
' / Expcrieaoe de CsviOMS. ^ ■ '
61. Les moutons ordinaires dont on se scrt'pour enfoncerTes pieux, pèsent de 35u à 45o kilogrammes. Une corde, qui passe sur une poulie, soutient d’un côté le mouton; à l’autre extrémité de la corde sont attachés differens cordons que les hommes saisissent avec leurs mains.
Lorsque le mouton porte sur le pilotis, les hommes tiennent le cordon à peu près à la hauteur de leur chapeau; s’abaissant en même temps qu’ils font effort sur le cordon , ils élèvent le mouton d’environ i i décimètres. On bat à. peu près ao coups' par minute, et 3 A 4 minutes de suite; après quoi les honâmes se reposent autant de temps qu’ils ont travaillé. Malgré ce repos, on est obligé de les relever le plus souvent d’heure en heure. Les hommes ne peuvent résister à plus de 3 heures de travail effectif dans la journée; le reste du temps est employé à placer et déplacer les sonnettes, à redresser les pilotis; ces ouvrages exigent peu d’effort, et donnent le temps de reprendre des forces..
Dans cette expérience, le nombre d’hommes appliqué à la sonnette est ttl, qitgyeh^qujB soul^e kilogrammê» du poids du mouton.
D’après ces données, Taction journalière, dans ce genre de travail , a pour mesure le {vx>duit de ces trois, nombres, 1 1, décimètres, 19 kilogrammes , et le nombre de coups battqs dan^3 heures de travail effectif, à raimn de ^ coups par minute; ce qui donne j5 grandes unités dynamiques, ou 75 Un.
< • OEl'XlÈsm EXBStPLE, '
61. M. Coulomb a'snivi quinze mois de suite la fabrication des pièces de la Monnaie de Paris. On frappait ces pièces au moyen d’un mouton qui pesait 38 kilogrammes. Deux hommes manœuvraient ce mouton, et, par conséquent, chacun élevait un poids'^e 19 kilogrammes. Cette élévation (ïtait de 4 décimètres, et l’on battait, dans'Ia journée, Saoo pièces; ou, ce qui revient au même, l’on élevait le mouton 5aoo fois en un jour; ce
qui donne, pouf l’actioU journalière > 3q 7 grandes unités dynamiques. Dans Fexemple précédent 011 9vait, pour la mesure de cette action , mais il faut remarquer que les mêmes hommes ont travaillé à la Monnaie pendant quinze mois de suite, au lieu qu’en battant des pilotis, les hommes passent à un autre genre de travail , lorsqu’ils sont fatigués.
TaOISlèUB* EXEMPLE.
Expêrirncc fiiitc, en 1811, au pont de l’École militair%de Paris, sous 1a direction de M. Lsauibi, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées. . »
. On se servait, pour l’enfoncement des pieux, d’un mouton pesant 587 kilogrammes, manoeuvré par 38 hommes. A chaque coup, ^on élevait le mouton de i ,45 mètre ; après trente coups , ou une volée , on se reposait iMi tem|is égal à celui de la volée. Ces hommes donnaient i i volées par heure, ou 36o coups en 3o minutes de travail effectif et continu. En supposant qu’ils aient pu soutenir ce travail six heures par jour, à la volées par heure, l’action journalière de chaque homme aurait pour mesure le produit de ^ ou |5/|4 kilogrammes par i ,45 mètre , et par 7a volées X 3o coups; ce qui donne 48 grandes unités djmamiques.
. ’ * • VQDATRlàaiE EXEMPLE. ^
G4. B J’iM fait (dit Coulomb)' tirer l’eau d'un puits qui avait 37 mètres de profondeur. L’homme puisait au moyen d’un double seau attaché aux extrémités d’une corde qui roulait sur la gorge d'uqe poulie. Il a monté le premier jour ia5 seaux, et le second 119,'% raison de a5 centimes par 10 seaux. .L’effort moyen , mesuré avec im peson, était de 16 kilogrammes.
■ On a l'action journalière, en multipliant les trois nombres 16 kilogrammes, 37 mètres, et lao, nombre de seaux montés en un jour; le produit est 7 1 grandes unités dynamiques. »
‘ ' Des Hommes agissant sur des manivelles.
65. Suivant .Coulomb, la tension qu’un homme, dans un travail cont'mu , exerce sur la poignée de la manivelle, ne va pas au-delà de 7 kilogrammes; le plus.^gpuvent la vitesse de rotation de la poignée est telle, que chacun de scs points décrit,. en une minute, de ao à aa ciroeoférences -chacune de -aS décimètres en développemèot. -- .
lâ dureé du travail effectif, en un jour, est de six heures' environ. Dans cette h}'pothése , l’action journalière est le produit des trois nombres , 7 kilogrammes, 6 x 6o minutes, ao x a,3 mé.tres , ou 1 1 6 grandes unités tlynamiques. . . ’
De r Hotnm^ qui pousse en marchant, ou qui (ire à la bricole.
PBEMIER EXEMPLE.
‘ ^ , Manège pour le puits de Bicètrr,
■ 66. Bicétre renferme trois établissemens : l’hospice des aliénés,- une
prison et un hôpital. Les moins infirmes de cet hôpital, la plupart épi- •leptlques, reçoivent une petite gratification pour tirer l'eau d’un puits; y a hommes sont désignés pour ce service; a4 seulement travaillent ensemble I lieure ao minutes'de suite, et sont remplacés'par d’autres pour le même temps. * , , • *
Un manège en bois est établi' dans une tour octogone , dout les faces opposées sont disuntes d’environ 11,7 mètres; il se compose d’un arbre vertical, de 16 poutrelles horizontales, et de 16 jambes de force assemblées aiiK extrémité des poutrelles et dans l’arbre. Les poutrelles soiitiennent ciiaciine une colonne verticale. Tontes les colonnes aboutissent, à une couronne circulaire de a décimètres de largeur, et distante du sol de 9 décimètres. Cette couronne porte 16 couples de barres liorizontaJei, dirigées sers l’axe de l’arbre, et placées deux à deux près d’une colonne. I.ai Ion» ' gueur de chaque barre est d’environ 9 décimètres. Les hommes marchent en poussant lesbarres,qu’ils serrent avec leurs mains, ou en s’attelant avec unp bricole à la barre qui est derrière eux. Seize travailleurs sont' en dehors de la couronne, et 8 en dedans. Lés centres des colonnes verticales ' et des barres horitoiitales posées sur la couronne sont situés ^ir un cercle de 10 mètres 4 décimètres. Chaque homme est placé entre deux. barres dont les centres sont à la distance de i,3 mètre, et il les pousse alternativement devant lui, selon qu’il doit tourner dans un sens ou dans l’aütre apres le versement d’un seau. ‘ ' . -
i/e puits a de profondeur, depuis la surface de l’eau jusqu’au crochet qui sert à vider le seau, environ 160 pieds .(5a mètres); le diamètre intérieur est de i5 pieds (4”,87a); à compter du fond, l’eau se tient à- la hauteur constante de 1 5 pieds (irJi’ji). • I * ' ' ' ‘
Un vaste réservoir , de forme carrée , bien voûté , contient plus de mille*
métm.cubes d’eaa;-ia voûte est soutenue par seize piliers qui servènt pieds-droits à neuf voûtes d’arêtes surbaissées. ’Ce réservoir, la tojir du manège et le puits ont été exécutés en 1733 et 1734, sur les dessins de Bofifrand , premier Ingénieur des ponts et chaussées. A ‘
€7. Les hommes font 8 tours ; en 5 miuutes, temps nécessaire pour élever un seau, de la surface de l’eau dans le pulls, jusqu’au crpchet; prenant pour chetiftin moyen des »4 hommes, la 'circonférence de io“,4 de diamètre, les 8 tours • correspondent à 178 mètres, ce qui donne pour la vitesse en 1', (g,a) décimètres.
De rcfTal dynamique du moteur. > ,
68. En un relais de i heure ao' ou de tfi fois 5', oit élève 16 seaux ; un seau contient environ 700 litres du poids de 700 kilogrammes; ainsi, l’effet utile des a4 hommes est 700^'”»' x iC X la hauteur à laquelle l’eau est élevée, ou 5a mètres, et pour chaque homme, ce nombre divisé par.a4; c’est-à-tlire aS^randes unités dynamiques d’un mètre cube d'eau élevé à un mètre. I^a gratification pour ce. travail est de 8 centimes par homme (avril 1818). "
1-es eaux d’Arcueil, et d’autres sources pIuB élevées que Bicétre , y amènent, six mois de l’année, une qtumtité d’eau considérable, et alors, quatre ou six relais sulîîsent pour tirer du puits l’eau nécessaire au serv|cc de l’établissement; Ais, en été, les sources naturelles tarissent, et chaque travailleur fait quatre relais, ce qui porte son travail journalier à loo unités; il n’est que moitié pendant six mois de l’année, en s<^e que le travail moyen journalier est 7$. .
I-a quantité d*cau qu’on tire en douze relais est exprimée par le prtxlujt des trois nombres 706“"" x 16 x la? ou 1 344oo litres. I.a population de Bicétre étant d’environ 3ooo âmes, on a à peu près 45 litres pour efiaqm^ individu. On suppose ordiiiairftneut que au litreSrpar personne suffisent pour les besoins d’une grande ville; à cause des bains, des arrosemeus des jardins de Bicétre, la consommatipn est plus que doublée.
^ De la force dvveloppcc par le moteur.
, 6g. le m’éutis proposé de mesurer, au moyeu d’un peson à ressort, la tension m^eniyc des hom|fies survies barres, du manège de Bicétré; mais
*5o ' 'TRAITÉ 5 ~
aban4ouné ce:||||^jet en^fyaot la grande inégalité 'ft -force entre des individus plus ou iniQÎns ilflaiSlis par fâge et les maladiest .* '*> ..
résistance à vaincre est inégale ; elle est la plus grande ^ssible lorsqu’un deA-scaux sort de l’eau, tandis que l’autre condÜnce à descendre; les câbles qui porteuses seaux ont d^pourtour a,déciiT(|tres ; ils passent chacun sur une poulie de 4 pieds ‘diamètre, et s’enroulent sur le
tambour du manège, dont le diamètre est de 6 pieds la partie du
câble comprise entre la poulie et le niveau de l’eau dans le- puits, pèse environ a5o kilogrammes. . \ ^
La résistance, qui agit tangentiellemen't au tambour, sera le poids 700 kilogrammes de l’eau du seau plein, augmenté du poifls du câble, lorsque le seau commence à monter, et diminué de celui du câble, lorstjue le seau sera A la hauteur du crochet qui l’incline pour le vider; ainsi la résistance varie de 85o kilogrammes à 55o kilogrammes. -
Les seaux à fond plein pèsent,” dit-on , ferrure et bois' compris, 600 kilogrammes; mais l’un fait toujours équilibre â l’autre , et ne doit compter que pour l’inertie et les frottéraens. La distance de l’axe du manège à l’axe vertical du puits eA d’environ f3 mètres.
iQtMi.que soit le ^ids du câble, la résistance moyenncuétant un poids de 700 ktlogrammes , qui agit sur un rayon de 3 pieds, on aura la puissance qui lui feit équilibre à l’eigrémité du rayon 16 pieds ; du manège, en prenant les de 700 kilogrammes; ce qui donne, pour la tension totale contre les barres, 137 kilogrammes. Si l'on fait abstraction de l'inertie et du frottement du câble sur les poulies et sur le tamboi^ la tension moyenne des a4 hommes travaillant au manège sera ^ kilogrammes, ou environ 5,3 kilogram||es. On suppose qu’à causé de l’inertie, du frottement des cordes sur les poiilies et sur le tambour, cette tension moyenne est 7 kilogrammes; en sorte que kî rapport de l’effet dynaroiqOc«à la force développée pour le produire, est égal à celui de 5,3 à 7 , ou environ 0,8 à i ; c’est-à-dire qu’un cinquième seulement de la force développée serait employé à vaincre les frottemens et l’inertie pce qui est très-probable pour cette espèce de Machine, dont la construction est simple et assez soignée.
* SECOND EXEMPLE clu üftigè ù la bricolle.
70. Perronet rapporte une expérience faite sur le canal- de Loing (vty« tome 11 de ses Œuvres, page 46). Un seul homme tire im bateau chargé de loô milliers (ooooo kilogrammes),’ et en 10 jours il parcourt un espace
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-DES MACHINES. * . 5f
(le 110 kilomètres; /ert sorte ()ue l’efro/L utile d’un travail journalier de rboasm%est le transport de 5oooo kilogrammes à iiooo mètres..£n supposant le tirage de l'hoyime de lO kilogrammes, cet elTet utile correspond jy^'effct dynamique I lo Ud. ^
Résumé des Expériences sur l’action jpumalière de V homme'. .
EfTets djrn«nii<)ues journaliers de l'iiotame qui marche avec ou sans charge.
, Coiléi djOiiiniqi«ei.
