CHAPITRE IV

Des moyens d' accroître ou de diminuer la vitesse.

3a. La fatigue produite sur les muscles du corps bumaiu ue dépend pas uniquement de la quantité de force dépensée dans chaque effort distinct; elle dépend en grande partie de la répé* tition de ces mêmes efforts. La quantité de force nécessaire pour effectuer un travail manuel quelr conque peut se diviser en deux parties : t? la quantité nécessaire pour mouvoir et foire travailler l’outil ou l’instrument; a° la quantité nécessaire pour mouvoir un des membres de l’individu qui agit. Prenons pour exemple l’action d’enfoncer un clou dans une pièce de bois ; elle exige deux quantités de force différentes, l’une pour lever le marteau et le pousser contre le clou, l’autre pour lever le bras qui tient le marteuu. Si celui-ci est très pesant, fo première quantité de force sera la plus considérable ; mais si le marteau est léger, l'action de lever le bras produira Je plus de fatigue. Ainsi des opérations qui n’exigent que peu de force peuvent devenir fatigantes si elles se répètent souvent, et plus fatigantes même qu’un travail pénible mais

de courte durée. On doit aussi remarquer qu’il y . a un degré de vitesse tel, que l’action des muscles ne peut le dépasser sans inconvénient.

33. Coulomb a cherché à déterminer quelle est la charge la plus avantageuse pour un homme qui monte un escalier en portant du bois sur ses épaules. De ses expériences il résulte qu’un homme qui monterait l’escalier sans fardeau,

' puis, en descendant, élèverait par le moyen d’une poulie et de son propre poids la charge qu’il pourrait porter, ferait autant d’ouvrage dans sa journée que quatre hommes employés de la manière ordinaire, avec le mode de chargement le plus favorable.

34. C’est un objet d’une haute importance à la guerre, que la relation qu’il convient d’établir entre la vitesse de l’homme ou de l’animal qui transporte un fardçau , et le poids de ce même fardeau. Dans les travaux ordinaires, pour obtenir le plus grand effet possible, il est aussi très important de bien proportionner ensemble trois choses : le poids de la partie du corps de l’animal qui est en mouvement, le poids de l’outil qu’elle meut, et la répétition de ce même effort. Voici un exemple de l’éco^ nomie de temps produite en faisant exécuter aü bras , par un seul mouvement , deux opérations au lieu d’une. Il est tiré de l’art de fabriquer des ferrets pour les lacets des bottines. Ces ferrets sont en fer-blanc très mince , et se faisaient autrefois

en découpant dans de grandes bandes de fer-blanc des morceaux de dimensions convenables , pour envelopper exactement le lacet, et les pliant ensuite autour de celui-ci. Dans le procédé nouveau , les ciseaux du découpeur sont garnis de deux pièces d’acier, qui plient en forme demi-cylindrique chaque morceau de fer-blanc, à mesure qu’il est découpé. Cette opération, effectuée ainsi par le même mouvement du bras qui découpe, n’exige qu’une addition de force presque inappréciable , et ce sont ordinairement des enfans ou des femmes qui l’exécutent. Avec ce petit perfectionnement on produit , dans un temps donné , trois fois autant de fers à lacets que par l’ancien procédé, et même un peu plus.

35. Quand il s’agit d’un travail peu pénible, il faut augmenter la vitesse pour économiser le temps. Il serait sans doute fort long et fort ennuyeux de filer la laine en tordant les fibres avec les doigts. Dans le rouet à filer ordinaire, le mouvement du fil autour du fuseau est accéléré par une invention bien simple, et qui consiste à réunir par une corde à boyau ce fuseau avec une grande roue que fait aller le pied ; en sorte que le fuseau va très vite , quoique le pied se meuve assez lentement. Ce même mode d’augmenter la vitesse a été employé dans beaucoup de circonstances , par exemple dans les grands magasins de vente de rubans en détail, où il faut souvent les dérouler

et les enrouler ensuite; opération encore assez fatigante avec ce moyeu de l’abréger, et qu’il serait autrement impossible de répéter aussi fréquemment. Enfin c’est par une machine déduite du même principe, mais plus compliquée sous beaucoup de rapports, que sont arrangées ces jolies petites pelotes de coton à coudre qui se vendent à si bas prix dans nos boutiques.

36. Passons des petits instrumens aux machines plus fortes et plus importantes, et nous trouverons des exemples plus frappans de l’économie produite par l’augmentation de la vitesse. Dans l’opération par laquelle on convertit la fonte en fer, une masse de métal pesant un quintal environ , et chauffée au rouge blanc, est placée sous un lourd marteau mû par l’eau ou par la vapeur. Ce marteau est soulevé par une pièce saillante fixée sur un arbre tournant, et si son pouvoir dynamique résultait uniquement de la hauteur de chute qu’on peut lui donner, les intervalles entre les coups seraient beaucoup trop longs : car, pour la bouté du résultat , il est important que la masse de métal fondu reçoive , avant de se refroidir , autant de coups qu’il est possible. Cette accélération s’obtient en donnant à la pièce saillante pu came une forme telle, que le marteau, au lieu d’ètre élevé lentement à une petite hauteur, est jeté de bas en haut par une sorte de secousse , et va frapper contre une grosse pièce de boisqui agit comme

un puissant ressort, et le rejette sur la masse de fer avectantde vitesse, que l’on peut ainsi donner un • nombre de coups double, dans un temps donné (i). Cette vitesse est même encore augmentée dans les petits martinets, où la queue du martinet frappant avec force contre une petite masse d’acier fixe, rebondit si promptement , que le nombre de coups va jusqu’à trois cents et même cinq cents par minute. Ce procédé a été appliqué récemment à la fabrication des ancres, art difficile dans lequel une semblable invention est d’une bien plus grande importance.

37. Dans la fabrication des faux, le forgeron est obligé de changer rapidement de position pour porter successivement sur l’enclume chaque partie de la lame. C’est ce qu’il fait sans peine en se plaçant dans un siège suspendu par des cordes au plancher, de sorte qu’avec un faible effort, en poussant son pied contre le bloc qui supporte l’enclume, il s’en éloigne ou s’en approche à volonté.

38. Quelquefois une opération n’est possible qu’à l’aide d’une augmentation de vitesse. Ainsi un patineur peut passer avec une grande vitesse sur une partie de glace qui ne pourrait supporter son poids, si son mouvement était moins accéléré.

(1) Cet exemple s’applique spéçialemeut à la fabrication du fer au marteau, suivant l'ancien procède. (T.)

Ceci tient à ce qu’il faut un certain temps pour que la glace rompe. Aussitôt que le poids du patineur commence à agir sur un point, la glace, soutenue par l’eau , plie lentement sous lui ; mais si le patineur se meut avec une grande vitesse , il est bien loin de l’endroit sur lequel il a pesé un instant, avant que la glace ait assez plié pour atteindre le degré de courbure où elle doit nécessairement rompre.

3g. On observerait un effet semblable sur le mouvementdes bateaux, si on pouvait leur imprimer une vitesse considérable. Supposons un bateau à fond plat , dont l’avant forme un certain angle avec ce fond, et supposons ce bateau en repos dans une eau tranquille. Si nous concevons qu’une force considérable le pousse soudainement en avant, la forme inclinée de sa partie d’avant le soulèvera dans l’eau; et si cette force motrice était une force immense , le bateau lui-même pourrait sauter tout entier de l’eau , et avancer par une série de bonds ou de ricochets, comme une ardoise ou une écaille d’huître.

Si la force n’était pas assez puissante pour faire sauter le bateau hors de l’eau, mais seulement pour soulever le fond du bateau jusqu’à la surface, alors son mouvement deviendrait une sorte de glissement extrêmement rapide. Car à chaque point de la course il faudrait un certain temps pour qu’il prît dans l’eau son tirant ordinaire; mais avant que ce temps eût pu s’écouler, le bateau serait déjà arrivé sur un autre point, et se trouverait soulevé par la

réaction de l’eau contre le plan incliné de sa partie d’avant.

40. Cette observation singulière, que les corps mus avec une grande vitesse n’ont pas le temps de développer tout l’effet de leur poids, semble expliquer une circonstance qui autrement est tout - à - fait inconcevable. Quelquefois il arrive que les roues d’une voiture renversent des piétons, et passent sur leur corps sans leur faire un mal sensible, quoique le poids de cette même voiture, s’il fût resté sur leur corps seulement quelques secondes, les eût fait périr à l’instant. Si notre raisonnement est exact, dans ce cas, la partie la plus exposée du corps de l’individu renversé est celle qui se trouve frappée par la roue de devant.

41. Une opération où la rapidité d’exécution est très essentielle , c’est celle qui consiste à élever les produits de nos mines jusqu’à la surface du sol. L’établissement des puits destinés à ce travail coûte des sommes énormes, et l’on doit désirer d’en limiter le nombre autant qu’il est possible. En conséquence la matière extraite est élevée par des machines à vapeur avec uue vitesse considérable; et sans cette vitesse, plusieurs de nos mines ne pourraient être exploitées avec le moindre bénéfice.

4a. On voit parfaitement l’effet d’une grande vitesse pour modifier la forme d’une matière douée d’une certaine cohésion , dans une opération de

la fabrication du verre à vitres , que Fon nomme Y aplatissage , et qui est l’une des plus curieuses opérations que présentent les arts. Un ouvrier plonge dans le creuset son tube en fer, le charge de quelques livres de matière fondue, et souffle une grosse boule réunie au tube par un petit col creux très épais. Alors un autre ouvrier fixe sur cette boule, et du côté opposé à ce col, une tige de fer dont l’extrémité a été plongée dans la matière en fusion , et quand cette tige est solidement fixée, on sépare , par l’injection de quelques gouttes d’eau froide, le col de la boule d’avec le tube de fer. La tige qui porte maintenant la boule est présentée à l’ouverture d’un four rouge, et on la fait tourner lentement sur elle-même, de manière à chauffer la boule uniformément. Cette opération a pour premier effet de ramollir la boule, de l’aplatir, et d’élargir l’ouverture du col. A mesure que ce ramollissement de la boule avance, on tourne plus rapidement latigequi lui sertd’axede rotation; enfin, quand elle est complètement ramollie et incandescente, on l’éloigne du feu, on augmente de plus en plus la vitesse de rotation , et l’ouverture s’élargit peu à peu par Faction de la force centrifuge, jusqu’à ce qu’enfin la boule s’étende soudainement, éclate, et devienne une grande feuille circulaire de verre incandescent. Le col de la boule primitive se trouve à la circonférence, et, comme il est trop épais pour se prêter à l’expansion de la matière , il forme

un bourrelet tout autour du plateau. Le centre présente l’apparence d’une épaisse bosse, appelée la noix ou t œil, et qui marque le point où était fixée la tige de fer (i).

43. Les divers procédés imaginés pour diminuer la vitesse, partent presque tous d’un même principe, la nécessité de vaincre de grandes résistances avec peu de force. Nous pourrions citer comme exemple les moufles , la grue et d’autres machines; mais ces machines nous paraissent dépendre plus immédiatement des autres principes que nous avons indiqués. A leur défaut, nous pourrons citer le tournebroche qui va par le courant d’air de la cheminée. Dans cet instrument la vitesse primitive, trop grande pour l’objet proposé, est transmise à la résistance par un système de roues qui la réduisent à un taux d’accélération plus convenable.

44- Les télégraphes sont des machines qui servent à transmettre très rapidement des nouvelles ou des instructions à des points très éloignés. Le but de leur établissement a été la transmission rapide des nouvelles durant la guerre; mais les besoins toujours croissans de l’homme appliqueront

(1) La fabrication du verre à vitres se fait en France d’une manière préfe'rable. On souffle de longs cylindres de verre que l’on coupe avec un fil de fer froid, aux extrèir ite's et dans le sens de la longueur, et qui s’e'tendent ensuite aisément dans des fours particuliers.

probablement bientôt cette belle invention à des buts plus pacifiques.

Il y a quelques années , le télégraphe apporta à Paris la nouvelle de la découverte d’une comète par M. Gambart, à Marseille. Le message arriva pendant la séance du Bureau des longitudes, et fut aussitôt transmis par une lettre du ministre de l’intérieur au président du Bureau, M. Laplaee, qui la reçut dans la séance même, en présence de l’auteur de cet ouvrage, assis près de lui en ce moment. Le but de cette prompte communication était de. donner à cette nouvelle la publication la plus rapide, et d’assurer à M. Gambart la priorité de sa découverte.

A Liverpool un système de signaux maritimes est établi pour le commerce , de sorte que chaque négociant communique avec son navire bien avant qu’il n’entre dans le port.

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