Leçons de physique expérimentale
TOME 1
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- TOME PREMIER.
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- Par M. V Abbé NoLLETj de V Académie Royale des Sciences, & delà Société Royale de Londres.
- TOME PREMIER.
- Second£ Edition»
- Chez les Freres Guérin , rue S. Jacques * vis-à-vis les Mathurins, à S. Thomas
- d’Aquin.
- M. DCC. XLV.
- Avec Approbation, & Privilège du Roy*
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- A
- MONSEIGNEUR
- LE DAUPHIN»
- ONSEIGNEUR
- Ayant conçu le dejjein décrire & de donner au Public les Leçons de Phyfique expérimentale que je-fais de vive voix depuis plufteurs Tome I. a
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- ij E P I T R E.
- années , pourr ois-je les lui offrir dans une circonfiance plus heureu-je que celle oh Vous voulez bien les honorer de votre préfence & de votre attention ? En mettant au jour cet Ouvrage, je fuis dif penfé maintenant de vanter ïutilité deJon objet à* en faire con-noître la dignité ; l'une & ï autre font prouvées, dès que cet objet efl de votre goût & qu’il a été approuvé parle fage Confeil qui régie vos Etudes : un tel exemple apprendroit, fil'on ne leffavoit pas, que la connoiffance des effets naturels convient à tous les états ; on pourr oit en conclure auffi quelle convient à tous les âges , fi vous ri aviez fait que des progrès or-, dinaires dans les autres fciences y
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- EPI T R E. îrj
- fi ton ignorait les preuves que vous avez données d’un génie pré- ' maturé.
- Depuis dix ans que je travaille à former & a perfectionner une Ecole de Phyfique > ce qui a le plus animé & foutenu mon zélé dans cette laborieufe entreprife r
- défi, MONSEIGNEUR,
- de ni être flatté que je pourrais un jour vous en offrir les fruits ; je touche enfin au terme de mes défit s & de mes efpérances ; vos ordres m appellent.
- Le Public qui apprendra mon bonheur par cette Epître, verra fans doute avec plaifir , qu en faifant ufâge de mes foibles ta-lens , vous honorez de vos regards & de vos faveurs m étabhffe-
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- ïv E P I T R E,
- ment auquel il a bien voulu ap~ plaujir i & tout Ie monde Jen-tira comme moi-même, combien je fuis heureux d'avoir une occasion Ji favorable d* exercer mon zélé , & de donner un témoignar ge public de ïattachement inviolable du profond refpeél avec lefquels je dois & je veux être toute ma vie 9
- MONSEIGNEUR,
- .Votre très-humblè, très-obcif-Tant, & très-fïdele Serviteur $ J. A, NOLLET.
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- PREFACE-
- UN E fcience qui n’embrafle que des queffions frivoles ^ ou qui termine celles quinepa-roiffent être de quelque ittipor-tance que par des probabilités* ôc en s'appuyant fur des hypo-théfes, n’intéreffe ordinairement qu’un petit nombre d’efprits ; il eft rare qu’on y prenne goût., ÔC le tems ne peut guéres en étendre les limites, s’il n’en réforme l’objet ; parce que le défir de fçavoir qui naît avec nous, ôt qui peut feul exciter notre attention , nous porte naturellement vers le vrai, & ne peut nous y fixer que quand nous y prenons quelque intérêt»
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- .j P RE F A C E.
- L’hiftoire de la Phyfique 9 fi l’on fe rappelle les révolutions qu’elle a éprouvées ? eft très-capable de juftifier cette réflexion.
- Pendant près de vingt fiécles 3 cette fcience n’a été prefque autre chofe qu’un vain aflembla-ge de fyftêmes appuyés les uns fur les autres , & affez fou vent •oppofés entre eux. Chaque Phi-lofophe fe croyant en droit d’élever un pareil édifice à fa mémoire , s’eft efforcé de l’établir fur les ruines de ceux qui Pa-voient précédé ; de tems en tems Ton a vu qu’une vraifemblance en effacoit cent autres.
- s
- Ces exemples tant de fois renouvelles j ne dévoient pas donner beaucoup de crédit aux opinions philofophiques ; l’effet le plus naturel qu’on devoit en at-
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- PREFACE. vi|
- tendté, & qu’ils ont eu, c’etoit de tenir les hommes dans la dé-fiance fur la dodrine des Phyfi-ciens ; ôc Ton ne doit pas être furpris que leur curiofîté n’ait été que médiocrement piquée par des connoiflances ou ils voyoient régner tant d’incertitudes. L’ob£ curité du langage a dû les rebuter encore plus. Dans ces tems de barbarie , comme fi les fcien-ces rougifîant de leur état, n’euf-fent ofé fe montrer à découvert, ceux qui faifoient profeÆion de les poflféder, affedoient des ex-preflions qui n’offroient que des idées confufes , 6c dont la plupart étoient abfolument inintelligibles pour quiconque n’étoit pas encore convenu de s’en contenter. On donnoit pour des explications certains mots vuides de
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- vïij PREFACE. fens, qui s’étoient introduits fous les aufpices de quelque nom célébré _> ôc qu’une docilité mal entendue avoit fait recevoir, mais
- dont un efprit raifonnable tïë 'pou-
- voit tirer aucune lumière. s
- Enfin la Phyfique fi mal cultivée jufqu’alors , ôc fi peu connue 9 parut au grand jour, ôc fe fit goûter lorfqu’elle offrit des découvertes utiles , des vérités évidentes , lorfqu’elle put fe faire honneur d’être entendue de tout le monde. Defcartes fon premier réformateur, après l’avoir tirée dé l’obfcurité des écoles , où elle avoit vieilli fous l’autorité d’A-riftote, ne lui laiffa, pour ainfi dire , que le nom qu’elle avoit coutume de porter , ôc la rendit telle que les Ecoles réformées elles-
- mêmes peu-à-peu , ont adopté
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- P R E î A C £, k
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- depuis ce qu’elle a reçu de nouveau } ôt l’enfeignent préfente-ment en termes intelligibles.
- Cette réforme porta principalement fur la manière d’étudier la Nature. Au lieu de la deviner 9 comme on prétendoit l’avoir fait jufqu’alors 3 en lui prêtant autant d’intentions êc de vertus particulières , qu’il fe préfentoit de phénomènes à expliquer ; on prit le parti de l’interroger par l’expérience, d’étudier fon fecret par des obfervations affidues ôc bien méditées , & l’on fe fit une loi de n’admettre au rang des connoif* fances , que ce qui paroîtroit évidemment vrai. La nouvelle méthode fit de véritables Sçavans ; & leurs découvertes excitant de toutes parts l’attention ôc la cu-riofité, on vit naître des amateurs
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- * PREFACEj .
- de tout fexe ôc de toutes conditions.
- Le goût de la Phyfique deve-nu prefque général, fit fouhaiter qu’on en mît les principes à la portée de tout le monde. Bien-tôt on vit paroître en différentes Langues dès Traités élémentaires 9 qui remplirent à cet égard les dé-firs du Public» Mais la fcience dont ils traitent, fe perfe&ionnè tous les jours ; les découvertes fe multiplient 9 les erreurs fe corrigent , les doutes s’éclaircifTent : les mêmes motifs qui ont fait écrire ces élémens , doivent porter à les renouveller de tems en tems , pour y faire entrer les augmentations , les corrections, les éclairciffemens qui intéreffent né-ceffairement ceux qu’une louable curiofité rend attentifs aux pro-
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- PREFACE. xj
- grès de cette fcience. D’ailleurs il eft à propos que ces fortes d’ouvrages foient proportionnés au génie & à la portée des per-fonnes à qui on les deftine : j’en connois d’excellens en ce genre qui réu/IilTent en Angleterre, en Hollande , en Allemagne , Ôc qui, s’ilsétoient traduits dans notre Langue, n’auroient peut-être pas un aufïi grand nombre de Lecteurs en France, parce que les principes y font ferrés , ôt qu’if faut, pour les entendre, une attention tropfuivie de la part de ceux qui ne voudroient que s’amufer utilement , & parce qu’on y a employé plus de géométrie que les gens du monde n’en fçavent communément.
- Il y a environ cinq ans, que publiant le Programme de mon
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- iij PRETA C E.
- Cours de Phyfique expérimenta* le j je rendis compte de la manié* re dont j’avois formé cet établi!* fement êc des progrès qu’if avoir faits depuis fa naiffance. J’offris alors ce petit volume au Public ? comme une Table * des matières que je me propofois deraffembler dans un ouvrage plus confidéra-ble , pour lui être préfenté, s’il continuoit de m’accorder fes fuf-frages, ôc fi j’avois lieu de me flatter que mes leçons fuffent encore de fon goût. Cette condition a été remplie au-delà de mes vœux : lorfque je la fis , c’étok un motif, & en même tems une régie que je prefcrivois à mon zélé ; mais je ne regardois alors qu’autour de moi ; attentif au ju-
- * Programme , ou Idée générale d’un Cours de Phyfique, dans la Tréf. p. xxxin.
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- PREFACE. xiij gement qu’on porteroit de mes efforts & de leurs £uccès , je n’é-tendois point mes vues plus loin que l’enceinte de Paris. Je ne préfumois pas que mes foibles talens fe feroient connoître au? delà des Alpes , * Ôc que j’au? rois l’honneur de les aller exercer dans une .Cour étrangère* Je ne préfumois pas que mon Ecole feroit non-feulement applaudie , mais imitée dans nos provinces ** par les Collèges,
- * En 173g. je fus appelle à la Cour de Turin, où je refiai près de fïx mois pour donner des Leçons de Phyfique à S. A. R. Monfeigneur le Duc de Savoye. Après quoi le Roi fit placer à l’Univerfité tous les inftrumens que j’avois portés, afin que les Profefleurs puffent s’en fervir dans la fuite pour cultiver Ôc pourenfeigner la Phyfique par voie d’expérience.
- * * Pepuis la publication de mon Pro-gramme, plufieurs Collèges de Meflieurs de l’Oratoire , de la Doctrine Chrétienne, ôc de Saint Lazare , fe font mis dans l’ufa-ge de repréfenter les preuves d’expérience
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- sîv PREFACE/
- par les Univerfités , par les Aca-; demies même. Enfin je ne pré-finnois pas que nos Princes ho-noreroient * mes Cours 6c de feur préfence, 6c de leur attention ; qu’ils voudroient bien unir leur voix à celle du Public , 6c que l’épreuve qu’ils feroient de ina manière d’enfeigner , me vau-droit enfin l’honneur de travailler fous les yeux 6c pour l’utilité de
- dans les exercices publics.
- L’Univerfité de Reims en ufe de même 6c j’y ai envoyé' une colleétion d’initru-mens qui eft déjà très-confidérable. L’Academie Royale des Sciences 6c Belles. Lettres de Bordeaux, s’eit aufii meublée depuis quelques années un beau Cabinet de Machines 6c d’inftrumens de Phyfique » dont elle m’a fait l’honneur de confier l’exécution à mes foins.
- * En 1738. Monfeigneur le Duc de Pen-thiévre voulut voir un de mes Cours de Phyfique , auquel S. A. S. afïifta avec beaucoup d’afiiduité 6c d’attention ; peu, de tems après j’eus l’honneur d’en faire un à^VerfailIes pour S. A. S. Monfeigneur le: I>uc de Chartres, à la clôture de fes étua des.
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- PREFACE. x¥ Monfeigneurle Dauphin. Ce dernier avantage excitoit mon zélé ; mais je le défirois plus alors que je n’ofois Fefpérer.
- ’ Ces événemens que je ne rap^ pelle point ici par un fentiment de vanité , quoiqu’ils (oient bien capables d’en infpirer , m’affu-rent en quelque forte du fuecès de mon entreprife, & de l’approbation que l’on veut bien lui continuer. C’eft donc pour m’acquitter de la promeffe que j’ai faite fous cette condition, que je, publie aujourd’hui cet Ouvrage., Je ne m’excuferai pas d’en avoir différé cinq ans l’imprefîion ; (i; j’ai quelque reproche à craindre , c’eft peut-être de l’avoir donné trop-tôt ; car s’il eft tel que je le fouhaite, les perfonnes à qui je: le deftine , ne, me fçauront pas.
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- m) PREFACE, mauvais gré d’y avoir employé tout le tems qu’il me falloit pour le rendre digne d’elles.
- Le titre de l’Ouvrage annon* ce ce qu’il eft ; ce font mes Le* çons telles que j’ai coutume de les faire depuis neuf ans, à des Compagnies qui s’aflemblent pour les prendre en commun. Je fuppofe toujours que le plus grand nombre n’eft pas en état d’entendre les expreflions d’Al» gébre ou de Géométrie , & certains détails qui s’écartent trop des premiers principes ; je penfe aufïi que l’utilité qu’on en peut attendre, ne feroit point apper-çûe par ceux qui ne font que s’initier j ou qui ont réfolu de ne donner à cette étude que des mo« mens de récréation, qui ne prennent rien fur des occupations
- plus
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- P R E PAGE, xvij plus néceflaires relativement à leur état ou à leur goût. C’eft pourquoi, plus occupé du foin de me faire entendre , que du reproche qu’on me pourroit faire d’avoir abandonné le langage des Sciences dont il eft aflez ordinaire de fe parer, je tâche de parler ôc d’écrire comme ont fait avant moi quantité d’Auteurs reconnus pour bons, & dont les Ouvrages pour la plupart peuvent être mis entre les mains de tout le monde.
- Ce n’eft pas que je n’eftime, comme on le doit, ces façons de s’exprimer qui font certainement plus précifes , plus abrégées, ôc qui mettent en état de fuivre plus loin une grande partie des con-noiflances qui font l’objet de mes Leçons ; je m’en fers même fort utilement, lorfque je travaille en
- Tome L b
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- xviij PREFACE. particulier avec des perfonnes qui veulent faire une étude plus férieufe de la Phyfique, ôc qui s’y font préparées par celle des Mathématiques ; mais ayant égard au plus grand nombre de mes Le&eurs, je n’ai pas cru qu’il fût à propos de faire entrer dans le même Ouvrage ces calculs ôc ces détails,dont ils pourront abfolument fe paffer , ôc qui exigeroient d’eux plus d’efforts ôc d’application qu’on ne peut, ou qu’on ne doit en attendre ; j’ai mieux aimé les réferver pour des volumes fépa-rés, que je pourrai donner dans la fuite par forme de Supplémens* Ôc fous le titre d’Annotations» Quoique je me fois abftenu d’employer aucune exprefïion d’Algébre, aucun ligne de Géométrie , par ménagement pour le
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- PREFACE, xix
- Leéteur à qui ce langage ne ferait point alfez familier ; je n’ai pour* tant point porté ces fortes d’égards jufqu’à m’interdire l’ufage des termes confacrés : j’ai conformé ma diêtion à celle qui eft généralement reçûe, afin que la lecture de mon Ouvrage puiiTe fervir d’introduêtion à celle des autres Livres de Phyfique ; mais j’ai eu foin de diftinguer ces mots par le caraélére italique , la première fois qu’ils font employés , de les définir, & de les expliquer le plus nettement qu’il m’a été poffible* Et pour ne point interrompre aufi fi le difcours par des définitions trop fréquentes, êc qui feraient inutiles pour quantité de perfon-nes , j’ai mis à la tête de ce premier Volume un petit Di&ion-naire Ôc une Planche où les Com-
- bij
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- XX P R E F A C '£:
- mençans trouveront Pexplicatîon des termes qui fe rencontrent fréquemment dans le corps de l’Ouvrage y ôc que j’ai fuppofé être connus du plus grand nombre.
- Je ne me préfente ici fous les aufpices d’aucun Philofophe ; ce n’eft ni la Phyfique de Defcartes, ni celle de Newton , ni celle de Leibnitz 5 que je me fuis prefcrit de fuivre particuliérement ; c’efl, fans aucune préférence perfon-nelie, ôc fans diftin&ion de nom, celle qu’un accord général ôc des faits bien conftatés me paroiflent avoir bien établie. Pénétré de ref-pe£t, ôc même de reconnoiffance, pour les grands hommes qui nous ont' fait part de leurs penfées , ôc qui nous ont enrichis de leurs découvertes, de quelque Nation qu’ils foient , ôc dans quelque
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- PREFACE. xxj
- te ms qu’ils ayent vécu, j’admire leur génie jufques dans leurs erreurs , ôc je me fais un devoir de leur rendre l’honneur qui leur efl dû ; mais je n’admets rien fur.leur parole, s’il n’eft frappé au coin de l’expérience ou démontré félon les réglés : en matière de Phylîque, on ne doit point être efclave de l’autorité ; on devroit l’être encore moins defes propres préjugés , reconnoître la vérité par-tout où elle fe montre , ôc ne point affe&er d’être Newtonien à Paris, ôc Cartélien à Londres.
- Pour me renfermer plus exactement dans les bornes de mon Titre, je me fuis difpenfé de rapporter les différens fyftêmes qui ont été propofés fur le méchanif* me de l’Univers , ôc qui ont partagé les Phiiofophes tant anciens
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- xxiJ PREFACE.
- que modernes. Quoiqu’on puifle abfolument ignorer tous ces efforts d’imagination qui, pour la plupart, ne font point aiïez d’honneur à l’efprit humain, & dont le plus beau ne peut pafTer que pour xmmgèmQUxpeut-être, cependant on ne peut guéres fe refufer la connoiflance de ceux qui ont eu îe plus de crédit, & je rapporte-rois volontiers ici ce qu’ont pen-fé Defcartes ôc Newton à cet égard, fi je n’avois été prévenu par un Auteur, dont l’Ouvrage eft entre les mains de tout le monde, ôc qui a traité cette matière avec le même agrément qu’on rencontre dans tous fes écrits.
- C’eft encore pour ne point pafTer au-delà d’une Phyfique fen-fib’e &c appuyée fur des faits , que * Hilt du Ciel, liv. z,
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- PREFACE. xxîij j’écarte foigneufement toutes les queftions métaphyfîques qui pour-roient tenir en quelque forte aux matières que j’ai à traiter ; fi l’on eft curieux de fuppléer à cette omifïion, que j’ai faite à deïïein, on pourra lire avec beaucoup de fatisfaûion les ouvrages du P. Ma-lebranche, ôc fur-tout celui qui a pour titre, laReeherche de la Vérité\ J’ai fuivi, en écrivant mes Leçons , la même méthode que j’ai coutume d’employer quand je les fais de vive voix. Je choifis dans chaque matière ce qu’il y a de plus intérelfant, de plus nouveau, ôc qui me paroît le plus propre à être prouvé par des expériences. J’explique , avec le plus de précifion ôc de netteté qu’il m’eft poiïible , l’état de la queftion ; j’en rappelle l’origine, ôc j’indique, autant que
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- xxîv PR Ê P A C JE.
- je le fçais, les Auteurs qui pafferiÊ pour l’avoir traitée avec le plus de fuccès : je la prouve enfuite par des opérations dont je fais connoître le méchanifme., ayant foin d’en écarter tout ce qui pour-roit s’y mêler d’étranger, pour ne point partager l’attention. Enfin je ramène, foit à la queftion même , foit aux faits qui m’ont fervi de preuves , tout ce qui peut y avoir rapport dans les phénomènes de la nature , dans les procédés des Arts, dans les machines le plus en ufage pour les commodités de la vie civile. C’eft ainfi que j’en ai toujours ufé depuis Pé-tabliffement de mes Cours ; ôc quoique j’aye étudié avec attention le goût du Public à cet égard* je n’ai rien apperçu qui put me déterminer à changer cet ordre :
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- PREFACE, xxv fai crû voir au contraire qu’il avoir tout l’effet que je m’étois propofé qu’il eût. Il m’a femblé que des principes allez fouvent abftraits , & que l’on ne pourroit apprendre de fuite fans une application laborieufe , s’inlinuolent plus aifément dans l’efprit, lorf-qu’ils étoient ainfi entrecoupés par des expériences intéreffantes, qui obligent d’en reconnoître ôc la vérité & l’utilité.
- Dans la diftribution des Matières qu’on doit regarder comme le fond de cet Ouvrage , je me fuis attaché à ralfembler fous un même titre, celles qui font néceflairement liées enfemble , & j’ai eu foin de faire précéder les propositions qui peuvent s’entendre plus facilement, ôt qui doivent fervir comme de princi-
- Tome L ç
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- xxvj PREFACE: pes pour l’intelligence des autres; ainfi quoiqu’on puifle à la rigueur* prendre chaque Leçon féparé-ment, & que la plupart ayent en-tr’elles une efpéce d’indépendance , je confeillerai toujours au Leêteur qui voudra les fuivre avec plus de facilité ôc de profit * de les voir dans l’ordre où elles font, parce qu’il trouvera dans les premières des notions qui pourront l’aider pour la fuite.
- Les faits dont je me fers pour prouver mes proportions, ne font pas toujours ni aufli nombreux ni suffi nouveaux qu’ils pourroient l’être. Ceux qui ont vu l’appareil de mes Inftrumens, en affûtant à mes Cours , feront peut-être fur-pris de ne retrouver dans les gravures de cet Ouvrage,qu’une par-' de de ce qu’ils ont vu dans mes
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- PREFACE, xxvij tabinets ; il eft jufte d’expoferles motifs qui m’ont fait fupprimer ce qu’on pourroit peut-être défirer de plus , fi j’annonçois ces volumes comme un recueil de mes Démonftrations.
- * Depuis que j’enfeigne la Phy-lîque expérimentale, fai eu tout lieu de reconnoître que le moyen le plus fiir de captiver Pattention, ôc de faire naître promptement les idées, c’eft, fuivant la penfée d’un Poète célébré * , de parler aux yeux par des opérations fen-fibles. En conféquence de cette vérité, je me fois pourvu de certaines machines que j’ài imaginées pour faire entendre mes penfées aux perfonnes qui n’ont des Sciences qu’une teinture très-
- * Segnius irritant animos dsmijjh per aures9 (hiàm qiice finit oculis fnbjecla fidelibus.
- Horat. de Arte Poet.
- cij
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- xxviij PREFACE. légère , & pour leur faire prendre plus facilement ôc en moins de tems , certaines notions fans lef-quelles on ne faifiroit pas bien l’état d’une queftion, ou les preuves qui en établiffent la théorie. Mais comme ces moyens n’ont de force que dans l’ufage même qu’on en fait, & que les pièces qui les compofent n’expriment rien , fi elles ne font en jeu ; il eût été inutile d’en donner la figure ou la defcription ; c’eût été multiplier , fans aucun avantage ^ des planches qui font déjà allez nombreu-fes.
- Une autre raifon pour laquelle je me fuis difpenfé de repréfen-ter dans cet Ouvrage tout ce qu’on voit dans mon Ecole, c’eft que je n’ai pas crû devoir y faire entrer plus d’expériences qu’il
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- P R E F A C E< xxix
- h9en faut pour prouver folide-ment la do&rine qu’il renferme. Je l’ai déjà dit^aillenrs * ; je n’ai -jamais prétendu faire de mes Leçons un fpeétacle de puramufe-ment, où l’on vît répéter 9 fans deffein ôc fans choix , un grand nombre d’expériences capables feulement d’occuper les yeux. Je crois être plus en état que perforine en France , de fatisfaire les Curieux par l’aflbrtiment des machines dont je fuis muni : mais je ferois peu flatté qu’on ne vînt chez moi que pour y voir opérer; & je fuppofe toujours une eu-riolité plus raifonnable dans mes Auditeurs. C’eft pourquoi de tous les faits que je fuis en état de produire pour prouver chaque Pro-
- * Program. ou Idée gén. d’un Cours de Ployf. dans la Préf. p. x.
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- C llj
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- xxx P R E F A C E. pofition , je n’eniploye jamais qu’un certain nombre qui foit fuff fifant ; & par cette œconomie je gagne du tems pour des chofes plus néceffaires, ôc je me mets en état de varier agréablement & utilement mes preuves } pour des perfonnes qui alîiftent plusieurs fois à mes Cours. J’ai eu la même attention en écrivant; je n’ai point voulu que le Leéleur, ébloui d’un nombre fuperflu d’opérations,pût perdre de vue la do&rine qu’il s’agit d’établir ; en lui rapportant des faits dignes d’attentionjj’aicomp-té mettre fous fes yeux des preuves qui affermiffent fes connoif-fanees. En un mot , foit en ouvrant mon Ecole au Public, foit en lui offrant mes Leçons écrites , mon intention a toujours été qu’il y trouvât un cours de Phy-
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- PREFACE, xxxj
- ïïque expérimentale -, ôc non pas un cours d’expériences.
- Par la defcription que j’ai donnée des inftrumens fous le titre de Préparation, je n’ai pas prétendu mettre fuffifamment au fait de leur conftruélion ceux qiti voudroient les imiter : ü àuroit fallu entrer dans un détail de proportions , de choix de matières > de précautions à prendre , & bien. Souvent de connoifTances un peu étrangères à mon objet, qui àuroit grolïi confidérablement les volumes, ôc cela en pure perte pour la plupart des Leéleùrs, à qui il fuffit de voir en gros, qu’un tel effet peut être produit par une certaine méchanique. Mais comme je fens de relie combien il fé-toit utile qu’il y eût de bonnes
- inllruÛions fur le choix des Inf*
- • • • • c 111)
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- xxxij PREFACE. trumens de Phyfique, ôc fur îà manière de les conftruire, pour aider le zélé des Amateurs ou des Sçavans qui s’appliquent à cette Science, ôc dont le nombre s’accroît tous les jours ; j’ai réfolu de ralfembler dans un Ouvrage fépa-ré ce qu’un long ufage aura pu .m’apprendre touchant cette matière. Ce deffein s’éxécute aèluel-lement, ôcl’on en peut voir quelques fragmens dans les Mémoires de l’Académie des Sciences pour les années 1740 ôc 1 741 , où j’ai feulement fupprimé les. pratiques qui regardent l’Ouvrier.
- Quant au choix des expériences , j’ai quelquefois préféré celles qui font connues depuis long-tems, à d’autres plus récentes 3 parce que je leur ai trouvé un rapport plus direél aux proportions
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- PREFACE, xxxiij que j’avois à prouver, ou parce-qu’elles donnoient lieu à des applications plus intéreffantes > ou bien enfin parce qu’elles m’ont oarutrop belles pour être omifes ; !.eur date alors m’a fembîé d’autant plus indifférente j que , com-’ me cet Ouvrage n’ell point fait ,oour des Sçavans de profeffion, ..a plupart de ceux qui les y verront , leur trouveront encore tout ..l’agrément de la nouveauté : & d’ailleurs les chofes n’ont-elles de mérite qu’autant qu’elles font nouvelles ?
- On me reprochera peut-être d’avoir fait entrer dans les Applications quelques remarques d’une mince utilité ; foit que l’objet en mérite peu la peine , foit qu’elles fe préfentent d’elles - mêmes à tout le monde. Mais on doit
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- xxxiv PREFACE, faire attention que cet Ouvrage m’eft pas fait feulement pour des perfonnes qui ont déjà vécu un certain teins dans le monde , ôc à qui l’ufage a donné quelques idées y obfcures Ôc confufes à la vérité , mais avec lefquelles on peut fentir les caufes prochaines de ces effets les plus communs. Je le deftine principalement aux jeunes gens de l’un ôc de l’autre fexe, qui patient les premières années de leur vie dans des Colleges ou dans des Pendons , pour qui tout eft nouveau dans la Nature y dont fefprit eft naturellement avide de ces fortes de con-noiffances, ôc qu’il convient d’accoutumer , par des exemples faciles ôc familiers, à des idées claires ôc diftintles , Ôc à des inductions judicieufes ; car 3 c’eft 1$
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- PREFACE, xxxv
- .réflexion d’un Seavant * bien ref-peêlé , ôc bien digne de l’être 5 qu’il eft toujours utile de penfer Julie, même fur des fujets inutiles.
- Au relie il faut prendre garde de confondre l’effet avec fa cau-fe ; l’unpourroit être connu du Payfan le moins inftruit, pendant que l’autre ne le ferait pas du plus fçavant Philofophe. Quelqu’un -ignore-t-il qu’une éponge , une pierre tendre , un morceau de fu-acre fe mouille entièrement avant -que d’être tout - à - fait plongé f -mais quelqu’un fçait-il bien pourquoi cela fe fait ? D’ailleurs les phénomènes les plus communs ne le paroiffent pas toujours également , quand on les conlidére par toutes les faces. Tout le mon-
- * M. de Fonteneîle , Hift. de T Acad, des Scienc. 16pp. dans la Préf. p.xi.
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- xxxvj PREFACE. de fçait qu’une pierre tombe eîî vertu defapéfanteur ; mais tout le monde ne fçait pas qu’en tombant elle doit parcourir des efpaces qui répondent aux quarrés des tems de fa chute. En faifant application de ce dernier effet,après l'avoir prouvé, fi je dis qu’une bouteille ou un verre peut fe caffer en tombant, afiurément je n’inftruis perfonne ; fi je dis encore qu’en tombant de plus haut, les corps fragiles courent un plus grand rifque , cette vérité ne pa-roîtra pas plus neuve que la première : mais fi j’ajoute qu’un. Corps grave en tombant fe brife en vertu de fa chûte accélérée., & qu’on peut prévoir Peffort qu’il fera capable de faire à la fin de cette chûte , en mefurant la hauteur du lieu d’où il tombe ; je ne.
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- P R E F A C E. xxxvij
- erois pas que cette obfervation loit inutile pour tous ceux à qui je la propofe;ôc fi quelqu’un après l’avoir lue fe plaignoit que j’aye voulu lui apprendre qu’un verre peutfe calTer en tombant, ou qu’il fe brife plus fûrement en tombant de plus haut, il feroit voir qu’il a peu de difcernement, ou beau* coup de mauvaife volonté.
- Grâces au bon goût qui régné dans notre fiécle, je puis me dif-penfer de prouver que la Phyfï-que eft utile, & qu’il n’y a perfon-ne qui ne puifïe prendre part aux découvertes dont elle s’enrichit tous, les jours. Quoique cette Science porte un nom Grec, on fçait maintenant que fon objet n’efi: point étranger ; que les con-noiiïances qu’elle offre intéreffent tout le monde, ôc que lorfqu’elle
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- xxxviij PREFACE. prononce par la voix de l’expérience , elle peut être entendue à tout âge ôc en tous lieux. L’étude de la Nature étoit encore pour ainfi dire, au berceau ; la connoifTance qu’on avoit de fes phénomènes ôc de leurs caufes , méritoit à peine le nom de Science , qu’un des plus grands hommes de l’Antiquité lâ vantoit déjà comme une refïource pour l’efprit humain , comme une occupation dont il pouvoit tirer avantage dans tous les tems ôc dans toutes les circonftances de la vie *. Avec combien plus de. raifon ne pourroit-on pas la recommander comme telle , à pré-
- * Hæc fludia adolefcentiam aluni, feneBu-tem oblsBant ; fecundas res ornant, adverfis perfugium ac Jolatiutn pnebent ; deleBant do-mi, non impediunt forts ; pernoBant nabif-cum , peregrinantur , YuJîïcanUir. Çic. pro Archia Poët.n0.16.
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- FRETA CE, xxxîx
- lent qu’elle occupe dans tous les états policés des compagnies de Sçavans , que les Princes honorent de leur proteètion , & qu’ils entretiennent par leurs libéralités ; à préfent, dis-je, que Tes progrès s’annoncent toüs les ans par des volumes , où chacun peut puifer félon fon goût, ou félon fes befoins , des connoiflances > dont le moindre avantage eft d’orner l’efprit.
- Quelque état que l’on prenne dans le monde, il eft bien rare que l’on n’ait pas à réfléchir fur la force des Corps qui fe meuvent par leur poids , ou autrement , fur celle des animaux, fur l’impulfionôt le‘mouvement des fluides, fur faction & fur les effets d’une infinité de machines, nouvelles ou anciennes, touchant,
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- xl P R E F A C E, le choix defquelles on a fouvent intérêt de fçavoir décider à propos. Eft-il poffible de voir ces effets admirables des téleicopes , des lunettes , des microfcopes , dont Pufage eft aujourd’hui fi commun , fans défirer d’en con-noître la méchanique & les propriétés ) fur lefquelies laconftruc-tion de ces inftrumens eh fondée? A qui peut-il être inutile d’apprendre ce qu’il y a de nouveau dans une Science d’où, dépendent nos amufemens les plus rai-lonnables, nos commodités , nos befoins ? A qui peut-il être indifférent de fçavoir ou d’ignorer des chofes qui peuvent occuper > au moins agréablement , dans des tems ou dans des lieux où les douceurs de la fociété nous manquent ?
- Mais
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- PREFACE, xlj
- Mais l’avantage le plus précieux , ôc que toute ame bien née ;ne manque pas de reffentir en étudiant la Nature , c’eft la né-ceffité où Ton eft de reconnoître .par-tout l’Etre fuprême qui a formé ce vafte univers , ôc qui préft-'.de fans celle à fes propres œuvres. Plus on avance dans cette étude, plus on eft convaincu que ce qui en fait l’objet, n’eft point une production du hazard ; tout y annonce une puilfance infinie qui étonne, une fagelfe profonde qu’on ne peut alfez admirer, des intentions ôc une bonté qui méritent toute notre reconnoiflan-ce. Ces merveilles que nous avons fous les yeux parlent au cœur autant qu’à l’efprit ; en éclairant l’un il eft naturel qu’elles touchent l’autre : ce que nous en apprenons Tome L d
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- xîij PREFACE. en nous rendant moins ignorans que le vulgaire, peut aufli faire naître en nous des fientimens plus vifs, ôc nous rendre plus fidèles à nos devoirs.
- Un illuftre Prélat en faifant PHiftoire de PEducation d’un grand Prince qui lui a voit été confiée > me fournit un exemple ôc une preuve bien authentique des bons effets qu’on peut attendre de, la Phyfique, lorfque les principes de cette Science font enfeignés avec defiein Ôc avec choix , ôc que celui qu’on en infi-truit efl: capable de réfléxion. Je finis cette Préface par la traduction de fies propres paroles ^ telle qu’on la trouve dans celui de fies
- * M. Bofluet, Evêque de Meaux, dans fa Lettre Latine au Pape Innocent XL touchant l’éducaiion de feu Monieigneur le Dauphin, p. 16,
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- PREFACE, xiiij Ouvrages qui a pour titre , Poli-tique tirée de F Ecriture Sainte , p. 41. * « Pour l’expérien-ce des cho » Tes naturelles, dit-il, nous avons » fait faire devant le Prince les » plus néceffaires ôc les plus bel-« les. Il n’y a pas moins trouve 3’ de profit que de divertiflement; » elles lui ont fait connoître l’in-» duftrie de Fefprit humain & les 33 belles inventions des Arts } foie 33 pour découvrir les fecrets de la 33 Nature ou pour l’embellir , ou 33 pour l’aider.Ma'is ce qui eft plus 33 confidérable , il y a découvert 33 l’art de la Nature même3ou plû-
- * Expérimenta veto rerum naturalium fie exhibere fecimus, utinhis Princeps ludo fiua-vijfimo atque utilifiîmo, humante mentis hifio-viam , præclaraque artiuminventa, quibusna-turam & retegerent & ornarent, inter dum ad~ juvarent ; ipfam déni que nature artem, immd fummt Opificis & patentiffimam & occultijfi-mam Providentiam mtr avenir. Eoffuet, io-co cilato.
- dij
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- xliv PREFACE.
- <»> tôt la Providence de Dieu > qui » eft tout à la fois fi vifible ôc il » cachée. «
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- XÏV*
- EXPLICATIONS
- De quelquef termes de Géométrie employés dans cet Ouvrage.
- AI R e , fuperficie ou efpace enfermé dans une figure quelconque; l’aire du cercle , par exemple , efi l’étendue qui efi; terminée par la circonférence.
- Angle, ouverture de deux lignes qui fe rencontrent en un point comme AC, B C, fig. i. le point de concours le nomme lefommetou h pointe de l’angle. On diffingue principalement trois fortes d’angles ; fçavoir, l’angle aigu , l’angle droit, & l’angle ohm : l’angle aigu efi celui dont l’ouverture ernbralfe moins que le quart d’un cercle qui au-roit pour centre le fommet de l’angle , comme A CB , fig. i. l’angle droit efi celui dont l’ouverture embrafle jugement un quart de cercle, comme A CD; & l’angle obtus efi celui dont l’ouverture cfl plus grande qu’un quart de cercle * comme A CE.
- Angulaire, qui a un ou plu.»
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- xîvj Explications. fieurs angles ; ce terme eft quelquefois1 employé pour lignifier qu un corps eft tranchant par plufieurs endroits.
- Arc, partie de la circonférence d’un cercle. Comme toute cette ligne eft di-vifée en 360 parties égales, les arcs le diftinguent entre eux par le nombre de ces parties ou degrés quïls contiennent ; ainfî l’on dit, un arc de 10, de 30, de yo degrés. Celui qui en contient jüfte-ment 90, fe nomme plus ordinairement quart de cercle ; comme loîfqu’il en a 180, on l’appelle communément demi cercle ; tels font les arcs A B D , A DF, fig. 1. On donne aufli le nom d’arc aux parties de toutes les autres courbes qui ne font point circulaires ; on dit l’arc d’une parabole , d’une ellipfe , &c.
- Atmosphère , vapeurs, ou exha-laifons qui fortent d’un corps, & qui l’entourent uniformément jufqu’à une certaine étendue; ce mot s’entend communément de la mafle d’air qui enveloppe le globe terreftre , & qui reçoit tout ce qui s’exhale continuellement de la terre.
- Axe, ligne droite qu’on fuppole immobile pendant que le corps qu’elle trayerfe fait fa révolution autour d’elle.
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- Explications, xlvîf ï’axe d’une fphere ou d’un globe , cft •une ligne droite qui pafife au centre , &c qui aboutit à deux points oppofés de la -furface , qu’on nomme pôles. L’axe d’un cône eft aufîi une ligne droite qui commence au fommet, & qui aboutit au centre de la bafe , comme IK , fig. 2.
- Base, ce qui fert de fondement & d’appui à quelque corps ou à quelque machine ; on appelle la bafe d’un cône ou d’une pyramide, le plan le plus bas qui les termine, comme le cercle repréfenté par LM K, fig. 2.
- Centre , milieu , ou l’endroit qui efl: egalement diflant de toutes les parties oppofées & correfpondantes d’un même corps. Le centre du cercle efl un point également éloigné de tous ceux qui compofent la circonférence , comme C, fig. 1. Le centre d’une fphere ou d’un globe, efl: le point qui efl: également diftant de toute la fuperficie. On donne quelquefois le nom de centre à un point qui n’eft pas également diflant de tous ceux qui terminent la figure ; il fuffit qu’il partage en deux parties égales tous fes diamètres : ainfi P peut être regardé comme le centre de l’ellipfe re-préfentée par la fig. 3..
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- fcîvnj Explication.'
- Cercle, figure terminée par une ligne courbe , dont tous les points
- D,F,G , &c. font également diftans d’un autre point C, qu’on nomme le centre , fig. I. On eft convenu de divifer tout cercle , petit ou grand, en 3 60 parties égales , qu’on nomme degrés ; de forte que ces parties font toujours proportionnelles , c’eft-à-dire , plus grandes dans les grands cercles, plus petites dans les plus petits, mais toujours en même nombre dans les uns &: dans les autres.. Chaque degré fie fubdivife en 60 minutes, chaque minute en do fécondés, & chaque fécondé en 60 tierces. Dans la fphére on diftingue deux fortes de cercles, les grands & les petits. Les premiers font ceux dont le diamètre palfe au centre même de la fphére , tels font l’Equateur, l’Horizon, le Zodiaque, &c. On appelle petits cercles , ceux dont le plan ne partage pas la fphére en deux parties égales ; ou , ce qui eft la même choie-., dont le centre n’eft pas le: même que celui de la fphére : tels font les cercles polaires, & les deux tropiques..
- Circonférence , ligne courbe qui rentre fur elle-même , qui termine & renferme un certain efpace ; telle eft la
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- ligne QfitR S, fig- 3. ou A D F G ? fig. 1. On confond affez fouvent le cercle avec fa circonférence ; cependant , à parler exactement, la circonférence eft une ligne qui termine, ,& le cercle eft l’efpace terminé.
- Cir e u l A 1 R £ , qui a la forme d’un cercle , ou qui fe fait en tournant autour d’un centre ; le mouvement d’u~ ne fronde eft circulaire.
- Concave , qui eft creux & rond ^ le dedans d’une calote ou d’un chapeau eft concave.
- Concentrique , .qui a je même centre ; le cercle n 0 h, fig. 4. eft concentrique! NO H, parce que le centre Ç eft commun aux deux.
- Cône, corps folide formé par la révolution d’une ligne droite fixée pa;r -up bout, & qui décrit par l’autre un cercle dont le rayon eft plus petit qu’efi-le ; c’eft la forme qu’on donne .communément aux pains de fucre ; voyez, la fig. a.de point I fe nomme le fiommet ou la f ointe du cône ; la ligne 1 K 3 Con axe $ ôc le cercle L MK, fabafe.
- Conique , qui a la figure d’un cône, .ou qui appartient au cône ; les différentes figures qui naiffent de la coupe 7’çmç L è
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- 1 Explications d’un cône, fe nomment feBions coniques*
- Convergents, fe dit de deux rayons de lumière qui tendent à fc réunir en un point. Si A C, B C, figure i. etoient deux rayons de lumière qui par-tiflent des points A & B, leur convergence feroit en C , & le degré de cette convergence feroit exprimé par la valeur de l’angle A CB.
- Convexe , courbé ou cintré comme la furface extérieure d’un globe.
- Corde, en terme de Géométrie eft une ligne droite dont les extrémités terminent un arc de cercle comme NO , fig. 4. Cette ligne fe nomme aufti fou-iendante. Si l’arc qu’elle mefure étoit la moitié de la circonférence, ou bien ïi elle palfoit au centre du cercle, alors elle fe nommerait diamètre.
- Courbe, fe dit d’une ligne don,t toutes les parties ne font pas dans la même direction , telle que l’arc AB D ,fig. 1. On appelle auffi furface courbe, celle dont toutes les parties ne font pas dans le même plan ; telle elt celle d’un globe, d’un cylindre, &c.
- Cube, corps folide régulier , terminé par flx faces quarrées & égales : les dez à jouer font de petits cubes : voyez, la fig. j".
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- E-X PLICÂTIONS. I{
- C ü B i q u e , qui a les dimenfions d’un cube ; un pied cubique exprime une quantité de matière contenue fous fîx faces, dont chacune eft d’un pied en quarré.
- Curviligne , qui eft compofé de lignes courbes.
- Cylindre , eft un folide compofé de plufieurs plans circulaires, égaux & concentriques : le premier & le dernier de ces cercles prennent le nom de bafe , & la ligne A B qui pafte par tous les centres, fe nomme Y axe du cylindre. Voyez, la fig. 7.
- Cylindrique , qui a la forme ou les dimenfions d’un cylindre ; ce qui doit s’entendre d’une cavité , comme d’un corps folide. Un corps de pompe doit être intérieurement bien cylindrique.
- Diagonale, ligne droite qui va d’un angle à l’autre oppofé , dans une figure à plufieurs côtés ; telle eilVX, fig. 6*
- Diamètre , ligne droite qui partage un cercle en deux parties égales , comme G D , fig. i. On appelle aufli de ce nom les lignes qui palfent par le centre des autres figures ; comme S T, fig. 3. pu VX9fig. <5. Onmefure les cercles par
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- EJ Explications. leurs diamètres , comme auflî toutes les figures j & tous les corps réguliers qui' font compofés de cercles ; ainfi l’on compare Tes cylindres & les fphéres par leurs diamètres.
- Divergents , fie dit de deux rayons de lumière qui partent d’un même point, & qui vont eh s’écartant l’un de l’autre , comme CJ, CB, partant du point C , jfig. i. là divergence fe mefure par la valeur de l’angle que font les rayons en s’écartant.
- Equilatéral , qui a fes côtés égaux, tel eft le triangle CD E, fig. 8. compofé; de’ trois lignes égales ; celui des côtés fur lequel' le triangle eft pofé , fe nomme fa bafe, & l’angle qui eft oppofé, s’appelle lefommet.
- Exagoné, qui a fix côtés ou fix-faces ; on dit un plan- exagone, une pyramide exagone.
- Excentrique , qui n?a pas le même centre ; le cercle ohi, fig. 4. eft ex-. centrique aux deux autres de la même figure, parce que fôn centre D n’eft pas le même que le leur qui eft en C ; & la diftance qui eft entre C & D, eft la me-’ fure de cette excentricité.
- Globe, eft un folide régulier ,
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- Explications. îiij dont tous les points de la furface font également diftans d’un centre commun ,
- fiZ' 9* «
- Globule, petit globe : on le fert fouvent de ce mot pour lignifier urt petit Corps rond dans tous les fens ; le mercure en fe divifant fe met en globules ; les petites parties- d’air paroifîentr dans lyeau en forme de globules.
- - Hemisphere r moitié de fphére ou. de globe : on entend alfez fouvent par. ce mot , cette partie: de la terre qui efi: bornée, par. l’horizon rationel ; le. Soleil: édaire tous les jours notre hémifphére.
- Horizontal , parallèle à l’horizon : ce mot défigne la pofition d’un plan ou: d-’une ligne..
- IN c i d e N c e , lignifie-la chute oir la diredion d’une ligne fur une autre ligne ou fur un plan : on appelle angle' $ incidence , celui qui efi formé par cet-; te rencontre;
- Ligne, efi: une fuite de points qui-fe touchent : s’ils font, dans là même di-redion, ils forment une ligne droite „
- * <ù>
- comme-E F, fig. 10. finon ils font une: ligne courbe comme EGF. On. conçoit toutes les lignes courbes comme des af-fcmblages de lignes droites- infiniment:
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- lîv Explications; petites , inclinées les unes aux autres, JEf,fg, gh, i k, &c. fig. I o. en ce fens il n’y a point de ligne coqrbe proprement dite..
- Obtus , fe dit d’un angle qui a plus, de ço degrés. Voyez. Angle.
- Parallèle, fe dit d’une furface ou d’une ligne qui, dans toute fon étendue , ell également diftante d’une autre ligne ou d’une autre furface. Les lignes Xx & Vu, de la fig. 6. font parallèles entr’elles.
- Parallélogramme , figure plane dont les côtés oppofés font parallèles entr’eux ; telle efi: la fig. 6.
- Pentagone figure plane , terminée par cinq côtés.
- Perpendiculaire , en parlant d’une ligne ou d’une fuperficie , fignifie qu’elle fe préfente à une autre ligne ou furface , de manière qu’elle fait avec elle deux angles droits , ou au moins un ; la ligne HI,fig. il. ell perpendiculaire a LM.
- Plan étendue ou fuperficie droite & unie , terminée par une ou par plu-fieurs lignes droites ou courbes : la fig. I. repréfente un plan circulaire ; la fig* S. repréfente- un plan quarré.
- PoiNTj étendue fort petite, dont
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- Explications. î#
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- jbn confond les dimeniîons.
- Pôle , l’une des extrémités de l’axe* autour duquel- fe font des révolutions. Les pô.les du Monde font les deux points: immobiles autour defquels fe fait le-mouvement de toute lafphére.
- Polygone , figure qui a plufieurs côtés ; c’efl le nom générique dont les efpéces font, le tÉangle , le quarré, le pentagone , l’exagone , &c.
- Prisme , corps folide terminé aux deux bouts par des . plans polygones * égaux- 3 lemblables & parallèles, &dans fe longueur , par autant de parallélogrammes qu’il y a de côtés aux deux polygones qu’on nomme les bafes. Quand ces deux bafes font des triangles, le prifme fe nomme triangulaire, tel eft celui qui eft repréfenté par la fig. 12.
- Prismatique , qui a fe figure d’uu prifme , ou qui a quelque rapport au. prifme r on- appelle verres prifmatiques, ceux dont on fe fert pour féparer les rayons de la lumière : on appelle aufli quelquefois couleurs frïfmatiques , les rayons colorés de lumière, qu’un prifme de: verre fait appercevoir.
- Pyramide , corps* folide qui a plufieurs faces} & qui s’élève en diminuant3
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- A- »•
- Explications.-
- fig. 13. Le cône peut être regarde com^ me une pyramide ronde.
- Quadrilatère , figure terminée’ par quatre lignes droites. Ld. figure 6 eft im quadrilatère régulier.
- Quarre’ , figure à quatre côtés, quÿ à les quatre angles droits ; fi les quatre côtés font égaux, elle fe nomme quar-' ré parfait ; s’il y en a #eux longs & deux courts , qui foie'nt oppofés entr’eux s elle fe nommé qudrré long ; la fig. 6 efl: de la- première efpéce.
- Rayon ,én- parlant d’un; cercle , eft une ligne droite tirée du centre à la circonférence , telle eft CB ou CD 7 fig. 1. le rayon du- cercle s?appeile aufîi demi-diamètre.-
- Rectangle , fe dit d’une figure qui-a un ou plusieurs angles droits : le triant gle V X u , fig- 6 eft reélangle , parce que l’un de fes angles u eft droit.
- Rectiligne,qui eft compofé de lignes droites; les deux triangles , ouïe quarré-de là fig. <5 font des figures reétilignes..
- Secteur, eft un triangle formé par un arc & par deux rayons : tel eft ABC^ fig 1 .Le fecteur d’une fphére eft un cône; droit, donc la bafe aboutie au-plan d’um fegment,.
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- Explications. îvîf
- Segment , eft une portion d'une'figure curviligne , terminée par un arc & par une corde; O Z -N, fig. 4. eft un fegment de cercle. On dit auiïi fegmenc dejfhére , pour exprimer la partie qui eft contenue fous une portion de la fur-face convexe, & fous un plan qui ne paffé point par le centre ; c’eft en quoi le fegment diffère de f’hémifphére.
- Sinus , eft une ligne droite qu'on tire de la pointe d'un arc de cercle , perpendiculairement fur le diamètre qui paffe par l’autre bout du même arc 5 & celui-là s’appelle finus droit : comme H K j fig. 1. mais la partie du diamètre coupé par le fînus droit jufqu’à la circonférence , s’appelle finus verfe , ou flèche,K G & le rayon entier, ou demi-diamètre * eft le finus mal, ou le plus grand def tous les finus.
- Sphere. Voyez Globe.
- Spherïque , qui a la figure d'une* fphére , comme une balle parfaitement tonde de toutes parts.
- Sphéroïde , corps- folide qui approche beaucoup dé la figure fphéri-que , mais qui n’efï pas parfaitement fond de toutes parts , n’ayant point tous fis diamètres égaux ; telle eft la figure
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- îviif . Explications.’ qu’on attribue maintenant à la Terre;
- Triangle , figure comprife fous trois lignes qui forment trois angles , €DE, fig. 8. Les triangles reçoivent différens noms , fuivant la nature des lignes & des angles qui les compofent. Ainfi l’on appelle triangle rettiligne celui qui eft compofé de lignes droites ; curviligne, celui qui eft formé par des lignes courbes ; mixte , celui dont les côtés font en partie droits & en partie courbes ; reÜangle, celui qui a un angle droit ; équilatéral , celui dont les trois côtés font égaux , &c.
- Vertical , fe dit de ce point du Ciel qui répond dire&ement au-delfus de no-ïre tête, ce que l’on nomme autrement Zénith. : une ligne qui tombe à plomb de ce point, eft nécelfairement perpendiculaire à l’horizon ; c’eft pourquoi l’on fe fert quelquefois de ce mot pour exprimer une direction qui tombe à angles droits, fur un plan horizontal.
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- Première Leçon.
- Préliminaire.
- A Phyfique eft Iafcience des corps ; fon objet eft de les connoître par leurs propriétés, par les effets qu’ils préfentent à nos fens , & par les ioix félon lefqueiles s’exercent leurs actions réciproques. C’eft en quoi principalement elle diffère de l’Hiftoire Naturelle , qui nous apprend feulement quelles font les productions de la nature , 8c les différences fenfibles qui les carac-<
- !Tome /.
- A
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- 2 Leçons de Physique térifent félon leurs genres 8c leurs efpéces.
- Nous appelions Corps naturels tou* tes les fubflances matérielles donc raffemblage compofe l’Univers. Ce que nous remarquons en elles d’uni* forme & de confiant dont nous n’ap* percevons pas les caufes , nous le nommons propriété s 8c nous partons de-là comme d’un point fixe , pour expliquer les différens phénomènes, fans ofer afïurer que ce que nous donnons pour première caufe phyfi* que , ne foit l’effet d’un autre princi* pe qui nous efl: inconnu.
- Si nous étions certains d’avoir entièrement pénétré la nature des corps; fi nous fçavions, à n’en point douter, qu’ils n’ont point d’autres propriétés que celles qui font déjà parvenues à notre connoiffance , nous pourrions nous flatter avec raifon d’en avoir une idée complette , 8c nous n’aurions plus que des applications à faire pour rendre raifon des effets naturels , qui font l’objet de notre étude. Mais il s’en faut bien que nous puif? fions le préfumer ; rien ne nous med en droit de faire une pareille fuppofi^
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- Experimentale. £ •tion ; l’expérience qui nous a appris ce que nous fçavons de ces propriétés des corps, bien loin de nous dire qu’elle n’a plus rien à nous faire eonnoître 3 femble au contraire noqs annoncer une fource intariffable de nouvelles découvertes , par celles mêmes que nous faifons tous les . jours.
- : Quoique la Ph y fi que ne puifife pas fe vanter de fçavoir tout ce que les corps ont de commun entre eux , ou tout ce qu’il y a de particulier en chacun ; elle connoît cependant un certain nombre. d’attributsqu’elle Xegarde comme primitifs jufqu’à ce 'qu’elle apperçoive une caufe première donc ils foient les effets, & qui fe trouve généralement Sc d’une manière abfolue dans tout ce qui ell matière. Telles font, par exemple , Y étendue actuelle , la figure en général jTz mobilité , &c. qui accompagnent tous les corps d’une manière inféparable , dans quelque état ou dans quelque circonlfance qu’ils puiP fent être.
- Il efl des propriétés d’un ordre inférieur ? qui ne conviennent à tous Aij
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- 4 Leçons de Physique les corps qu’autant qu’ils font dans certains états ou dans certaines cir-confiances : celles-ci pour l’ordinai-re ne font que des combinaifons des premières , & forment une fécondé claffe. Telle eft, par exemple, la liquidité , qui dépend probablement de la mobilité refpeétive des parties 3 de leur figure , de leur grandeur , Scc. elle ne convient qu’aux matières qui font dans cet état qui les fait nommer liqueurs : elle appartient à l’eau qui peut couler, & pointa la glace ÿ quoique ce foit le même corps.
- • Enfin ces propriétés du pre^ rnier & du fécond ordre , fe combinent de plus en plus , ôc conviennent à un nombre de corps d’autant moindre : alors elles ne s’étendent plus à tous comme les premières ; elles n’embraflent point certains états comme les fécondés ; elles fe bornent à des genres, à des efpécès, aux individus même. Telles font plufieurs propriétés de l’air, du feu, de la lumière , des métaux, de l’aimant, ôcc. Nous allons traiter d’abord des propriétés les plus générales ; & nous defcendrons enfuite dans le détail
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- Expérimenta te: ÿ
- belles qui font particulières à certains corps.
- PREMIERE SECTION.
- De P étendue & de la divifibilité des
- Corps,
- Ce qui le préfente le premier à nos idées ou du moins à nos fens, quand nous examinons les corps qui nous environnent ; c’eft leur étendue, c’eft> à-dire , une grandeur limitée d’une façon quelconque, à laquelle on con-çoit des parties diftinguées les unes des autres.
- L’étendue matérielle dont il s’agit ici, a trois dimenfions, longueur, largeur, Sc profondeur, que les Géomètres considèrent & mefurent féparé-ment l’une de l’autre , mais qui font ïnféparables en Phyllque : car le plus petit corps eft folide ; il a au moins deux furfaces réellement diftinguées ; * Sc comme la profondeur eft compo-fée de furfaces 3 Sc que les furfaces ïéfultent d’un aflemblage de lignes,
- A iij
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- L TE’ Ç O N S ; D E F H Y S I QÆT E si s’enfuit que le moindre de tous les corps eft long , large , & profond.
- Tous les grands corps, je veux di-xe ceux dont rétendue eft affez grande pour être vifible ou palpable, peuvent fe partager en plufieurs portions ? qui décroifient toujours de grandeur , à proportion que la divi-£on augmente, jufqu’à ce qu’enfîn chacune d’elles échappe à nos fens. C’eftainfiquelalimeréduitcommeetx poudre, un morceau de métal que le cifeau a féparé d’une plus grofle mafle^
- Quelque petites que nous paroifi* fent alors ces porcioncules de matière , on fe perfuade aifément qu’elles font encore divilibles ; les Arts nous font connoîtrc par mille procédés dif-férens, que ces petits corps font eux-mêmes des affembîages de molécules ou petites mafies féparables les unes des autres ; le grain de froment que la meule met en farine , fe fubdivife encore bien davantage dans l’eau qui l’aide à fermenter.
- Ces molécules elles-mêmes qui ne font fenfibles que lorfqu’elles font plufieurs enfemble , & que nos yeux peuvent à peine diltinguer les unes
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- ËxPER IMENT AtE. des autres'avec le meilleur microfco pe , fe décompofent encore en bien des occafions, & nous font connoître d’une manière évidente , qu’elles ont des -parties qui peuvent être féparées les. unes des autres, & qui bien fou-vent ne le reffemblent pas; Un morceau de bois mis au feu , cefle bientôt d’être du bois : nort-feulement les tnolécules qui compofent fa maffe ? fe défuniilent ; mais les parties même que la nature avoir liées enfemhle :pour former ces molécules, cèdent aulîi à l’adion du feu , & paroilTent féparément fous la forme de fumée 3 de flamme , de cendres , &c„
- Enfin ces dernières parties, fou-Vent différentes entre elles, mais dont l’union formoit de petites maf-fes femblables dans un même tout; ces parties , dis-je , ne font point encore des êtres que nous puïlïions regarder comme abfolument inféca-bles. Quoiqu’on leur donne quelquefois le nom de principes , c’elt plutôt une dénomination d’ufage,qu’un titre fur lequel on puiffe s’appuyer pour leur attribuer l’indivifibilité phyfique. Kpn a raifon de croire que dans l’état
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- ^ Leçons de Physique où elles fe préfentent ordinairement, elles n’ont point acquis le dernier dé-gré poftible de petiteffe ; elles ont leurs Elémens , & ces Elémens font encore de nature différente dans placeurs : tel eft, par exemple , lefoufre qu’on regardoit autrefois comme une de ces fubftances inaltérables , employées par la nature dans la compo-fition des corps, & qu’une Phyfque plus éclairée trouve encore le moyen de décompofer , & même d’imiter.
- Mais quand nous avons épuifé tous nos efforts pourdivifer une matière, que les procédés nous manquent, & que l’expérience refufe de nous éclairer ; que devons-nous penfer de la di-vifibilité des corps ? & quelle doit être la régie de nos conjectures ? devons-nous croire que tout eft fait ; que nous avons pouffé la nature juf-ques dans fes derniers retranchemens, êc que nous fommes arrivés à ces petits corps fimples, avec lefquels on peut croire qu’elle a commencé l’ouvrage que nous avions entrepris de décompofer ?
- Il yauroit de la préemption à îe penfer i & les difficultés même que
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- Expérimentale; ‘ ÿ ftous avons trouvées dans nos tentatives , doivent au moins nous faire foupçonner le contraire. Quand nous entreprenons de divifer un corps , l’exécution en devient de plus en plus difficile , à mefure que les parties di-yifées décroiffent de grandeur : c’efl 'que nous ne pouvons les féparer, qu’en faifantagir entre elles une matière étrangère qui les défunifle, ou en les faififlant extérieurement pour les forcer à fe féparer : plus elles deviennent minces,moins elles donnent! de prife aux moyens qu’on employé ; Sc leur défunion eft d’autant plus difficile , qu’elles fe reftemblent davantage , ou qu’elles approchent plus de la première fimplicité, foit qu’elles fe touchent alors par des furfaces plus analoguesfoit qu’il fe trouve peu de corps plus durs & plus petits qu’elles pour les entamer. 11 eft donc tous naturel de croire que quand une matière ne fe divife plus, c’eft bien moins parce qu’elle n’a plus de parties à divifer , que parce qu’il n’y a plus rien d’affiez fubtile pour interrompre fa continuité.
- La matière eft-elle donc divifible à l’infini ï
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- ’ïô Leçon's de Physique Ce que nous avons dit jufqu’icl * n’engage point à le conclure ; & cette queftion qui fait tant de bruit dans les Ecoles, paraît le réduire à peu de chofes quand on veut s’entendre.Car s’il s’agit d’une divifibilité purement idéale ,• il eft évident qu’on peut répondre’par l’affirmative ; puifqu’alors tout fe réduit à fçavoir fi l’on conçoit toujours comme divifible un corps, quelque divifé qu’il puiffe être : or il eft certain qu’on le conçoit ainfi ; on imagine encore deux moitiés dans la plus petite particule : les furfaces qui: la renferment, quoiqu’infiniment rapprochées , ne fe confondent jamais; Sc l’on pourra toujours dire la même chofe à chaque nouvelle divifion qu’on voudra feindre. Cette divifibilité imaginaire n’a donc point de bornes , de forte que ft l’Art & la Nature s’entendoient pour exécuter tout ce que nous pouvons penfer, on pour-roit trouver dans l’atle de la plus petite mouche un nombre de parties qui égalerait enfin celui des grains de fable qui fe rencontrent fur les bords de tout l’Océan: propofition qui ne .peut paraître paradoxe , qu’à ceux
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- Experimentale. ît qui confondroienr la comparaifon de nombres ( qui' eft la feule donc il s’agit ici ) avec celle des grandeurs matérielles.-
- Mais la nature eft-elle auffi féconde que notre imagination ? ce que nous concevons comme pofïible , a-t-il lieu dans le réel ? Ces petites portions d’étendue qui fe touchent fans fe confondre , pour être réellement diftinguées l’une de l’autre, font-elles pour cela a&uellement diviftbles ? Ont-elles jamais exillé, ou eft-ilmême de leur nature de pouvoir exiller féparément l’une de l’autre ? C’ell fur quoi l’expérience n’a rien prononcé de certain ; & comme en matière de Phyfique les preuves tirées des faits font les feules qui éclairent, on peut dire que cette quelfion eft indécife.
- Cependant pîufieurs Philofophes en fuppofant des bornes à cette divifi-bilité phyfique , ont pris le parti de dire que les Elémens des Corps étoient abfolument infécables, & que la nature même en les formant s’étoit im-pofé comme une loi de ne les jamais divifer. Iis citent pour preuve* une expérience defix mille ans ; c’eft pou!
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- ï2'Leçons de Physique cela , difent - ils , que l’état naturel des chofes a toujours fubfifté le même depuis fa première origine ; un chêne cfl toujours un chêne ; un cheval eft aujourd’hui ce qu’il étoit au commencement ; fi les Germes, ou ce qui conftitue chaque nature en particulier, étoit quelque chofe de divifible, la nature en général n’auroit-elle pas changé de face , par les différentes mutations qu’auroient fouffertes les efpéces particulières ?
- Quoique j’aye plus de penchant pour admettre les Atomes ou Cor-pufculesinfécables, que pourfuppo-îer la matière phyfiquement divifible à l’infini ; je ne puis difîimuier cependant que l'argument que je viens de citer, tout fpécieux qu’il eft, n’a point affez de force pour décider la quef-tion, & qu’on y peut répondre vali-* dement. Car, quand bien même ce3 petits Etres , produétion immédiate de la création, ne feroient point in-fécables, comme on lefuppofe, l’Auteur de la nature n’auroit-il pas pourvu fuffifamment à la durée de fes œuvres , en ne laiflant dans le monde que des moyens impuifians pour en dé^
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- Experimentale, i j ranger l’oeconomie ? Que l’on prouve donc que l’indivifibilité abfolue des parties primordiales eft la feule voie qu’ait dû prendre la fageffe du Créateur pour rendre chaque efpéce inaltérable. Mais fi cette admirable uniformité avec laquelle nous voyons que la nature fe reproduit tous les jours, n’efi: point une preuve invincible de l’exiftence des Atomes ; elle doit au moins faire penfer que nous ne devons pas nous promettre fi légèrement de changer,félon notre gré, une matière en une autre ; tous les moyens que l’art pourroit nous fournir pour de femblables opérations, ne feroient que de foibles imitations de la nature , des digeftions, des fermentations', des calcinations, &c; & fi la nature elle-même depuis fon origine s’efl: confervée conftamment, ôc fans aucun changement,malgrétous les mouvemens qui fe font opérés ôç qui s’opèrent tous les jours clans fon propre fein.; devons-nous nous flatter de faire des miracles dans nos Laboratoires ? La Chymie plus fçavan-te aujourd’hui qu’elle n’a jamais été, abandonne par cette raifon même 4
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- f4 î-EçéNs de Physique <ide plus en plus, ces fortes de prêtent lions chimériques, pour s’attacher à des opérations d’une utilité plus réelle. Elle déeompofe , le plus qu’elle peut, les produdions naturelles, pour en connoître les propriétés ; elle en fait des Extraits qu’elle tourne à nos ufages ; & fi elle cherche à imiter la nature , ce n’efl pins en elfayant de compofer des matières qu’elle ne fe flatte pas même de bien connoître.
- De ce que nous venons de dire touchant la divifibilité des Corps, il réfulte , iQ. qu’il n’y a point de bornes à cette divifion mentale , qui n’exige dans la matière -qu’une diftinc-tion réelle de parties ; 2°. que la divifibilité phyfiquement poflible ou non poflible à l’infini, n’efl: qu’une affaire de fyflême , où l’on trouve des probabilités pour 8c contre ; 30. qu’on ne peut nier au moins une multiplicité de parties aduellement réparables, 8c fi petites, que leur nombre 8c leur •ténuité furpafiènt de beaucoup les Idées communes.
- La dernière de ces trois propofi-tions eff la feule qui foit fufceptible de ce genre de preuves auquel nous
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- Experimentale. 15 flous bornons dans cet ouvrage. J’en appelle donc à l'expérience , & j’en** treprens de faire connoître par des faits dignes de curiofité, ce que l’on doit penfer de la prodigieufe divill* failité des Corps.
- PREMIERE EXPERIENCE»
- F REPARATION.
- Ç) Ue l’on établiffe fur trois petits doux , ou d’une manière équivalente , une pièce mince de monnoie , de cuivre , d’argent, ou d’or : 8c qu’on allume deuous 8c deffus de la Fleur de Soufre, ainfi qu’il eft repré? 'fenté par la Figure 1.
- Effets.
- Par cette opération dont certaines gens abufent pour altérer la monnoie , la pièce fe fépare en deux félon fon plan ; 8c fort fouvent l’une des deux parties plus mince 8c plus caf-fante, laide encore l’autre allez bien marquée pour ne paroître pas fenfi^ fbiement diminuée»
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- tiS Leçons de Physique
- Explications*
- Un Corps eft ciivife, quand la liaî-fon de fes parties eft interrompue par une matière étrangère & qui n’eft pas propre à s’unir avec elle : c’eft ainfi qu’une lame de couteau fépare un morceau de bois en deux. La partie la plus fubtile du Soufre qui fe dé-velope en brûlant, Sc qui s’infinue de part Sc d’autre entre les parties du métal dilaté par le feu, forme dans l’intérieur de la pièce , Sc félon fon plan, une couche de matière étrangère au métal, qui caufe la divifion, Sc qu’on apperçoit quand les parties font jfëparées.
- Applications.
- La même caufe qui défunit les fur-faces liées, les empêche aufti de fe joindre , quand bien même elles au-roient pour cela toutes les difpofi-tions néceffaires : c’eft donc par cette raifon, qu’on employé les huiles Sc les grailles pour tenir féparées des matières-dont on veut empêcher l’union ou le mélange ; quelque chofe d’humide , pour prévenir l’adhérence de
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- Experimentale; 17 ‘Celles qui font grafles; des poudres abforbantes , quand il régne fur les fu-perficies une fluidité qui les feroit s’attacher. Ainfi , pour nous fervir de quelques exemples familiers, nous ferons remarquer qu’on employé le beurre à froid & par couches dans les pâtes qui doivent être feuilletées ; que l’on enduit de quelque matière liquide l’intérieur des moules où l’on doit couler la Cire j le Soufre , &c. 6c que l’on pofe fur du fable fec les vaifleaux nouvellement formés dans les manufactures de porcelaines ou de fayance-G’eft aufli pour cette raifon, que dans les Arts on a grand foin de bien né-toyer les furfaces qu’on veut aflembler •à demeurer •
- L’ufage des colles 6c des foudures ii’eft point un argument qui démente cette propofîtion ; quoique ce foit interpoler une matière étrangère entre des parties qu’on veut joindre..
- • ; Ce qui fait principalement qu’une . couche d’eau interpofée , par exemple , entre deux morceaux de Cire entretient ordinairement leur défunion 9 c’efl: que l’eau n’étant point propre à .pénétrer les Corps gras., 6c ne s’y.ap-; ‘lame. A B
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- ig' Leçons de Physique pliquant même qu’imparfaitement \ îon interpofition ne peut point leur fervir de lien commun. Mais il n’en ell pas de même d’une colle qui peut pénétrer tant Toit peu les pièces qu’elle doit attacher enfemble ; c’elî un Corps fluide quand on Fernployé , & qui par cette raifon Te moule de part & d’autre dans les creux infenft-blés des furfaces; mais bientôt il devient folide , parce que fon humide l’abandonne , ôc qu’il pénétre plus avant ; alors ces petits liens multipliés prefqu’autant de fois qu’il y a de petits vuides entre les parties fo-lides des furfaces, font une adhérence très-confidérable. C’eft par le même principe <, quoiqu’un peu différemment , que les foudures fervent à liée les métaux ; un mélange de plomb ôc d’étain , par exemple , mis en fufion par l’attouchement d’un fer chaud, pénétre les premières furfaces du mé-* tal dilaté par la même chaleur ; un prompt refroidiflement donne lieu à fes parties de fe rapprocher ; la foudu-re qui perd en même tems fa fluidité 9 fe troiive adhérente de part ôc d’autre, fert de lien commun aux pièces ? & les joint»
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- Experimentale. ip II. EXPERIENCE.
- P RE PA RATION.
- D Ans un verre à boire on met des petites feuilles de cuivre ; dans un autre verre femblable on met un peu de limaille de fer ou d’acier ; on ver-lé dans l’un & dans l’autre une demi-once d’eau-forte. Voyez Us Figures 2,
- Effets»
- Dans le premier vaiiïeâu , il fe fait tm petit bouillonnement; le métal paroît agité ; fon volume diminue en 'apparence ; la liqueur s’échauffe ; elle prend une couleur verte ; les feuilles rdifparoiffent enfin ; l’on âpperçoit une vapeur qui s’élève au-déffus du verre. Dans l’autre vafe , on remarque des effets à peu près femblables, màis plus prompts'; plus violents > 6c "la couleur approche du rouge.
- Explications.
- * 9
- ' - Les parties de l’eau -forte qu’on
- Bij
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- 'o.o Leçons de Physi<£üe peut conlidérer comme autant de petits tranchans, ou de petites pointes fort aiguës , font portées entre les parties du cuivre ôç du? fer , par une force dont la connoiffance partage encore les Phyfi tiens > & fur laquelle l’expérience n’a point encore prononcé d’une manière décifive ; chaque petite malle pénétrée de toutes parts , difparoît peu à peu par la di-.vifion de fes parties qui nâgent indépendamment l’une, de l’autre dans la liqueur qui les a défunies, & qui, par leur mélange, paroît fous une couleur qu’elle n’a voit pas avant l’opération. La chaleur qui naît pendant la dilïolution eft une fuite naturelle du mouvement des parties & de l’adion d’une matière fur l’autre : comme aulfi la vapeur qui s’élève fenfible-ment, eft un effet de la chaleur augmentée.
- La même choie s’opère dans l’aiii-, tre verre avec plus de promptitude & avec plus de violence ; la principale raifon de cette différence, c’eff que l’eau-forte dont on fe fert dans ces deux opérations pour divifer les maffes 3 a plus lieu d’exercer fou
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- Ex PÉRIMENT ALE.’ 2'-t tîon fur le fer réduit en limailles, que fur le cuivre qu’on a lailfé en feuilles ; elle agit d’autant plus qu’elle eft appliquée en même-tems à plus de fur-lace ; or les quantités de matières étant égales, celle-là préfente plus de fuperfîcie, qui eft plus divifée. Sup-pofons , par exemple , une once de fer raflemblée en une petite raaffs lphérique ; fi l’on coupe ce petit globe par fon diamètre, on augmentera fa furface ; car il n’aura pas moins qu’auparavant celle de fes deux hé-mifphéres ; mais il aura de plus celle qu?on aura fait naître par fa coupe diamétrale: & fi l’on multiplie les , coupes, il eft aifé de voir qu’on au-' gmentera de plus en plus fa fuperfi-cie.
- Une rarfon qu’on peut ajouter l c’eft que le cuivre à volume égal » eft plus pefant que le fer; il y a donc plus de vuide dans le dernier de ces deux métaux, & par conféquent plus d’accès à- l’eau-forte : toutes chofes étant égales d?ailleurs.
- Quant aux couleurs que prend la liqueur par ces diflolutionsce n’eft point ici le lieu d’en parler ; nous
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- Leçons de Physique expliquerons ces fortes d’effets é£j traitant de la lumière.
- Applications.
- L’eau commune fait à l’égard d’un grand nombre de corps, ce que l’eau-forte opère fur les métaux ; elle divi-fe les terres, les fels, les fucs des plantes , &c. elle fe charge de leurs parties divifées , 8c elle les tient fépa-rées, tant qu’elle efl en quantité fuf-fifante pour empêcher qu’elles ne fe rejoignent. Les rivières ne paroiffenc troubles après les pluies ou après les fontes de neiges, que parce qu’elles reçoivent alors dans leurs lits des eaux qui font chargées de fable 8c de terre. Les fources minérales prennent leurs différentes qualités des matières qu’elles contiennent en particules fi fubtiles , que leur tranfpa-rence n’en efl point altérée ; 8c la Hier efl faîée, félon l’opinion commune 8c la plus vraifemblable , parce qu’elle diffout des mines de fels qui fe rencontrent dans fon lit, comme ü s’en trouve dans les antres parties de la terre.
- Çes fortes de diffolutions ne dé°
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- Experimentale. * 2# compofent point les corps ; elles ne font rien autre chofe que divifer leurs malfes , ôc rendre indépendantes les unes des autres leurs molécules ainft défunies. L’Art nous fournit même des moyens très-faciles pour les remettre dans leur premier état; ilfuf-fit le plus fouvent d’évaporer la liqueur qur les tient en di Ablution, ôc e’éft la voie la plus fîmple , quand leurs parties font moins évaporables que celles du dilfolvant. Cette pratique eft en ufage pour féparer le fel de l’eau dans les Salines, pour tirer le falpêtre des lelfives qui le contiennent y pour rafiner les fucres, pour augmenter la force des bouillons qu’on nomme confommés, & généralement pour épailïïr toutes les matières où la partie liquide efb trop abondante.
- - On peut encore raffembler ce qui eft dilfout en le précipitant ; ce qui -ne manque pas d’arriver toutes les fois qu?on préfente au diftolvant une matière plus pénétrable pour lui, que celle dont il eft chargé ; car alors en entrant dans la nouvelle maffe , il dé-pofe les autres parties que leur pro<?
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- H E« de Physique pre poids raiïemble au fond du vafei c’eft ce qu’on voit arriver , par exemple , quand on verfe de Pefprit de vin fur de l’eau qu’on avoit raffafiée de fucre ; parce que l’un de ces deux liquides pénétre l’antre, & abandonne les parties de fucre dont il étoit chargé.
- Quand on précipite ainfi les mé^ taux , on le peut faire d’une façon curieufe, & qui n’eft que trop capable d’en impofer à ceux qui ne font point inftruits de ces fortes de faits. Si, par exemple, on trempe une lame de fer dans une diflblution de cuivre ou de vitriol bleu avec l’eau-forte 5 le diftolvant agira par préférence fur Je fer , Ôc dépofera des parties de enivre en la place de celles qu’il détachera de la malle de fer, de forte qu’à la fin de l’opération on pourra tirer du vailfeau une lame de véritable cuivre : mais c’eft abufer de cette expérience, que de la propofer com>-me un procédé pour convertir le fer en cuivre ; puifqu’on ne retire jamais de ce dernier métal , que ce qu’on en.- avoit fait entrer dans la première «diftolutiom
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- Experimentale. 2$ Les infufions à proprement parler, ne font encore que des diffolutions ordinairement plus lentes, avec cette différence qu’au lieu de faire difparoî-tre toute la maffe, elles en détachent feulement une certaine portion.
- Les corps qu’on fait infufer font pour l’ordinaire compofés de parties de différentes natures : la liqueur qui les pénétre , fe charge de celles qui cèdent à fon action ; 8c les autres qui s’y refufent, demeurent liées fous un volume qui diffère peu de celui qu’elles avoient. Le bois d’Inde , celui de Bréfil , &c. trempés dans l’eau commune , lui abandonnent un certain fuc que la nature a placé entre les fibres de ces fortes de bois ; cet extrait qui fait une teinture, ne laiffe point appercevoir de diminution fen-fible quant au volume, dans les morceaux qui en font dépouillés.
- Les infufions deviennent bien plus promptes 8c plus chargées avec l’eau chaude : la chaleur augmente la liquidité de l’eau , & la rend plus pénétrante; elle dilate les folides qu’on y plonge , 8c les rend plus pénétrables; ces deux raifons concourent au me-*
- Tome I, G
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- 2.6 Le'çons de Physique me effet. Les racines & les fruits qu’on fait cuire pour fervir d’aîimens, ne fedépouilleroient point dans l’eau froide des fucs acres & des autres parties défagréables , qu’on leur ôte en les faifant bouillir.
- Quoique les diffolutions Sc les in-fufions qui ne font que divifer ou extraire , ne changent rien à la nature des parties qu’elles féparent, Sc qu’elles détachent ; cependant elles les rendent propres à des effets, pour lefquels on les appliqueroit envain fans l’une ou l’autre de ces préparations. Quels fecours pourroit-on attendre de la plupart des minéraux ou des végétaux qu’on emploie dans la Médecine, fi une divifion beaucoup grande qu’on ne peut la faire avec aucun tranchant ordinaire , ne procuroit à ces mêmes corps une quantité de furface fuffifante , des grandeurs ôc des figures convenables aux parties intérieures du corps animé fur lequel ils doivent agir ? Cette agréable variété de couleurs qu’on admire dans les étoffes ôc dans toutes les matières fufceptibles de teinture, ne vient-elle pas des infu-
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- Experimentale. 27 lions en plus grande partie ? Des fucs qui fe font épaiflis dans les plantes mêmes où la nature les a préparés^ 8c qui yrefteroient en pure perte pour nous, fe ramollilfent 8c s’étendent dans l’eau , qui les pénétre ; ils s’impriment avec elle fur une furface préparée ; l’eau s’évapore , 8c l’imprelfion refte.
- III. EXPERIENCE.
- * r
- , P R E P A R A T I O A*.
- La quatrième figure repréfente une petite-, calfolette de verre en partie pleine d’une liqueur odorante, comme de l’eau de fleurs d’orange, ou de refprit de.vin chargé de lavande , 8c pôfée fur une petite lampe allumée.
- • ' Effets.
- :Qiiand la liqueur commence â, bouillir, il fort par le bec de la caf-loletté une vapeur fort abondante qui fe répand dans toute la chambre , 8c qui s’y fait fentir d’une extrémité à l’autre, fans cependant qu’il paroifle une diminution fenfible dans le volume de la liqueur, lorfque l’expérience cefle après deux ou trois minutes.
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- 28 Leçons de Physique
- Explication.
- La vapeur qui porte Ton odeur dans toute la chambre , n’efl: rien autre chofe que la partie la plus évapo-rable de la liqueur, que le feu a fépa-rée de la malle, & qu’il a extrêmement divifée: ces petits corps, nonobftant le peu de diminution qu’ils caufent au volume qu’ils ont quitté, fe trouvent en afiez grand nombre pourfe répandre également, & fe faire fen-tir dans un très-grand efpace.
- Si l’on veut connoître de plus près ce nombre prodigieux de particules odorantes , & fe repréfenter d’une manière plus-précife la divifion fur-prenante qu’a dû fouffrir la petite quantité de liqueur évaporée ; il fuf-fit de la comparer au volume d’air contenu dans une chambre qui peut avoir 12. pieds en quarré fur io. de hauteur. Quand ce peu de liqueur dont il s’agit, égaleroit deux lignes cubiques avant l’expérience, & qu’a-près l’évaporation , il ne fe trouvât que 4. particules dans chaque ligne cubique d’air; ( fuppolition qu’on peut faire en mettant les chofes au
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- Experimentale. 29 pis ;) que de millions de parties n’ap-percevra-t-on pas par cette compa-raifon, & par ce calcul qu’on peut faire facilement ? Mais ces millions de parties , de combien ne feront-ils pas encore augmentés > fi l’on fait attention que ce qui fait ici l’odeur fenfibiement répandue , n’efl: que la moindre partie de ce qui s’eff: évaporé ? Car dans une liqueur ou dans Line vapeur odorante on doit diftin-•guerles parties propres du liquide de celles dont il eu parfumé.
- Applications.
- Les odeurs confidérées par rap-* port à nos fens, font des imprefiions faites fur l’organe par les Corpufcu-les qui s’exhalent des Corps odorans. Ce qui fe paffe en petit dans l’expérience qu’on vient de citer, nous l’éprouvons tous les jours en grand par divers effets naturels. Il régne fur notre globe un certain degré de chaleur , qui varie félon les tems & les lieux ; ce feu que la nature entretient, êc qui met tout en mouvement, joint à d’autres caules dont nous parlerons ailleurs, détache continuelle-
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- 30 Leçons de Physique ment les parties les plus fubtiles de tous les Corps qui couvrent la furfa-ce de la terre : celles qui font propres à fe faire fentir par l’odorat, répandues & dotantes comme les autres dans la partie de l’Atmofphére qui en eft chargée , fe font d’autant plus fentir , qu’elles fe trouvent en pins grand nombre dans un volume d’air déterminé. C’elf par cette raifon fans doute, que l’on fent mieux les fleurs d’un jardin le foir 3 lorfque l’air fe rafraîchit , que dans Je fort de la chaleur du jour. Cette fraîcheur qui con-denfe l’air aux approches de la nuit, en rapprochant fes parties refferre auffi davantage les exhalaifons dont il efl: chargé , & quand on le refpire en cet état, il porte avec lui fur l’organe un plus grand nombre de ces parties odorantes dont nous parlons.
- Si la chaleur entretient toujours une quantité plus ou moins grande de mouvement dans tous lés Corps, Sc qu’elle occaftonne par-là , comme on n’en peut douter, une perte continuelle de leur fubflance; doit-on s’étonner que tout périfTe avec le tems, 6c que certains Corps diminuent 6c
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- Experimentale. 31 s’évanouiflent promptement ? C’eft ainfi que les étangs & les marais fe défi féchent s quand les pluies ou les four-ces ne réparent point l’évaporation.
- Mais pour nous renfermer dans des exemples pris des Corps odorans, ne le remarquons-nous pas d’une manière bien fenfiblé dans les plantes & dans les fleurs ? Pourquoi pendant la grande chaleur s’affoibliffent-ellesjuf-qu’à plier fous leur propre poids ? pourquoi le matin reparoiflent-elles avec leur première vigueur ? N’eft-ce pas que ce qui s’exhale pendant le jour excède la réparation qui vient du fèin de la terre ? pendant la nuit il n’en eft pas de même, les vuides fe rempliflent.
- Quoique les plantes par leurs ex-halaifons perdent une fi grande quantité de leur fubflance, on ne peut pas dire pour cela, que la partie defti-née aux odeurs ait beaucoup de part à leur dépériflfement fenfible. Il paroît partons les autres corps de ce genre, que la nature les a fournis à une di-vifibilité fi prodigieûfe , qu’ils peuvent fournir à leur effet pendant des elpaces de tems qui furprennent.
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- $2 Leçons de Physique .Tout le monde fçait qu’un grain de mufc fe fait fentir d’une manière incommode pendant vingt ans , dans un appartement où Pair fe renouvelle tous les jours. Nefçait-on pas de même que des chiens courent un cerf pendant lîx heures quelquefois, fans avoir le plus fouvent d’autre guide que l’odeur qu’il laide après lui ? Combien donc de corpufcules cet animal laifie-t-il échapper, pour tracer fi long-tems fa route à quarante autres animaux, à la vûe defquels il fe dérobe fouvent ?
- La plûpart des bêtes, & fur-tout les chiens, ont Fodorat très-fin ; la difpofition de cet organe dont la partie principale eft en dehors, & le fréquent ufage qu’ils en font, contribuent fans doute à cette délicatefie que nous n’avons pas : la nature nous en a dédommagés parle toucher,que nous avons beaucoup plus exquis ; c’efl: auffi de tous nos fens celui dont nous nous fervons le plus, après les yeux, dans l’examen que nous faifons des différons objets qui fe préfentent : mais les animaux qui ne touchent que très-rarement par forme d’épreuve , examinent avec le nez ce que leur
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- Experimentale; 33
- vue leur annonce d’intéreffant ; comme ils font prefque uniquement occupés du foin de leur nourriture , 6c qu’il y a beaucoup d’affinité entre l’odorat ôc le goût, il convenoit qu’ils fçuflent mieux flairer que tâter.
- IV. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Au fond d’un grand vafe de cryf-tal, on délaye le poids d’un grain de Carmin, & l’on remplit d’eau bien nette le vafe , qui tient dix pintes de Paris , 6c qui efl: repréfenté par la Figure cinquième.
- Effets.
- La couleur s’étend de manière que tout le volume d’eau en paroît fenfi-blement teint.
- Explication.
- Le Carmin efl: une fécule,ou une ef-péce de lie très-fine, que l’on tire par infiifion de la cochenille , 6c de quelques matières végétales ; les parties qui ont déjà été divifées par la préparation qu’on en a faite, cèdent fore
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- 54 Leçons de Physique aiiement à Pa&ion de l’eau qui les pénétre & qui les étend ; de manière qu’elles fe partagent proportionnellement à toute la maffe du fluide.
- Pour concevoir aifément combien la matière eft divifée dans cette dernière expérience , il fuflit de connoî-tre le rapport du poids d’un grain à celui de dix livres , qui ell comme l’unité à quatre -vingt douze mille cent foixante. dVlais une quantité d’eau pefant un grain, fe préfente encore fous,,un volume bien fenfible * qui, pour être coloré uniformément, doit contenir plufieurs particules de Carmin ; quand on n’y en fuppoferoit que dix , le produit que nous venons de citer, fe trouverait augmenté encore de dix fois fa valeur; ce qui fera neuf cens vingt-un mille fix cens parties fenfibles dans un volume qui étoit bien peu confidérable avant que d’être étendu dans l’eau.
- Applications.
- C’eft par des particules de matières ainfi divifées & étendues dans quelques liquides, que les Peintres & les Teinturiers donnent aux furfa-
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- ; Va-SL^l . I .L, &CON. Fl > f .
- TlficulUtti d del - et J*etiLp
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- Experimentale. 3$ ces des corps , certaines couleurs qu’elles n’ont pas naturellement. Celles qui font peintes,toujours cachées fous l’enduit dont on les couvre, ne font plus vifibles par elles-mêmes , mais par les couches dont le pinceau les a revêtues. Il n’en efl pas de même de celles que l’on fait teindre; on les prépare pour l’ordinaire dans un bain qui, par la chaleur , St par l’aélion de certains fels, dilate les -pores, St creufe une infinité de petites cellules propres à recevoir en-fuite les parties colorantes; c’efl: principalement cette préparation qui rend les teintures durables, St qui empêche que les matières teintes ne fe décolorent quand on les lave. Ce n’eft pourtant pas toujours des particules colorantes qui teignent les furfaces ; nous ferons voir en traitant de la lumière , que le changement de couleur dépend fou vent d’un nouvel arrangement que prennent entre elles les parties mêmes des furfaces , comme quand l’eau-forte , par exemple > change le papier bleu en rouge , ou 'que la chaleur rougit une écrevilfe.
- - OuTREÎesexpériencesquenousve-
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- 36 Leçons de Phvsïquë nons de citer pour prouver la divisibilité des corps ; les Arcs nous offrent des pratiques ingénieufes qui la font connoître d’une manière aufïi évidente. On ne peut voir fans être fur-pris, la prodigieufe du&ilité de l’or Ôc de l’argent. Les Ouvriers qui battent ôc qui filent ces métaux , leur procurent un dégré d’étendue qui s’eft attiré depuis long-tems l’attention des * De mira Philofophes. Boyle * eft un des pre-ffflutlo-" m*ers qui ait fait cette remarque, 2. que le poids d’un grain d’or mis en feuilles peut couvrir une furface de yo. pouces quarrés. Cette obferva-tion donne lieu d’appercevoir,parun calcul fort fimple , un nombre étonnant de parties vifibles dans cette petite quantité de métal. La longueur d’un pouce contient au moins deux cens parties vifibles ; puifque fur des inftrumens de Mathématiques on le trouve quelquefois partagé par cent divifions , ôc qu’un Obfervateur un peu attentif peut fort aifément tenir compte des moitiés. En faifant donc cette fuppofition qui eft très-recevable , une feuille d’or d’un pouce quarré 3 pourra fe couper en deux
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- Experimentale.- 37 cens petites bandes plates, & chaque petite bande en deux cens petits quarrés ; de forte que toute la feuille ainfi divifée , donnera quarante milles partie^, qui eft leproduitde 200. multiplié par 200.
- Mais dans un grain d’or battu, on trouve 50. petites feuilles fembla-bles à celles que nous venons de di-vifer ;on doit donc multiplier encore 40000. par yo. ce qui donnera deux millions pour la fomme des parties que l’on peut compter avec les yeux dans une portioncule de matière qui n’eft que la 72e. partie d’un gros. Ce nombre, quelque prodigieux qu’il foit , fe trouve encore augmenté de moitié , quand on fait attention que chacune de ces particules d’or peut être vûe 8c touchée au moins par deux furfaces , ou par les deux plans oppofés dont les dimenfions font égales.
- Ce que les feuilles d’or 8c d’argent nous apprennent de la du&ilité de ces deux métaux, 8c de la divilî-bilité furprenante de leurs parties, eft encore bien au-deffous de ce que l’on remarque chez les ouvriers qui
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- 38 Leçons de Physique préparent le fil d’argent doré dont on fe fert pour fabriquer les étoffes, le galon , la broderie, &c. Cet Art où le commun des hommes ne trouve qu’un objet de commerce,ou des reflources pour le luxe, préfente aux yeux d’un Philofophe, des merveilles qui n’ont point échappé aux obfer-vations de Boyle , du PereMerfene , de Rohauit, & de plufieurs autres Phyficiens, dans ces tems où il n’é-toit point encore arrivé au degré de perfe&ion qu’il a acquis depuis. M.de *Mém. de Reaumur * qui l’a examiné aveccet-SM*d.des .te exactitude qu’on luiconnoît, en îzsYo- c'. a mieux que perfonne découvert les beautés, & fait connoître le véritable merveilleux. C’efl d’après lui que je vais donner ici une idée de la prodi-gieufe extenfion dont l’or elt capable quand on le file.
- Avec une quantité de feuilles d’or qui n’excéde jamais le poids de fix onces, & qu’on diminue quelquefois prefque jufqu’à une , on couvre un cylindre d’argent, d’environ 22. pouces de longueur, 15. lignes de diamètre, 8c du poids de43. marcs.On fait pafler ce rouleau doré fuecefiive-
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- Experimentale. 39 ment par les trous d’une lame d’acier, qui vont en décroiflant, de façon que s’allongeant aux dépens de fon diamètre , il devient enfin aufii délié qu’un cheveu , & d’une longueur qui égale prefque 97. lieues de 2000. toifes chacune.
- Pendant cette opération l’or s’étend fur le fil d’argent à proportion de fon allongement ; enlorte qu’on doit le confidérer comme une enve-lope ou un fourreau dont les parties ne fouffrent point d’interruption fen-lible. Ce fil doré que l’on nomme trait, pafife enfuite entre deux rouleaux d’acier poli, qui l’écrafent en forme de lame fort mince , dont on envelope un fil de foie pour les ufa-ges des dififérens Arts qui l’em-ployent; & dans l’opération des rouleaux , le trait s’allonge encore d’un 7e. Ainfi au lieu de 97. lieues que nous avons compté pour fa longueur, on en peut compter ni.
- En fuppofant donc du fil le plus légèrement doré , voilà une once d’or que l’on doit confidérer fous la forme de deux petites lames , dont chacune égale la longueur de .111.
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- 4© Leçons de Physique lieues, ou qui égalent cnfemble 222. lieues. Mais fi l’on fait attention que îe trait en s’écrafant fous les rouleaux, prend la largeur d’environ un 8e. de ligne , & par conféquent les deux petites lames d’or qui revêtent l’argent de part & d’autre ; on pourra partager encore leur largeur en deux parties ; ( car une ligne fe divife fort bien en 16. portions fenfibles 1 ) ainli au lieu de deux lames il en faudra compter quatre , qui égaleront en longueur 444. lieues. Dans une telle étendue, combien de toifes, de pieds, de pouces, de lignes ? Et fi l’on divife feulement chaque ligne en 10. quelle fuite de chiures ne faudroit-il pas pour exprimer la fomme des parties vifibles dans une once d’or étendu par la filière ? L’imagination fe refîne prefque à de pareils nombres ; mais pour s’en faire une idée , il fuf-fira de comparer la furface de notre once d’or filé à celle d’une égaie quantité du même métal en feuilles. La première efl à la fécondé dans le raport de 2580. à 146. mais aufli l’épaiffeur des feuilles, quelque petite qu’elle foit, efl toujours beaucoup
- pUis
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- Experimentale. 41 plus confidérable que celle de la couche d’or qui fe trouve fur le fil : l’une diminue à peine jufqu’à la trente millième partie d’une ligne ; l’autre fe porte fouvent à un degré de ténuité qui excède la cinq cens vingt-cinq millième partie d’une ligne.
- L’art en filant ainfi les métaux , imite d’aflez près la nature , quant au procédé. La foie avant que d’être filée pour nos ufages , l’a déjà été pat les infe&esqui nous lafourniffent. La chenille qu’on nomme communément ver à foie, porte une filière naturelle , par laquelle elle moule ce fil précieux dont elle fait fa coque.
- Des perfonnes * curieufes ôc attenti- * ujie ves aux merveilles de la nature, con-fidérant l’extrême fineffe de cette flnv* cap 2? matière, en mefurérent 300 aunes qui n’excédérent point le poids de 2 grains f ; ôc M. de Reaumur portant plus loin encore fes Obfervations , a trouvé que les fils des araignées » telles qu’elles les produifent immédiatement, & avant qu’elles les joignent pour en former leur toile, que ces fils, dis-je , font à l’égard d’un cheveu , moins gros que ne l’eft le fil T’orne L D
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- 42 Leçons de Physique trait doré à l’égard du premier cylindre dont il a été tiré ; & que leur diamètre égale à peine l’épaiffeur de cette légère couche d’or qui couvre le fil d’argent.
- Les expériences & les obfervations que nous venons de rapporter prouvent fuffifamment que tous les corps qui tombent fous nos fens , ne font autre chofe que des alfemblages formés par le concours de plufieurs maffes plus petites, dont chacune peut fe divifer encore en particules îiifceptibles elles-mêmes de divifion êc de fubdivifion.
- Lorfqu’en divifant une matière autant qu’il nous efl polîible, nous n’appercevons rien que d’uniforme dans-toutes les molécules quilacom-pofent, nous lui donnons le nom de fimple ; nous fuppofons que fes parties font toutes d’une même nature , & nous les appelions homogènes, fans prétendre qu’elles le foient abfolu-ment, & julqu’à ce que quelque découverte nouvelle en fane un jour juger autrement.
- Nous nommons au contraire corps mixtes, ceux dont les parties mifes à
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- Experimentale. 43 part ne fe reffemblent point , comme les plantes, les animaux & quantité de minéraux , où l’analyfe fait voir que plufieurs matières effentiel-lement différentes ( que l’on nomme hétérogènes ) concourent à la compo-fition d’un même tout.
- Les molécules infenfibles qui forment une maffe continue , font fou-vent jointes enfemble de manière qu’il faut employer une force conft-dérable pour les féparer : cette portion de matière fe nomme un corps dur ou folide. Cette dureté , qui n’eft, à proprement parler 9 qu’une ténacité plus ou moins grande des parties , & qui n’eft jamais parfaite dans les corps que nous connoiffons , puisqu'elle cède toujours à une force finie ; cette dureté , dis-je , décroît jufqu’à la fluidité, c’eft-à-dire, jufqu’à ce que l’adhérence naturelle des parties fuffife à peine pour empêcher qu’elles n’obéiffent librement à leur propre poids , quand il les follicite à fe mouvoir les unes fur les autres, & à changer la figure de leur tout. Enfin la fluidité qui commence où les corps ceffent d’être regardés
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- 44 Leçons de Physique comme folides , augmente jufqu’à la liquidité qui a elle-même des degrés : on appelle corps liquides ou liqueurs , ceux qui font en cet état, où leurs parties ayant un mouvement libre les unes fur les autres , obéif-fent avec une indépendance mutuelle aux efforts de leur péfanteur , ou à la moindre force qu’on emploie pour les féparer ; & leurs caractères les plus diflin&ifs font de n’avoir d’autre figure , que celle qu’on leur fait prendre dans les vaifi-féaux qui les contiennent , & de ranger leur plus haute furface dans un plan parallèle àl’horifon. L’eau qui coule , par exemple , efl une liqueur; la fumée qui s’élève dans l’air , & qui change continuellement de forme , efl un fluide ; & la pierre que l’on taille à coups de marteaux a efl un corps folide.
- Nous nous contentons maintenant de définir ces différens états des corps naturels , parce que nous aurons occafion d’en parler plus amplement ailleurs en examinant leurs caufes.
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- Experimentale. 4$
- IL SECTION.
- De la figure des Corps.
- T Ous les Corps ont une grandeur déterminée,non-feulement ceux dont les dimenfions frappent nosfens, mais aufîi les parties de ces mêmes Corps, à tel degré de ténuité qu’on les porte par la divifion, & fous tel ordre qu’on les confidére. La petitefle n’eft point une qualité abfolue ; rien n’eft petit que par comparaifon à quelque cho-fe de plus grand ; & quand on fup-poferoit le moindre de tous les Etres matériels, il furpaffera toujours en grandeur chacune defes deux moitiés.
- La grandeur, ou ( ce q,ui eft la même chofe ) l’étendue plus ou moins grande d’un Corps, eft toujours limitée par des furfaces qui renferment la quantité de matière qui lui eft propre : cette quantité de matière fe nomme fa Majfe, & le plus ou le moins de furface non interrompue qui limite fa grandeur apparente, s’appelle fon Volume*
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- Leçons de Physique
- L’ordre ou l’arrangement que prennent entre elles les furfaces qui terminent le volume des Corps, eft ce qu’on nomme leur Figure. Comme ces furfaces ne peuvent fe confondre , & qu’elles fe diflinguent toujours par des fituations relatives, il eft évident que d’être figuré, eft une propriété aufli commune à tous les Corps, que celle d’être folidement étendus, ou d’avoir plufieurs parties réellement diftinguées.
- Mais ces furfaces peuvent varier à l’infini par leur grandeur, leur nombre , leur arrangement refpe&if; c’eft pourquoi toutes les fubftances matérielles à qui il convient effentielle-ment d’avoir une figure en général , reçoivent celle-ci ou celle-là en particulier , & elles font aufti variables 8c peut-être aufti variées entre elles , qu’il eft poftible de combiner enfem-ble la grandeur , le nombre & l’ordre des fuperficies.
- Cette propriété qu’on pourroitnom-mer Figurabilité , s’étend à tous les Corpsd’une manière fi générale qu’elle les accompagne dans toutes fortes d’états ; elle convient à ceux qui fe
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- • Experimentale. 47 meuvent comme à ceux qui font en repos ; elle convient non-feulement aux folides , mais les fluides 8c les liqueurs ont aufîi leur figure qui dépend des obftacles qu’on oppofe à leur épanchement ; la mer, les étangs, les rivières font figurés par leurs côtes 8c par leurs rivages ; le vin, par fon tonneau ; la flamme & la fumée, par l’air qui les environne, &c.
- Quand au premier coup d’œil deux Corps paroiuent terminés de même , on dit alors qu’ils fe refîemblent en figure : ainfi nous appelions cubes les dez d’un trictrac , parce qu’au premier afped chacun d’eux fe préfente fous fix faces égales ; 8c nous appelions femblables deuxfoldats vêtus du même uniforme. Mais cette première reffemblance a des bornes fort étroites ; elle ne s’étend qu’à certains caractères généraux qui foutiennent à peine la première vue ; un examen plus détaillé découvre bientôt une infinité de différences , jufques dans les individus de la dernière efpéce ; de forte qu’on pourroit dire avec jufte raifon, que dans toute la nature il efl: probable qu’il n’y a pas deux Etres
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- Leçons de Physique parfaitement femblables , fur-tout fi l’on joint à la variété de figure celle de la couleur 8c du volume. Lorfque nous jettonsles yeux fur un troupeau de moutons, ils nous paroiffenttous fe relfembler, parce que nous nous arrêtons aux premières apparences ; mais le berger à qui l’habitude a fait appercevoir des variétés, les diftin-gue bien les uns des autres. Dans une foule de peuple nous ne trouvons pas deux virages femblables , 8c nous y diftinguons entre dix mille les traits d’une perfonne que nous cherchons, par l’ufage où nous fommes de voir des hommes, ôc d’apprendre à ne les point confondre.
- Cette prodigieufe variété de figures multipliées fans fin pour ceux qui obfervent plus attentivement, ne convient-elle qu’aux grands Corps, c’eft-à - dire, à ceux que nous pouvons voir 8c toucher fans aucun fecours de l’art ? ou bien convient-élle également aux molécules de ces mêmes Corps ? s’étend-elle jufques à ceux qui échappent à nos yeux, que nous connoilfons par d’autres fens, qui ne fe font fentir que plufieurs enfemble,
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- Experimentale. 49 6c que le préjugé femble annoncer fans aucune figure, parce qu’ordinai-rement on n’eft point inflruit de celle qu’ils ont ?
- Cette queflion fe trouve déjà décidée par la définition même que nous avons donnée de la figure en général. Car fi ce n’efl autre chofe qu’un affemblage de furfaces qui terminent une certaine portion de matière, il eft évident qu’un Corps fi petit qu’il puifTe être, fera toujours terminé par des furfaces, 6c par confisquent figuré.
- Quoique l’expérience ne puifTe pas fe prêter à tonte l’étendue de ce rai-fonnement, Sc nous faire voir des figures par-tout où nous avons raifon de croire qu’il y en a; cependant elle nous en montrera qui ont été longtemps ignorées, que l’art a fçu découvrir depuis, 6c nous apprendrons par des exemples curieux, que nous ne devons pas chercher à concevoir fans figure, les Corps en qui nos fens n’en découvrent point.
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- $o Le çons de Physique PREMIERE EXPERIENCE.
- '^PREPARATION.
- Ayant placé le microfcope repré-lenté par la Figure 6. au jour d’une fenêtre , ou fi c’eft la nuit, devant la lumière d’une bougie baffe , de manière que le miroir qui eft deffous la platine , éclaire par réflexion le trou lïir lequel tombe la lentille objective : on fait palier le premier verre du porte-objets fur lequel on a mis des grains de fable , 8c l’on fait defcendre le corps du microfcope jufqu’à ce qu’on rencontre le point de vue nécefîaire.,-
- Effets.
- . Ayant placé l’œil au-deflus 8c fort près de la première lentille oculaire on apperçoit les grains de fable trans-parens, comme des criflaux de la groffeur d’une mufcade, anguleux 8c diverfement taillés. Figure 7.
- Explications.
- Nous n’expliquerons rien ici des effets qui regardent difeftement l’optique 3 parce que nous en traiterons
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- TOJlt. Z, I . LEÇON . JPL Z
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- Experimentale. £ ï ailleurs. Nous nous bornerons feulement à ceux qui ont rapport à la figure des Corps, dont il eft préfente-ment queftion.
- Lorfque nous arrêtons la vue fur un grain de fable ordinaire, il paroît comme un point ; l’oeil confond fes dimenfions : mais avec le fecours du microfcope, l’objet paroît plus grand; on difiingue aifément des lignes, des angles, des finuofités, des contours, des furfaces, en un mot, une figure bien terminée, dont on apperçoit facilement les différences, quand on la Compare à quelqu’autre.
- A P P li c AT i o n s*
- Les grains de fable doivent être
- O
- confîdérés comme autant de petits criftaux fort durs, préparés par la nature , & que l’art applique utilement à' différens ufages. Farce qu’ils font petits & anguleux, on s’en fert commodément pour ufer ou nettoyer les métaux , ou tout autres Corps encore plus durs, fur lefquels la lime, ou le tranchant de l’acier ne trouve' pins de prife : on les mouille en pareil cas pour aider leur mobilité & pour cm-
- Eij
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- S* Le ç on s de Physique pêcher, qu’en s’ufant mutuellement, ils ne perdent, avec leurs petits angles tranchans, la propriété qu’ils ont d’entamer les matières les plus folides.
- La tranfparence du fable blanc le rend propre à d’autres ufages ; il eft la bafe ae tous les ouvrages de verre ; le mélange de quelques fels , & l’action d’un feu très-violent qui le di-vife, & qui en fépare les faletés, met fes parties en état de fe lier, & de former une pâte fufceptible de toutes fortes de formes, Sc qui en fe refroi-diiTant prend de la confiltance fans çelfer d’être diaphane.
- IL EXPERIENCE,
- V REPARATION*
- Que l’on fade paffer fous la lentille le fécond verre du porte-objets fur lequel on a mis quelques goûtes d’eau falée que l’on a laiffé fécher.
- Effets.
- ; « En approchant l’oeil du microf* cope, on apperçoit des molécules qui parodient fous des figures fem?
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- Expérimentale. blables, quand la préparation a été faite avec un même Tel : fi l’on a employé, par exemple, celui qui vient de la mer, & qu’on fait fervir communément à l’ufage des tables; ce qu’on apperçoit avec le microfcope, reflem-ble à des petits Cubes. Figure 8.
- Explications.
- Les parties de ce fel que l’eau avoÎÉ divifées, & qu’elle tenoit en diffôlu-tion, fe font fixées fur le verre du porte-objets, pendant que la partie liquide s’eft évaporée. Avant cette évaporation de l’eau, le fecours du microfcope ne fuffit pas pour les rendre vifibles, parce qu’alors elles fonc encore trop divifées & trop minces pour être apperçues ; mais à mefure que la liqueur les abandonne , elles fe rapprochent, & elles forment des molécules d’un plus grand volume ; êc quand bien même elles refleroienc aufil petites qu’elles étoient dans l’eau, nous ferons voir ailleurs qu’à grandeurs égales, des corps tranfparens fe voyent mieux lorfqu’ils font plongés dans l’air, que dans tout autre liquide plus matériel.
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- 54 Leçons de Physique
- Chaque Tel qui fe criffailife affeéfe ordinairement une figure qui lui efl propre , & qui dépend vraifemblable-ment de la figure même de Tes moindres parties. Le Tel marin, par exemple , forme des cubes, le falpêtre des.aiguilles, le fucre des globules 5 &C. Figures p. & io.
- Applications*
- . L’uniformité de figures dans les molécules, n’eft point une qualité particulière aux fels ; on en rencontre.beaucoup d’autres exemples, fur-tout dans le genre minéral : le criftai de roche, & la plûpart des pierres tranfparentes paroiffent allez fonvent en petit comme en grand , fous la forme de prifme ou de pyramide exagone ; mais on n’en doit pas conclure du particulier au général, que les parties infenfibles de tous les Corps font autant de petits modèles de ce qu’ils font en plus grand volume.
- Le fel, à caufe de fon extrême di-vifibilité, & de la ligure anguleufe Ôc pointue de fes parties, s’infinue fort aifément dans les pores de toutes les
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- 'Experimentale, friatïéres animales, végétales, foîides ou liquides : 8c par cette raiSon on Remployé avec Succès pour les con-ferver. Car la corruption n'étant rien autre chofe qu’un déplacement de parties, qui change l’état des molécules dans les Corps mixtes; tout ce qui pourra contenir ces parties dans l’ordre qu’elles ont reçu de la nature, empêchera nécessairement que les petits compofés qui réfultent de leur affemblage , ne Soient altérés ; 8c au contraire tout ce qui donnera lieu au mouvement des moindres parties, oc-cafionnera corruption. Or les particules Salines, comme autant de petits coins „ rempliSSent les petits vuides, Soutiennent 8c appuyent les particules Solides, arrêtent le progrès de l’évaporation , & conServent au moins pour quelque tems l’état naturel. C’efl ainfi que la chair des animaux , lorsqu’elle eft Salée , demeure plus long-tems propre à nos uSages ; 8c que les fruits confits dans le Sucre Se gardent pendant plufieurs années.
- Cette prodigieuSe variété de figures que l’on obServe dans tous les Corps inanimés , 8c dans les petites E iiij
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- 5*6 Leçons de Physique mafles qui les compofent, n’eft nî moins grande , ni moins admirable dans le genre animal: le même infiniment qui vient de nous faire voir les angles & les pointes des parties faillies , nous découvre aufîi un monde de petits Etres vivans, de petits infectes , que nous n’eufïions peut-être jamais foupçonné d’exifler, dont nous n’eufïions certainement pas deviné les formes, & qu’on doit être curieux de connoître ; c’efï pourquoi j’ajouterai encore l’expérience fuivante, pour achever de faire voir combien la nature a varié la figure des Corps en tout genre.
- III. EXPERIENCE.
- T R £ P A R AT I O N.
- On fait pafïer fous la lentille objective du microfcope le troifiéme verre du porte-objets , fur lequel on a mis avec la pointe d’un cure-dent, une petite goûte d’une des liqueurs dont on va donner la préparation.
- i°. Dans un vaiffeau dont l’ouverture foit un peu large , il faut mettre macérer dans l’eau un peu de foin
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- Expérimentale, <j bâché, dp la paille, des fleurs de différentes efpéces & des parties de plantes quelconques , & l’expofer environ une femaine à l’air libre, mais à l’ombre pendant un tems chaud ; ou bien fi l’on en a la commodité, on pourra, fans attendre, puifer un peu d’eau dans quelque marre aux endroits où il y a de la moufle verte, ou quelques autres plantes aquatiques.
- . 2°. Dans une fiole de verre qu’il faut tenir ouverte, il faut expofer de môme du vinaigre commun.
- O
- 3°. Dans un verre à boire , ou dans quelque vafe équivalent, il faut garder pendant quatre ou cinq jours de l’eau qui fe trouve dans l’écaille des huitres, lorfqu’on les ouvre.
- Effets»
- On apperçoit dans la première li- Fig queur, une infinité de petits animaux qui paroiflfent de différentes efpéces, foit par leurs figures, foit par leurs façons de fe mouvoir qui font extrêmement variées.Les unsfemblables à des petites boules a, s’élancent en ligne droite, & forment toujours des angles bien marqués, quand ils changent de
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- $8 Leçons de Physique airedions ; les autres b, plus allongés, 6c d’une forme ovale,ne font que tournoyer ; plufieurs Iaiffent appercevoir difïindement des pâtes, une queue fouvent fourchue , Sc des antennes ; d’autres c , compofés d’anneaux , fe meuvent à la manière des vers de terre , ou comme les Sangfues. On ap-perçoit à quelques-uns les principaux organes , ôc la circulation des humeurs ; & pour peu qu’on obferve avec attention , on découvre bientôt jufqu’à la caufe finale de leurs mou ve-mens ; car on en voit qui dévorent les autres, & l’on conçoit fans peine que les uns fe meuvent pour joindre leur proie, ôc les autres pour éviter d’être pris.
- Fig. i2. Dans le vinaigre qui a été expofé plufieurs jours à l’air par un tems doux, on voit des infedes qui par leur figure reffemblent beaucoup à des petites anguilles très-vives : il arrive très-rarement qu’on les trouve mêlés avec des animaux qu’on puiffe juger d’une autre efpéce.
- Fg. 13. L’eau des huitres, contient un nombre infini de petits animaux qui fe reffemblent par la figure, ôc par
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- Experimentale, çp la manière de fe mouvoir : la petite goûte dans laquelle ils nagent pa-Toît femblable à un badin , dans lequel on verroir fourmiller une quantité prodigieufe de carpes fans nageoires & fans queue ; la tranfparen-ce de leur corps effc telle , qu’on ap-perçoit aifément les parties intérieures.
- Explications.
- La nature a varié la figure des plus petits animaux , autant 8c peut-être'' plus encore que celle des grands : mais dans ceux-là comme dans ceux-ci , elle eft uniforme 8c confiante pour chaque efpéce. Ainfi le vinaigre préparé comme nous l’avons dit, fait voir des anguilles qui ne différent que par la grandeur; & l’eau d’huitres ne contient pour l’ordinaire que ces animaux dont nous avons parlé.
- La première liqueur cependant en contient plufieurs qui ne fe reffem-blent ni par la figure , ni par la manière de fe mouvoir.; ce n’eff point une raifon pour conclure , que la figure de ces petits êtres animés , eft
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- éo Leçons ee Phÿsiçus un effet du hazard ; & qu’une feu'Iâ 8c même efpéce affeéte indifféremment celle-ci ou celle-là. Cette liqueur dont il s’agit, eft une infufion de plufieurs fortes de plantes , où différens animaux rencontrent leur nourriture ; 8c l’eau commune qui en eft la bafe, eft un milieu qui peut convenir en rriême-tems à ceux qui fe nourriffent d’herbes , 8c à ceux qui font voraces. Le brochet vit dans la même eau que la carpe > quoiqu’ils fe nourriffent l’un 8c l’autre bien différemment ; 8c l’hiftoire des infeétes nous fournit nombre d’exemples qui ont un rapport bien plus direét 8c plus prochain avec cette fuppofition. il n’en eft pas tout-à-fait de même du vinaigre ou de l’eau d’huitres : il eft probable que ces deux liqueurs ne conviennent qu’à très-peu d’efpéces de ces petits animaux ; 8c le milieu qu’ils habitent, les met vraifembla-blement à l’abri de la pourfuite des autres. J’ai effayé plufieurs fois de mettre enfemble des infeétes d’eau douce avec ceux du vinaigre , ou avec ceux de l’eau des huitres ; les premiers ont toujours péri dans le premier inftant.
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- ït’.ti.i . : ô*
- D/ieulijn<{ del. et u'cu/p
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- Expérimentale. 6i Applications*
- Les infeéles ont été regardés fore long-tems comme les enfans de la corruption , & de la pourriture des autres corps. L’erreur des Anciens touchant leur origine a été telle, qu’ils ont cru pouvoir les faire naître artificiellement, en obfervant certains procédés dont ils ont même ofé donner des recettes. Ce que le préjugé populaire avoit établi, des rhilofophes ont tâché de le confirmer , ôc d’en rendre raifon ; & les fyftêmes que cette opinion a fait naître, ont trouvé des défenfeurs jufi» ques dans ces derniers tems. Mais l’hypothèfe la plus ingénieufe peut-elle tenir contre des faits qu’il n’efl plus permis d’ignorer ? Les Naturalises modernes mieux inftruits qu’on ne l’étoit autrefois de i’hifloi-re des infeétes, leur ont donné une origine plus noble & plus vraie ; ils ont reconnu 6c conllaté par des ob-fervations qui ne laiflent plus rien d’obfcur, que la génération de ces petits animaux eft aufïi-bien réglée, ôç d’une uniformité aufli confiante
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- ^Leçons de Physique pour chaque efpéce, que celle des lions ôc des chevaux, &c. Ils ont répondu par des expériences décrives , à des apparences trompeufes ôc trop peu approfondies, fur lefquelles on apptiyoit l’ancienne opinion* Telle matière corrompue , difoit-on, fait voir des vers ôc des mouches; peut-on douter que ces animaux ne doivent leur exiftence à cette corruption ? Comme li l’on pouvoit conclure qu’un cadavre de cheval engendre des corbeaux , parce qu’il arrive fouvent qu’on y trouve de ces oifeaux voraces aflemblés ; ou qu’un pré fait naître des moutons, parce qu’on y en rencontre des troupeaux qui paillent ; on pardonneroit de le foupçonner à quiconque ne fçauroit pas que les oifeaux font des nids pour perpétuer leur efpéce , ôc qu’un agneau vient d’une brebis. Si l’on peut en quelque façon excufer ceux qui les premiers ont été trompés par les apparences, parce qu’alors on n’étoit nullement inllruit de la vraie manière dont nailfent ces petits animaux fi différens des autres par leurs tailles ôc par leurs figures ; pré*
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- Experimentale. 63 lentement que l’on fçait comment s’engendrent ceux qui font allez viables pour être obfervés , il n’eft plus permis de penfer que la nature fi conforme à elle-même, prenne d’autres Voies pour multiplier ceux qu’une çxtrême petitefîe permet à peine d’appercevoir avec le microfcope, ni qu’elle abandonne au hazard le foin de les faire naître.
- . Il faut donc bien fe garder de croire que les petites anguilles qu’on ap-perçoit dans le vinaigre , ainfi que les petits animaux qu’on obferve dans les infufions des plantes, foient des parties putréfiées de ces végétaux , qui fo. convertirent en corps animés. L’expérience apprend , que fi l’on tient les vaiffeaux fermés, il ne s’y engendre rien ; mais on doit penfer que quand ils font ouverts , les me-res que l’air tranfporte de côtés 8c d’autres, y vont dépofer leurs oeufs ou leurs vermificaux , comme dans un lieu qui doit faciliter leur développement , fournir à leur nourriture , 8c les faire croître. Cette conjecture ( fi c’en efl une ) elt folidement appuyée fur des exemples : combien
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- Leçons de Physique d’efpéces de mouches voyons-nous aller placer leurs œufs dans des eaux croupies , où le vermiffeau venant à éclore, fe nourrit & prend fon ac-croiffement jufqu’à ce que le tems de fa métamorphofe étant arrivé , il s’élève dans Pair avec une nouvelle forme & des aîles, qui le rendent fem-blable à fa mere ?
- Quelque intéreffante que foit cette matière , je ne dois pas m’y arrêter davantage : le Ledeur curieux d’en être plus amplement inftruit, doit confulter PHilloire des Infedes, par M. de Reaumur ; c’eff-là qu’il fera con* noiffance avec ce peuple nouveau ; c’eft le bien voir, que de le voir par les yeux d’un tel Obfervateur. Il me fuffira de remarquer ici, que fi Pon eft fenûble à cette prodigieufe variété de figures, par lefquelles la nature a différencié les plus petits corps ; il ri’eft point de genre qui fourniffe plus à notre curiofité , que celui des Infedes j où Pon doit admirer également 8c les différences qui caradéri-fent les efpéces, 8c Puniformité qui régné dans chacune.
- III;
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- Experimentale. 6?
- III. SECTION.
- De la folidité des Corps,
- T j A folidité d’un corps n’eft autre choie que la quantité de matière qui eft liée enfemble fous Ion volume ; je dis, qui eh: liée enfemble ; car s’il ar-rivoit qu’une matière étrangère paflat librement à travers d’un corps , 8c qu’elle y exerçât fes mouvemens avec indépendance , comme l’eau de la rivière qui baigne intérieurement un monceau de pierres qu’elle rencontre dans fon lit ; cette matière ne contri-bueroit en rien à la folidité dont il eh: ici queltion. Elle l’augmenteroit au contraire , fi elle fe trouvoit fixée fous le même volume, comme fiTeati courante que nous venons de citer pour exemple , dévenoit de la glace au moment qu’elle fe trouve entre les pierres amoncellées. Un panier percé de toutes parts, 8c plongé dans un fluide , n’a que fa propre folidité ; fi c’efl: un morceau de bois , il eft plus folide de toute la quantité d’eau Tome h F
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- 66 Leçons de Physique dont il eft pénétré, & qu’il unit à fa maffe.
- Etre folide eft une propriété, non-feulement commune , mais même effentielle à tous les corps ; foit qu’on les conftdére en tout, foit qu’on n’ait égard qu’à leurs parties les plus Amples. C’eft aufti le ligne le moins équivoque de leur exiftence. Des il-lulions d’optique en impofent quelquefois à nos yeux ; nous fommes tentés de prendre des phantômes pour des réalités : mais en touchant, nous nous affurons du vrai, par la perfuafion intime où nous fommes, que tout ce qui eft corps eft folide , capable par conféquent de réfiftance, & qu’on ne peut placer le doigt ou autre chofe dans un lieu qui eft OC"-eupé par une matière quelconque , fans employer une force capable de la pouffer ailleurs.
- Toute réfiftance annonce donc une foiidité réelle plus ou moins grande ; c’eft une vérité tellement avouée , que je ne crois pas qu’elle ait befoin d’autre preuve que l’habitude où l’on eft de confondre les deux idées, quoiqu’à parler exade-
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- Expérimentale. 67 ment, Tune repréfente la caufe , 8c l’antre l’effet. Mais il y a tel cas où l’une & i’autre ( la folidité & la réfif-tance ) échappent à nos fens, on à notre attention. Certains corps nous touchent fans ceffe , nous touchent par-tout également ; l’habitude nous a rendu leur contad fi familier que nous avons befoin d’y réfléchir, pour re-connoître l’impreflion aduelle qu’ils font fur nous. Quand on agit dans tin air calme, il eff peu de perfon-nes qui penfent qu’elles ont continuellement à vaincre la réfiflance d’un corps dont la folidité s’oppofe à leurs mouvemens. Si l’on fortoit de l’atmofphére pour y rentrer, 011 fentiroit fans réflexion l’attouchement de l’air, comme on fent celui de l’eau quand on s’y plonge.
- Ce qui fait encore que la folidité des. fluides échappe à notre attention ; c’eff que leurs parties indépendantes les unes des autres , 8c d’une petiteffe qui furpaffe beaucoup la délicateffe de nos fens , cèdent au moindre de nos efforts , fur - tout quand elles font en petite quantité : 8c nous ne penfons pas que nous
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- 68 Leçons de Physique agiffons, quand nous agiflons très-peu;
- Puifque les fluides font les feuls corps dont la folidité ait en quelque façon befoin d’être prouvée, & que la grande facilité qu’ils ont à céder> pourroit faire croire à ceux qui n’y feroient point aflez d’attention, que ces fortes de corps font incapables de réfiflance ; nous les employerons par préférence dans les expériences que nous appellerons en preuves, & nous choifirons l’air comme le moins folide de tous ceux qu’on peut retenir dans un vaifleau fermé, afin que fa folidité bien établie fur des faits, fafle conclure à plus forte raifon , la même chofe pour tous les autres corps.
- PREMIERE EXPERIENCE,
- T R E P A R AT I 0 N.
- Dans un vafe de criftal repréfenté par la Fig. 14. on verfe cinq ou fix pintes d’eau bien claire ; & l’on met flotter fur la furface de l’eau un petit morceau de liège Ai, on defcend en-fuite perpendiculairement le vafe B afin que l’air qu’il contient ne puiffe pas s’échaper.
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- Experimentale* 6$
- Effets.
- La partie de la furface de l’eau qui répond à l’ouverture du vaifleau B 9 s’abaifle à mefure qu’on le fait defcen-dre ; le petit morceau de liège qui flotte défais , rend cet abaiflement fenlible , & fait voir qu’il n’entre point d’eau dans le vaifleau B*
- Explications.
- Le vaifleau B, contient une colonne d’air qui remplit fa capacité ; cette malle fluide, quoique peu matérielle, eft pourtant compofée de parties réellement folides, qui ne peuvent être déplacées par un autre corps, à moins qu’on ne leur ouvre une nouvelle place qu’elles puiflent aller occuper. Comme le vaifleau B efl: fermé de toutes parts, Sc que l’eau qui fe préfente à fon ouverture efl plus pefante que l’air ; ce dernier fluide ne peut fortir du lieu où il efl, Sc comme il efl folide en fes parties, il fe comporte à l’égard de l’eau qu’il rencontre, comme tout autre corps dont les parties feroient liées. Ainfl la furface de l’eau baifle autant qu’on
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- •jo Leçons de Physique fait defcendre le vafe qui contient l’air ; ce qui devient évident par le petit morceau de liège qui flotte deffus.
- Quoique l’air du vaifleau B , s’op-pofe à l’eau qui fait effort pour y entrer; fa réilftance n’efl: point telle qu’elle l’en exclue entièrement. Nous verrons ailleurs qu’une maffe d’air efl: un corps flexible , 8c qu’elle peut fe reflèrrerdans un plus petit volume quand on l’y force : nous ferons voir aufli qu’un corps plongé dans un fluide , y efl: d’autant plus preffé, qu’il y defcend plus avant. Ces deux principes une fois fuppofés , expliquent fort bien pourquoi l’eau s’élève un peu dans le vaifleau B , nonobfl tant la réfiftance de l’air ; ce qui arriverait aufli en fubftituant à l’air toute autre matière flexible , & incapable de fe mêler avec l’eau ; comme nous le prouverons en parlant de la compreflibilité des corps. Mais quelque chofe qui arrive , 8c à quelque profondeur que l’on porte le vaifleau B, jamais l’eau ne réduira le volume d’air à zéro pour occuper toute la place. Quand une fois l’effort qui fe
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- Experimentale. 71 Fait à la bafe , aura rapproché les parties autant qu’elles peuvent l’être , il n’eft point de force qui le reflerre dans un plus petit efpace ; ce qui fuffit pour prouver que ce fluide a comme tous les autres corps , une folidité abfolue.
- Applications.
- Par l’expérience précédente, pour peu qu’on y penfe, on apprend pourquoi l’on ne remplit point un pot ou tout autre vafe femblable , quand on le plonge l’orifice en bas ; par quelle raifon l’entonnoir dont le canal remplit trop exactement le col d’une bouteille > n’eft point propre à y introduire une liqueur ; & ce qui oblige d’avoir recours à certaines voies extraordinaires, pour remplir des vaiflfeaux qui ne font ouverts que par un très-petit canal , comme la eaflblette de la 3 e Exp. ie Secl. Le préjugé , ou l’habitude que nous avons de vivre dans l’air , nous fait regarder comme vuide tout ce qui n’eft plein que de ce fluide ; dans cette confiance mal fondée , nous croyons qu’une liqueur n’a qu’à fe
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- 72 Leçons dePhysiqué prefenter de quelque façon que ce î'oit à Touvertufe d’un vafe , pour y trouver accès ; mais nous devrions faire attention que toutes ces capacités font naturellement remplies d’air, comme elles fero'ient pleines d’eau, fi elles avoient été fabriquées au fond d’un étang, & qu’elles n’en fuffent jamais forties : nous devrions penfer de plus, que l’air ayant de la folidité dans fes parties, on ne doit pas prétendre de loger avec lui un autre corps dans le même lieu ; Sc qu’ainli pour mettre de l’eau , du vin , &c. dans une bouteille , il faut que l’air puilfe paffer entre le col Sc l’entonnoir pour faire place à la liqueur. Mais quand ce col eft tellement étroit, qu’il ne peut pas donner en même-tems un paffage libre à deux matières qui coulent en fens contraire, c’eft-à-dire , à la liqueur qu’on veut faire entrer , Sc à l’air qui doit fortir ; il faut que cela fe faf-fe fuccelîivement. C’eft pourquoi quand on veut introduire l’efprit de lavande dans la caffolette que nous avons citée , on commence par la chauffer y Sc quand l’action du feu
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- Experimentale. 75 a fait fortir une bonne partie de l’air qu’elle contenoit, on plonge le coi dans la liqueur qui va prendre fa place. Nous ne confidérons maintenant dans cet effet, que le déplacement d’un fluide qui doit précéder l’intro-•duétion d’un autre. Lorfque nous expliquerons les propriétés de l’air, nous ferons connoître comment un vafe que l’on chauffé , perd une grande partie de l’air qu’il contient.
- Nous avons dit pourquoi l’air ne peut point s’échapper du vaifféau B dans l’expérience précédente ; c’eff: par la même raifon , qu’il demeure dans la cloche du plongeur , & qu'il fournit à fa refpiration pendant quelque tems. C’eff par la raifon contraire, que l’on puife commodément une liqueur dans un vafe qu’on ne veut pas remuer, avec une efpéce de chalumeau renflé par le bas, comme il eft -repréfenté par la Fig. 17. Car comme cet infiniment eff ouvert en C, l’air s’échappe par cette iflue à mefure que la liqueur s’introduit par D ; ôc l’expé-xience fuivante apprendra comment on peut le tranfporter plein, en empruntant la réfiffance de l’air extérieur*
- lome L G
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- 74 Leçons de Physique IL EXPERIENCE.
- F R E PA RATION.
- La Fig. 16. repréfente line efpéce de fontaine , dont le canal EFeft ouvert de part & d'autre ; la partie E eft élevée d’environ 2 lignes au-def-fus du fond du baiïïn GH, qui eft percé au centre : on remplit d’eau le refervoir 1K , jufques aux | environ.
- Effets.
- Cette fontaine coule à plufieurs reprifes par les petits canaux 1,2, 3,4. tant que l’eau contenue dans le refervoir peut fournir à cet effet.
- Explications.
- Lorfque le canal EF eft ouvert, il laiffe un paffage libre à l’air qui exerce intérieurement fa preffion fur la furface de l’eau en 1K. Il y a alors deux caufes qui concourent à l’écoulement ; la preffion de l’air intérieur , 6c le poids de l’eau. De ces deux caufes , la première eft contrebalancée par la réfiftance de l’air extérieur qui répond au bout de chacun des petits
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- Experimentale. 7^ canaux 1 , 2 , 3,4. & qui s’oppofe par dehors à la chute de l’eau avec une force égale à la prefiion qui la follicite par dedans ; la fécondé cau-fe ( le poids de l’eau ) fubfiffe entièrement, & fuffit pour la faire couler. Mais fi le canal E F vient à fe boucher , l’air intérieur cefifant de prefifer lafurface de l’eau en IK, laifïe agir librement celui du dehors , dont la réfiftance l’emporte fur la péfan-teur du liquide, Sc l’écoulement cefr fe. On fe fert afiez ingénieufement de l’eau même qui s’écoule , pour caufer les intermittences. Comme elle ne peut fortir du bafiïn G H, qui la reçoit, que par le trou qui efi au centre ; elle s’y trouve d’abord , & pendant quelque tems, en afiez grande quantité pour noyer l’extrémité E du canal ; & ce n’eft que quand elle efi; écoulée, qu’il fe trouve ouvert de nouveau, & qu’il rend le paflage à l’air.
- A F F L1CAT1 O NS.
- On trouve en difFérens lieux des fources intermittentes dont les écou* lemens font périodiques; ces effets Gij
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- 76 Leçons de Physique naturels qui fe rencontrent allez ordinairement dans le voifinage des montagnes , dépendent bien fouvent de plulieurs caufe's qui s’entr’aident pour la même fin ; mais comme les différentes explications qu’on en donne , font la plûpart fondées fur certaines propriétés de l’air que nous n’avons point encore fait connoître 5 nous différons de les rapporter, juf* qu’à ce que i’ordre que nous nous fommes propofé dans cet ouvrage , nous ait donné lieu de traiter de ce fluide. Nous fuppofons feulement ici ( ce qu’il a de commun avec tous les autres corps ) qu’il elt capable de ré-fîfter & d’agir fur d’autres matières ; Sc nous en trouvons des preuves non feulement dans les .expériences que nous venons de citer , mais encore dans plufieurs effets que nos propres befoins nous mettent tous les jours fous les yeux. La néceffité de tenir ouverte la partie Cdel’inlîrument cité ci-deffus * pour permettre à l’eau d’y entrer par l’extrémité D , ne laiffe point ignorer la réfiffance de l’air qui reffe-roit enfermé. Mais quand on veut tranfporter la liqueur qu’on a puifée}
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- E X P E R ï M E N T A £ E. 77 c’eft encore par une femblable réfif-tance employée en dehors, qu’on en vient à bout.En fermant avec le doigt la partie c du canal, on donne lieu à l’air extérieur d’oppofer toute fa force en d à la chûte du liquide renfermé» Les lampes & les encriers dont les ré^ fêrvoirs font des bouteilles renverfées, comme le repréfente la Fig. 1 y.ne font encore que des exemples variés des mêmes effets. Si l’onfaifoit la moindre petite ouverture en la partie fupéricu-re L du vafe, la liqueur fe trouverait alors entre deux puiflances égales; car l’air qui refifteroit en M ne ferait qu’équilibre à celui quiprefferoit par L, &z l’huile ou l’encre obéirait librement à fa pefanteur qui ne lui permettrait pas de relier fufpendue au-deffüs de fon niveau. Mais tant que le réfervok eft fermé par le haut, l’air qui s’op-pofe en M a des forces fulfifantes pour foutenir la liqueur. Un tonneau plein, quoiqu’ouvert par un trou de vrille , trompe encore l’attente de celui qui l’a percé , s’il oublie de lui donner de l’air par le haut. C’efl encore par la même caufe , qu’une bouteille bien Jaouchée par le col, au fond de la-G iij
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- 78 Leçons de Physique quelle on a fait fecrétement un trou, inonde & ftirprend beaucoup celui à qui on la donne à déboucher.
- La folidité des corps fe nomme au(Ti Impénétrabilité ; mais ce terme a befoin d’être expliqué pour prévenir des objedions tirées de certaines expériences , par lefquelles il paroît que plufieurs matières mêlées enfem-ble confondent leurs grandeurs, &fe pénétrent mutuellement : une éponge , par exemple , reçoit intérieurement une quantité d’eau qui femble perdre fon propre volume ; puifque celui fous lequel elle fe trouve renfermée après cette efpéce de pénétration , n’en eft point fenfiblement augmenté ; un vaiffeau plein de cendre ou de fable admet encore une grande quantité de liqueur ; 6c parties égales d’efprit de vin 6c d’eau mêlées dans le même vafe, y tiennent moins de place qu’elles n’en occu-poient avant le mélange : la matière eft-elle donc pénétrable ? ou fi elle ne i’elt pas, dans quel fens faut-il entendre fon impénétrabilité ?
- C’eft qu’il faut foigneufement diftin-guer la grandeur apparente des corps*
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- Experimentale. 79 de leur folidité réelle. Les parties in-divifibles ( s’il y en a ) font abfolument impénétrables. Celles même d’un ordre inférieur, qui commencent à être compofées, ne font encore vraifem-blablement jamais pénétrées par aucune matière ; en un mot il y a dans tous les corps tels qu’ils puilfent être, une certaine quantité de parties qui occupent feules les places qu’elles ont, & qui en excluent nécelfaire-ment tout autre corps. Mais ces parties folides & impénétrables qui font proprement la vraie matière de ces corps , ne font pas tellement jointes enfemble, qu’elles ne laiffent entre elles des efpaces qui font vuides, ou qui font pleins d’une autre matière qui n’a aucune liaifon avec le relie, 8c qui cède fa place à tout ce qui fe préfente pour l’cn exclure ; en admettant ces petits interftices dont nous prouverons l’exillence dans la leçon fuivan-te , on conçoit très - facilement que l’impénétrabilité des corps doit s’entendre feulement des parties folides qui fe trouvent liées enfemble dans le même tout 2 de non pas du comparé qui enréfulte.
- G« • •,
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- TOM-r . J . LEÇON . FL
- T>h rt(//titirt </<*/ /’/' vfctiff'
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- Leçons de Fhvs. Expfr. 8i
- II. LEÇON.
- De la Porofité} Compreffibilité3 & Elafticitè des Corps.
- PREMIERE SECTION. De la Porofité.
- La Porofité des 'corps n’eil antre chofe que le vuide qui fe trouve entre leurs parties folides ; ôc par ce mot de vuide nous ne prétendons pas faire entendre des efpaces privés de toute matière : il eft indubitable que la plus grande partie de ces interfaces loge des fluides dont la préfence fe mani-fefte par mille preuves.Quand je plonge dans l’eau une éponge féche , ou une pierre tendre , j’en vois fort h? beaucoup d’air,à mefure que l’eau les pénétre : & quand je fais fécher des matières humides, elles deviennent plus légères à mefure qu’elles perdent par l’évaporation , ce que leur po-îoflté a voit admis. Ces corpufcules-
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- &2 Leçons de Physique étrangers ne remplirent que les plus grands vuides ; la matière du feu, celle de la lumière que nous voyons palTer dans des corps impénétrables à l’air , à l’eau , &c. ne nous permettent point de douter qu’il n’y ait des pores d’un autre ordre , qui fe remplirent de ces fluides beaucoup moins groffiers que les autres ; mais quand on confidére la matière propre d’un corps, c’eft toujours en faifant abf-tradion de toutes ces parties étrangères qui fuivent d’autres loix, 8c qui ne participent point à fes affedions. On peut croire aufîi quraprès ces premiers vuides qui n’en font point à proprement parler , puifqn’ils font pleins d’une autre matière , il en eft d’autres plus petits 8c qui le font au fens littéral. La liberté requife pour les mouvemens, femble l’exiger; mais s’ils exiftent dans la nature, ils ne font point fufceptibles d’aucune preuve d’expérience. En exceptant donc feulement les parties fimples 8c primordiales des corps, nous établilfons comme une propofition générale, que tout ce qui eft compofé de parties matérielles eft poreux, les corps durs
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- Experimentale. 83 comme les liqueurs , ceux qui font organifés comme ceux qui ne le font pas : & s’il y a quelque différence dans les uns 8c dans les autres, ce n’eftque parla grandeur, par le nombre , par la figure ou par l’arrangement des pores.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation.
- La Figure première repréfente une machine pneumatique, fur la platine de laquelle on a établi un canon de verre NO, terminé en haut par un vafe de bois de chêne P , qui a été creufé félon le fil du bois , 8c dont le fond efl épais d’environ 3 lignes ; on met de l’eau dans ce vafe , & l’on fait agir la pompe.
- Effets.
- Après quelques coups de piflon,' l’eau contenue dans le vafe de bois paffe à travers le fond , 8c tombe par goûtes dans le canon de verre , le bois s’étend , & quelquefois le vaif-feau fe fend.
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- Leçons de Ph¥sïq.ué Expli c'ati o n s.
- La machine pneumatique efl un infiniment qui fert à pomper l’air qui efl renfermé dans un vai fléau. Nous nous abfliendrons de rien dire ici de fa conflruction 8c de fes différons ufa-ges r parce que c’eft une chofe étrangère à notre objet préfent, & qui trouvera naturellement fa place dans les leçons qui traiteront des propriétés de l’air. Il nous fuffira de dire ici qu’en faifarrt agir la pompe de cette machine dans l’expérience précédente , on peut ôter l’air qui efl contenu dans le canon de verre NO.
- Un morceau de bois conlîdéré félon fa longueur, efl un aflfemblage ou un faiffeau de petites fibres renfermées fous l’écorce qui leur fert d’en* velope commune. On peut s’en faire une idée ( fort grofliére à la vérité ) en fe repréfentant une botte d’allu-métes couvertes d’un fourreau.Quelque fnenues que puiffent être ces fibres ligneufeselles ne s’approchent Jamais de manière qu’elles ne taillent entre elles des internices qui forment autant de petits canaux. En creufaat
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- Experimentale. 8$ le vafe de l'expérience précédente,on a réduit la longueur de ces canaux à Fépaiffeur du fond qui n’efl que de deux ou trois lignes ; ainfi l’on peut confidérer ce fond comme un crible ouvert par une infinité de petits trous qui panent d’une furface à l’autre ; cependant les pores du bois de chêne font fi petits, que l’eau dont on remplit le vaiffeau,aidée de fon feul poids, ne peut fe faire jour à travers. Il faut emprunter une force étrangère qui la mette en état d’aggrandir les paffages de de pénétrer ; on fe fort ici de la preflion de l’air extérieur, qui agit toujours fur la furface de l’eau , mais qui ne peut avoir fon effet que quand on diminue , ou qu’on fait celfer la réfiflance de celui qui ell renfermé dans le canon de verre, Sc qui lui fait équilibre , tant qu’il y relie : ainfi après quelques coups de pi-fton, l’eau poufifée par dehors n’étant plus fou-tenue par dedans NO , fe filtre à travers le fond du vafe de bois, & s’a-malle en gouttes qui forment en tombant une efpéce de pluye.
- Les pores n’ont pas pu s’aggrandir, qu.e les parties folides du bois ne fe
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- 26 Leçons dePhysique foient écartées les unes des autres, Sc que la furface ne fe foit étendue ; mais li la circonférence que l’eau pénétre moins, ne s’étend pas proportionnellement autant que le milieu, le fond du vafe deviendra courbe, ou le vafe lui-même s’ouvrira par quelque fente.
- Applications.
- Les bois qu’on nomme tendres(parce qu’étant plus poreux que les autres ils font plus aifés à couper) lorsque leur furface n’eft enduite d’aucune matière grade , deviennent humides , quand ils font plus fecs que l’air qui les touche ; ou bien ils perdent une partie de leur humidité, s’ils font dans un air qui en ait moins qu’eux : parce qu’il efl de la nature des fluides de s’étendre par-tout avec égalité; ôc comme l’état de l’atmofphére varie fans celle, les bois ainfi que tous les corps fpongieux , fouffrent continuellement des alternatives d’humidité Sc de fécherefîe ; ce qui caule des variations dans leurs volumes ; les furfaces augmentent d’étendue dans un tems, dans un autre elles dimi-
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- Experimentale. 87 nuent. C’eft par cette raifon , que les charpentes dans les bâtimens neufs, que les cloifons de fapins,que les lambris 8c autres ouvrages de menuiferie qui n’ont point été faits avec des bois long-tems gardés à couvert, fe fendent fouvent avec éclat, & que les aflemblages perdent leur julteffe 8c leurfolidité ; qu’une fenêtre qui fe ferme aifément dans un tems, le trouve trop large dans un autre , 8c peut à peine rentrer en place ; qu’un tonneau entr’ouvert fe raccommode en reliant dans l’eau , &c. Car tous ces effets ne font autre chofe que des di-menfions augmentées par l’humidité , ou diminuées par la fécherelfe.
- Ces fortes de défordres ne feroient pas à beaucoup près aulïi conlidéra-bles qu’ils font, li la diminution ou l’augmentation des furfaces le faifoit également par - tout 8c en même-tems ; dans les ouvrages qui font d’une feule pièce, ou qui font alfemblés à colle , il n’arriveroit qu’un changement de grandeur qui feroit fouvent d’une légère conféquence : mais parce qu’un côté devient humide 8c plus grand j pendant que l’autre relie fec
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- ,S8 Leçons de Physique ôc fans diminution) il s’enfuit des ger-jfures, des courbures, des difformités. .C’eiL ainfi qu’un lambris fe creufe en -dehors, quand la furface qui touche un mur humide , demeure plus étendue que l’autre ; 8c qu’une porte fe déjette, quand les pièces qui la corn* pofent, ne font pas également fufcep-tibles ou exemptes des impreffions de l’air.
- L’ufage des peintures à l’huile 8c des vernis remédie affez bien à ces fortes d’inconvéniens : en bouchant ainfi les pores du bois avec une matière qui n’efl point pénétrabîe à J.’eau, non feulement on empêche l’humidité d’y entrer, mais auffi celle -qui s’y trouve renfermée dans le tems qu’on finit l’ouvrage , n’en peut plus fortir ; 8c c’eff un moyen de confer-ver un état confiant aux chofes qui n’en peuvent changer que par le fec du par l’humide.
- C’efl une chofe admirable , que des petites parcelles d’eau qui s’infïnuent dans une matière folide, puiffent ainfi par leurs petites forces multipliées, augmenter fon étendue , nonobflant les ré.fiflances énormes qui font effort
- quelquefois
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- •Experimentale.
- quelquefois pour la retenir dans fes dimenfions.On a vu des cables mouillés à deiTein fe gonfler aux dépens de leur longueur, Sc faire approcher du point fixe où ils é-toient attachés des maflés prodigieufes. Une femblable expérience, & qui n’ell pas moins digne d’attention, fe paffe tous les jours fous des yeux qui n’en remarquent pas tout le beau, dans les carrières où l’on taille les meules de moulin. Ces fortes dë pierres font fort dures, ôz fon n’ell pas dans finage de les fcier. Qn en choifit un bloc que l’on façonne en forme de cylindre d’un diamètre convenable. Tandis qu’ilrepo-iê fur fa bafe, on le partage par des tranchées circulaires & parallèles , à, telle diffance l’une de l’autre qu’il fe trouve entre elles de quoi faire autant de meules : mais comme ces tranchées ne peuvent pas aller jufqu’à l’axe du cylindre, il relie un noyau qu’il faut fonipre à chaque tranche qu’on veut détacher; pour cet effet on remplit tout ce qu’on a creufé avec des coins de bois tendre & bien féchés, dont on augmente enfuite le volume en les mouillant par afperfionou autrement,, T'orne L H-
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- po Leçons de Physique Ce qu’il ÿ a de merveilleux dans cette pratique, c’eft que ni le poids, ni la dureté d’une telle pierre, ne puifle empêcher l’humidité d’avoir fon effet fur le bois, & que par un moyen fi fimple, & fi peu puiflant en apparence , elle fe fépare de la mafle dont elle fait partie.
- IL EXPERIENCE.
- T REPARATION.
- En place du canon de verre de l’expérience précédente, on met celui qui eft repréfenté par la Figure 2. il eft garni par le haut, d’un flacon de criftal dont le fond efl: de cuir de buffle, & dans lequel on a mis du mercure jufques à la hauteur de deux doigts environ.
- Effets.
- Au premier & au fécond coup de piflon le mercure paffe à travers le cuir, & tombe dans le tube par petits globules qui imitent une pluye d’ar-gent.
- Explications.
- La peau de buffle qui fert de fond
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- Experimentale. <pï au flacon, efl: comme celle de tous les autres animaux, très-poreufe; le mercure qui repofe defllis, n’efl; pas en aflfez grande quantité pour forcer le paflage par fon propre poids ; mais quand on y joint la prefîion de l’air extérieur comme dans la première expérience, alors fes petits globules fe font jour, & imitent en tombant * une pluye d’argent, par leur nombre & par leur couleur.
- Applications*
- La vie des animaux s’entretient par les alimens ; mais de tout ce qu’ils prennent par forme de nourriture, la nature n’en employé qu’une très-petite partie à la fubfiftance du corps qui les digère : quand elle a fait fon extrait 3 & qu’elle l’a placé félon fes vues, elle a des voies par lefquelles elle fçait fe débarraffer du fnperflu : on croiroit volontiers que les évacuations les plus vulgairement connues font auiïi celles qui emportent la plus grande quantité de ces fubf-tances excédentes ; mais il en elf d’autres qu’on apperçoit moins, & qui opèrent davantage, parce qu’elles fe
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- $2 Leçons de Physique font continuellement. Ce qu’on ap~ pelle tranffiration, n’eft autre chofe qu’une évaporation d’humeurs fur-abondantes qui fe fait en plus grande partie par les pores de la peau:, fi elle efl telle qu’elle rende la furface du corps notablement humide, elle fe nomme tranfpiration fenfible , ou vulgairement fueur j Sc cet état n’efb pas naturel, il fuppofe un exercice violent , ou quelque agitation extraordinaire dans les parties internes ; mais l’animal le plus tranquille & qui fe porte le mieux, n’efl: pas un inflant fans tranfpirer d’une manière peu fenfible à la vérité , mais fi efficace à la longue, que félon les expériences' de Sandorius, de M. Dodart, Sc de quelques autres perfonnes qui les ont faites avec foin , de huit livres de nourriture qu’un homme auroit prifes en 24-. heures, la tranfpiration infen-fible en enlève cinq.
- On ne doit donc pas être furpris du dépérifiement Sc de la défaillance de ceux qui font trop long-tems fans manger , ou qui ne prennent que des fubftances peu capables de fournir à la réparation de celles qui
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- Experimentale.'
- perdent continuellement par la-tranfpiration : mais on a raifon de l’être, quand on voit des létargiques-& certains animaux, comme les mar-motes, les loirs, &c. vivre plufieurs mois endormis, fans prendre aucun aliment.
- Ceux qui ont vû des corps vivans 8c endormis de cette forte, ont dû s’ap-percevoir que leur état reffemble bien plus à un engourdiffement général répandu dans toute l’habitude du corps* qu’au fommeil naturel & commun, Dans un animal qui n’eft Amplement qu’endormi félon le cours ordinaire de la nature, la refpiration ell fenfible &. fréquente ; la chaleur & la moleffe des membres témoignent que les humeurs fe meuvent & circulent avec liberté; il n’y a pour ainff dire qu’un pas à faire de ce fommeil au réveil ; ainfi. la tranfpiration continue , parce que fes caufes font à peu-près les mêmes : mais dans un létargique ce ft’eff pas la même chofe, tout eft dans une inaètion prefque entière ; il ne diffère d’un mort que par un refte de mouvement qui fe laiffe à peine appercevoir& qui le plus
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- 94 Leçons de Physique fouvent ne fe ranime plus : ou s’il fe ranime enfin, l’extrême maigreur & la grande foiblefle du malade marquent bien à Ton réveil la perte qu’il a faite de fa fubftance par une tranfpiration plus lente mais trop longue. J’ai ob-fervé quelquefois de ces efpéces de rats qu’on nomme loirs ; l’engourdif-fement où ils étoient, leur rendoit les membres aufii roidcs que s’ils eufient été morts; à peine paroiifoient-ils plus chauds que la muraille d’où on les avoit tirés ; prefque aucun figne de mouvement interne, & une difficulté pour les éveiller qui permettoit de les agiter de toute manière, & même de leur faire des bleflurcs. Dans un tel état, l’animal fait bien peu de diffipation ; il peut donc le foutenir quelque tems fans nourriture , & ce teins où il vit ainfi, eft toujours celui de toute l’année , où la tranfpiration eft moins abondante, c’eft-à-di-re, pendant le froid.
- Dans les grandes chaleurs de l’été on tranfpire davantage , & d’ordinaire on mange moins que dans toute autre faifon ; les parties de l’efto-mac deftinées à faire la digeftion des
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- Experimentale. ' pj alimens, fe relâchent juflement lorf-qu’il feroit le plus néceffaire qu’elles éxerçaffent leurs fondions ; les animaux font alors moins vigoureux, parce qu’ils perdent plus, & qu’ils réparent moins qu’en tout autre tems ; l’apétit & le befoin de manger ne font point la même chofe.
- Si la peau des animaux a des pores qui tranfmettent les humeurs du ..dedans au-dehors, elle en a auffiqui permettent le paffage à des matières qui agiffent du dehors au-dedans ; la Médecine applique extérieurement des remèdes qui portent leurs effets jufqii’ aux parties les plus internes, ôc qui ne permettent point de douter de cette dernière efpéce de porofité,
- III. EXPERIENCE.
- PREPARATION-
- On met un œuf dans un gobelet de verre plein d’eau claire, que l’on couvre d’un récipient, fur la platine de la machine pneumatique , comme il elt repréfenté par la Fig- 3.
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- $6 L E Ç O î? S D Ê P H Y s r Q. U E Effets»
- Quand on fait agir la pompe pour ©ter une partie de Fair qui eft dans le récipient * toute la furface de l’œuf fe couvre de petites bules d’air qui fe détachent peu à peu-, pour gagner la furface de l’eau ; ôc à certains endroits de l’œuf on remarque des petits jets d’air qui font formés par une iùite continuelle de petits globules»
- Explications.
- La coque d’un œuf eft poreufe, & par cette raifon il s’évapore en peu de jours une partie de fa lubflance , qui eft bien-tôt remplacée par Fair qui l’environne.Cet air contenu dans l’œuf n’en fort point tant qu’il eft retenu par la preffion de l’atmofplié-re : mais quand on diminue ou qu’on fait ceffer cette preftion , comme il arrive dès qu’on ôte Fair qui eft dans le récipient, & qui preffe l’eau contre toute la furface de l’œuf ; auffi-tôt l’air intérieur, par une propriété que nous expliquerons dans fon tems, fait effort pour paffer au-dehors , & montre en fortant les pores de la coque
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- Experimentale. 97 coque par lefquels il y étoit entré.La plupart de ces pores font fi petits que l?air n’y pafle qu’en parties infenfibles; mais l’adhérence mutuelle de ces particules les retient, jufqu’à ce que le volume augmenté par un affez grand nombre , Toit forcé de s’élever à la furface de l’eau , par la différence qu’il y a entre les pefanteurs Ipécifiques des deux fluides.
- La porofité n’efi point égale partout , il y a des endroits où ces petits pa{Tages font plus ouverts, 8c par lefquels l’air pafle allez librement, 8c en affez grande quantité, pour obéir tout d’un coup à fa légéreté refpec-tive ; c’ell ce qui donne lieu à ces petits jets qu’on remarque en diffé-rens endroits. L’eau que l’on met dans le gobelet, 8c dans laquelle l’œuf doit être entièrement plongé, ne fert que poyr faire appercevoir les buies d’air qui fortent de la coque , 8c qu’on ne pourroit pas remarquer fi elles pafloient immédiatement dans l’air du récipient.
- Applications.
- Les œufs qu’on nomme fiais, font
- Tome 1. 1
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- ip8 Leçons de Physique ceux qui n’ont point encore perdu cette partie qu’on nomme le lait, 6c qu’on trouve d?abord en les ouvrant quand ils ne font point trop cuits : ainlï fans avoir égard à la date, on pourroit nommer de même ceux qui feroient pondus depuis plufieurs jours, mais à qui l’on auroit épargné cette diffipation de fubftance , qui n’eft qu’un effet de l’évaporation,qui fe fait affez promptement par les pores de la coque. Non feulement c’eff une chofe curieufe de conferver frais par leurs qualités des œufs qui font vieux par le tems; mais il y a un avantage réel à fe procurer toujours en bon état un aliment qui devient fou-vent équivoque > quand il eft gardé» Dans les voyages de Mer, 6c dans les faifons où les poules ne pondent point, ou trèsrrarement, c’eft une vé^> ritable reffource qu’une provifion d’œufs qui font auffi bons que s’ils étoientnouvellement pondus. M. de Reaumur qui ne borne jamais fes re^-cherches à des fpéculations de fimple curiofité, nous en offre un moyen qui paroît auffi fimple 6c plus fur que tous ceux qu’on avoit imaginés avant lui»
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- Experimentale. 99 Il confeille de boucher les pores de l’oeuf avec un enduit indifloluble à l’eau , & qui ait quelque confiftance afin que ce qui fait effort pour tranf-pirer du dedans au-dehors de l’oeuf, ne puiffe pas fondre ce qui fe fera moulé dans les pores comme autant de petits bouchons. Deux ou trois couches de vernis le plus commun, une légère couverture de graille de mouton, ou de cire chauffée feulement jufqu’à liquidité , font des moyens qui réuffiffent également; <3c je puis dire d’après ma propre expérience , qu’un oeuf ainfi gardé cinq ou fix mois fait encore le lait, & n’a pas le moindre mauvais goût.
- Les oeufs vernis ou enduits, comme on vient de le dire , n’ont pas feulement l’avantage de fe conferver bons pour être mangés comme frais ; ils ont encore celui de pouvoir être couvés en toute fureté , après un tems qui, fans cette précaution, fe-roit craindre avec raifon qu’ils ne fuffent corrompus : c’efl donc un nouveau moyen pour tenter d’élever des oifeaux étrangers, qu’on ne peut tranfportervivans qu’avec beaucoup
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- ioo Leçons d e Physique de peine- & d’embarras , & qui pour l’ordinaire ne s’accouplent point hors de leur pays. Leurs œufs vernis fe tranfporteront aifément, feront propres à être couvés apres un long tranfport ; & l’on fçait qu’une efpécc couve les œufs d’une autre : une £>oule fait éclore des canards , des faifans, &c. Mais en pareil cas il ne faut pas oublier de préférer le vernis à tout autre enduit qui s’applique-roit chaud, & qui pourroit tuer le germe ; non plus que d’ôter le vernis même qui couvre la coque, quand il s’agit de mettre les œufs fous l’oi-feauquiles doit couver. Cette tranf-piration qu’on avoit intérêt d’arrêter jufqu’alors , devient néceffaire pendant l’incubation ; ôc ce font encore deux faits également conflatés par les expériences de M. de Reaumur : i°. qu’un œuf verni demeure envain fous l’oifeau qui couve ; 2Ç. que celui qui a été enduit & qui ne l’eftplus, fe couve, ôc vient à bien comme s’il ne l’avqit jamais été.
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- : Experimentale, ion IV. EXPERIENCE.
- P RE P A R AT I 0 N.
- Sur un morceau de papier blanc, on écrit ou l’on deiïine ce que l’on veut, avec une liqueur claire & fans couleur, qui efl préparée avec du vinaigre difïillé & de lalitarge; on met le papier5qui ne porte aucune marque d’écriture quand il efl fec , dans les premières feuilles d’un livre qui a 400 ou 500 pages ; on étend enfuite avec une petite éponge fur la dernière feuille du livre , une autre liqueur qui n’efl pas plus colorée que la première , & qui efl une préparation faite avec l’orpiment , la chaux vive 6c l’eau commune; & Pon tient le livre fermé\pendànt trois ou quatre minutes. Fig. 4.
- Effets.
- Quand on retire le papier qu’on avoit mis dans le livre , on trouve coloré d’un brun noir tout ce qu’on y avoit écrit ou delîïné avec la première liqueur ; 6c l’on ne rencontre aucune marque femblable dans tout le relie du livre.
- I iij
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- j02 Leçons de Physique
- Explications*
- Ces deux liqueurs que l’ufage a nommées encres de fympathie , font de telle nature , que partout où elles fe rencontrent, leur mélange paroît fous une couleur qu’elles n’avoient ni l’une ni l’autre avant que de fe joindre. C’efl un effet qui leur eft commun avec plufîeurs autres liqueurs , & dont nous effayerons de rendre raifon en parlant de la lumière 8c des couleurs. La dernière de ces deux liqueurs exhale une vapeur fort pénétrante qu’on apperçoit à l’odeur, 8c qui paffe à travers des feuillets du livre en très-peu de tems. Or la vapeur d’une liqueur, c’efl la liqueur même divifée en très-petites parties j & dans cet état elle eft également propre à s’unir avec ce qu’on a étendu de la première fur le papier blanc ; il s’y fait donc un mélange des deux , qui paroît fous la couleur qu’elles doivent faire naître toutes les fois qu’elles fe joignent enfemble ; 8c comme cette couleur dépend abfolument de l’union des deux, la vapeur en pénétrant le livre n’a dû laiffer aucune
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- Expérimentale. 103 ïrace de fon paffage , puifqu’on fup-pofe que les feuilles ne portoient rien de la première liqueur.
- Applications.
- Depuis qu’on a banni de la Phyfî-que toutes ces qualités occultes avec lefquelles on répondoit à tout, mais qui au fond ne rendoient raifon de rien à quiconque vouloit des idées claires Sc diftindes ; on ne doit plus recevoir la fympathie Sc Vantipathie , comme les caufes d’aucun phénomène , à moins qu’on ne prenne ces mots par abbréviation, pour l’adion méchanique d’un corps fur un antre ; comme quand on dit , tel remède, ou tel aliment, efi ami de la poitrine , de l'eflomac , (ire* façon de parler, pour dire qu’on en doit attendre un bon effet, Sc pour ne point expliquer en détail comment fe pafîe cette adion qui conferve,ou qui répare.' Mais ff quelqu’un pour rendre raifon de l’expérience précédente avoit dit : la fécondé liqueur fait paroître la première, parce qu’elle fympathife avec elle ; il n’auroit rien dit pour ceux qui veulent une explication intelligi-»
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- io4 Leçons de Physique ble ; on exigeroit de lui qu’il fît cort-noître' en particulier, on au moins err général, en quoi confifte cette fym-pathie ;fes raifons ne fe feroient goûter que quand il les établiroit fur des principes connus : car s’il fuppofoit dans fon explication quelque chofe de nouveau en Phyfique , il faudroit encore qu’il le prouvât, fans quoi ce ne feroit qu’une hypothéfe qui n’au-roit nulle force.
- Ce qui fait recourir aux fympathies ou aux antipathies, pour expliquée certains faits, c’eft ordinairement la difficulté qu’on trouve à les accorder avec les loix ordinaires & connues de la nature ; mais ceux qui en ufent ainfi, font fouvent bien peu informés de ces loix , & de l’ufage qu’on peut faire de leur connoiffance. Un homme inftruit fçait que les propriétés que nous connoiffons dans les corps, font en bien petit nombre , mais qu’elles font très-fécondes dans leurs applications : elles fe montrent par tant d’endroits différens, qu’il a peine à fe perfuader de les trouver jamais en défaut ; fans fe flatter de les connoître toutes, il ne fe permet pas
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- Experimentale, 10$ légèrement la liberté d’en imaginer de nouvelles ; il aime mieux croire qu’il ne les voit pas toujours où elles font, & que ce qu’il n’apperçoit pas eft refervé à un génie plus heureux ou plus clairvoyant.
- Mais ( il faut l’avouer) les faits font inexplicables très-fouvent, parce qu’ils font faux ou exagérés ; & c’eft agir prudemment que de les con-flater avant que défaire les frais d’une explication. Ceux qui les racontent ont crû voir ce qu’ils n’ont point vu,faute de difeernement ou d’attention ; ou bien ils ies redifent d’après gens intéreffés ou de mauvaife foi : £ la crédulité, l’amour du merveilleux, vient encore à l’appui de l’ignorance & de la prévention, on reçoit comme faits conflans toutes les imaginations creufes & puériles qui fe pré-fentent , & toutes les exagérations qui fe tranfmettent de bouche en bouche, & qui s’accréditent par le tems & par l’autorité de quelqu’un .à qui l’on fuppofe des lumières qu’il n’a pas. Je ne parle point de l’impof-fibilité prétendue d’accorder fur un infiniment deux cordes, dont l’une
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- Itô6 Leçons e>e PhysîqüE feroit de boyaux de mouton,& l’aütfé de boyaux de loüp ; du danger imaginaire de jetterdans le feu de l’urine ou du fang ; de la guérifon qü’on at* tend de certains fruits qu’on porte dans fa poche, ou qu’on jette dans un puits ; & d’une infinité d’autres remèdes , ou préfervatifs femblables , dont tout le monde fent le ridicule, 6c qui ne s’appuyent d’aucune expérience qu’on puiffe citer.Mais qui elice qui n’a point entendu parler de la fameufe poudre de fympathie , & de feseffets admirables? On fçaitquece n’efl autre chofe que du vitriol calciné au Soleil & pulvérifé ; ce minéral efl aflringent ; quand on l’applique fur une plaie il ne manque guère de la deffécher , & de la difpofer à fe fermer en peu de tems : jufqu’ici point de fympathie,dans le fens qu’on le fuppofe. Quand on employé cette poudre près du bleffé fur un linge baigné de fon fang encore chaud, il arrive quelquefois que la bleffure s’en reffent ; il n’y a encore là rien de fympathique que pour ceux qui ignorent que du vitriol en poudre s’exhale en particules infenûbles, que l’aie
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- X PERIMENT À LE.
- Voifîn porte aux environs, & qui s’attachent par préférence aux endroits humides. Mais le merveilleux de cette opération, c’ell: quand cette poudre agit à une grande diftance, comme à 4. à 6> ou à 10. lieues.
- Il n’y a pas d’apparence ( il faut en convenir ) qu’on explique jamais un tel phénomène avec quelque vrai-femblance par les loix ordinaires 6c ^connues dé la nature : mais pourquoi chercher à l’expliquer , ce prétendu phénomène ,• s’il n’elt qu’une exagération outrée de quelque Charlatan , foutenue aveuglément par la crédulité, 6c par l’envie d’entendre &de débiter des merveilles ? C’efl: le jugement qu’on doit en porter d’après ceux qui n’en ont voulu croire que leurs propres yeux. * Combien de*,Cou?J'f*
- • 11 1 1 • , , , . Chymie de
- pareilles chimères s évanouiraient 9imay9ti ü l’on étoit de bonne foi dans le récit492* des faits 6c de leurs circonftances ?
- Autant nous fommes certains que la porofité ell une propriété commune à tous les corps , autant nous ignorons la quantité abfolue de leurs pores.Comme tout ce qui eft matière eft pefant, 6c que la pefanteur ne coq-
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- io8 Leçons de Physique vient qu’à ce qui efl matériel ; nous fçavons bien qu’un corps a moins de vuide qu’un autre,quand à volume égal il péfe davantage que lui : mais çette comparaifon ne nous apprend que leur porolîté relative ; elle ne nous dit pas que dans l’un des deux il y a juflement telle ou telle quantité de parties folides, ce qui nous fe-roit connoître évidemment de combien ileftporeux.Le vrai moyen d’en être inftruit, feroit d’avoir une matière de comparaifon qui fût toute foli-de, en qui la grandeur & le poids fuffent abfolument fynonimes : car en comparant une portion de cette matière avec un pareil volume d’une autre matière ; fi celle-ci pefoit moitié moins , par exemple, on auroit raifon de conclure, non-feulement qu’elle eft une fois moins folide, comme nous faifons d’ordinaire ; mais on fçauroit de plus la jufte valeur de ce moins, & l’on regarderoit comme certain , que la porofitéde cette matière comparée feroit égale à fa folidité ; puilque la péfanteur , attribut qu’on peut regarder comme inféparable des parties matérielles,s’y feroit fentir une
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- Experimentale. iof fois moins que dans une femblable étendue qu’on fuppofe toute matière.
- Mais un corps de cette efpéce ne fera jamais qu’une fuppofition qu’on ne peut pas réalifer ; nous ne con-noiflons rien de femblable dans la nature. L’or eft de tous les êtres matériels que nous connoiffons, celui qui eft le plus compacte , & qui renferme le plus de matière fous un volume déterminé ; il n’y a point de matière connue dont un pouce cube pefe autant qu’un pouce cube d’or. Cependant ce métal eft poreux , puif-qu’en un moment le mercure s’y introduit , & que l’eau régale dont on fe fert pour le diftoudre , agit de fur-face en furface jufques à la dernière. Plufieurs Phylîciens * même ont per-té leurs conje&ures jufques à croire au’il pouvoit y avoir dans l’or autant p#*. 3. ae vuide que de plein. Quelle idéefiûp'8> aurons-nous donc de la porofité des autres corps ? de l’eau commune, par exemple, qui péfe environ dix-neuf fois moins que l’or ; ou de l’air qui eft 800 fois moins folide que l’eau.
- Une matière n’eft pas toujours plus poreufe qu’une autre par cette
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- ïio Leçons de Physique feule raifon qu’elle a des pores plus ouverts ; le nombre compenfe fou-vent, ou lurpafle même dans l’une ce que fait la grandeur dans l’autre. Un bouchon de liège , quelque comprimé qu’il foit dans le col d’une bouteille , ne devient jamais aufti compare qu’un morceau de bois de quel-qu’autre efpéce : jamais fon volume diminué par comprefiion ne le rend aufïi pefant. que le chêne, par exemple ; fa porofité eft donc toujours plus grande ; cependant ni le chêne, ni aucun autre bois fembîable ne fera jamais auffi propre que le liège pour arrêter l’évaporation de quelque liqueur renfermée dans un vailleau : il eft donc plus que vraifemblable que ii dans l’un des deux la fomme des vuides eft plus grande, c’eft moins par la grandeur que par le nombre des pores. Quand l’eau régale qui diflout l’or , refufe de pénétrer une mafle d’argent, dira-t-on, en confé-quence de la légéreté refpe&ive de ce dernier métal, qu’il a les pores plus ouverts que le premier ? pourquoi ce qui entre dans celui-ci ne peut-il pas entamer l’autre, fi, comme
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- Experimentale, iu ron lelbppofe , fes parties plus diftan* tes les unes des autres, donnent plus de prife au diffolvant ? Ne vaudroit-il pas mieux dire que les petits vuides dans l’argent, ne font pas tout-à-faie aulïi grands que dans l’or, mais qu’ils font beaucoup plus nombreux ?
- Jufquesici l’explication ne va point mal. Mais fi l’on répond que l’eau forte ordinaire , qui divife l’argent Sç la plûpart des autres métaux, ne dom-ne aucune atteinte à l’or;il faut avouer que la grandeur refpedive des pores devient une raifon bien foible : car pourquoi ce qui peut s’introduire dans une moindre ouverture , n’en
- Êeut-il pas pénétrer une plus grande ?
- ft-ce qu’il faudroit une jufte prG* portion entre les petites pointes du diffolvant, Sc les pores de la matière diffoluble ? ou bien, faudra-t-il pour étayer cette explication, joindre la figure à la grandeur ?
- On ne peut douter qu’une matié-? re ne diffère d’une autre par la confia guration de fes parties inîenfibles ; Sc de ce qu’elles font différemment figurées en différens corps , il s’enfuit que les pores dans les uns & dans les
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- ti2 Leçons de Physique autres doivent prendre différentes formes. A l’aide de ce principe qui eft inconteftable , on conçoit aifé-ment qu’une particule folide pour le placer dans un de ces petits vuides, ou pour palier de l’un à-Fautre, doit avoir non-feulement une grandeur proportionnée, maisaulfiune figure convenable; & que l’une de ces deux conditions venant à manquer, Pau-tre peut fort bien ne pas fuffire. C’eft ici le cas où l’on eft obligé de recon-noître, qu’avec des principes certains 6c avoués d’ailleurs , on demeure encore en doute fur les explications , quand on n’applique ces principes que par conjectures , & que l’expérience ne dit pas fi l’on a bien deviné.
- Au refte quoique nous ignorions fi c’eft une proportion de grandeur, ou de figure , ou l’une & l’autre en-femble , qui font agir un dilfolvant fur une matière préférablement à une autre, le fait n’en eft pas moins connu , 6c depuis long-tems les Arts en ont fait leur profit.
- Le Graveur en taille douce prend une planche de cuivre mince 6c bien polie> il l’enduit légèrement d’une
- efpéce
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- 'Expérimentale. 113 efpéce de cire préparée qu’il noircie à la fumée d’un flambeau ; il defïine enfuite fur cette furface enduite, avec une pointe d’acier qui découvre le cuivre par autant de traits que Ton deffein en exige, il borde fa planche avec un eprdon de cire amollie , il la pofe horifontalement, & il la couvre de 5. ou 4. lignes d’eau forte affaiblie avec de l’eau commune au tiers ou à moitié. En peu de tems le cuivre découvert par la pointe d’acier , cède à l’aétion du diflblvant, Sc fe creufe plus ou moins, félon les vues de l’artifle qui régie la durée de l’opération , pendant que la cire ( qui ne fe diffout point dans l’eau forte ) confêrve le réfie de la furface en fou entier. C’eft ainfî qu’on prépare une feuille de métal pour multiplier 300a. ou 4000. fois la même eflampe , en la faifant paffer fuceeffivement par la preffe fur autant de feuilles de papier.
- Le marbre efl impénétrable à l’eau & à quantité d’autres liqueurs ; mais il ne l’eft pas pourl’efprit de vin, pour l’efprit de térébenthine , pour la cire fondue ; ces. exceptions ont été failles par des perfonnes ingénieufes-
- T’ome I. K
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- * Mémoires de l’^cad* 1718.
- 50.
- 114 Leçons de Physique comme autant de moyens pour introduire dans l’intérieur du marbre des couleurs étrangères , & pour imiter avec celui qui eft blanc les autres espèces qui font naturellement colorées. Feu M. Dufay qui s’étoit beaucoup exercé à teindre des pierres dures, Sc qui a fait part à l’Académie des Sciences de fes découvertes en ce genre, * me fit voir plufieurs fois des tables de marbre artificiellement teintes, bien imitées, Sc fi fortement pénétrées, qu’elles avoient été polies depuis fans rien perdre de leurs couleurs.
- Les vernis dont on fait maintenant tant d’ufage, ne font autre chofe que des gommes de différentes efpé-ces que l’on liquéfié par le moyen de quelque diffolvant. Telle s’étend dans l’efprit de vin , qui refte entière dans les huiles qu’on employé avec fuccès pour fondre les autres ; tout l’art confifte à connoître dans quelle matière chacune eft diffoluble , Sc ce choix ne devient fans doute né-ceffaire que par la différence qu’il y a entre la poroüté des unes Sc celle des autres.
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- Experimentale, 115*
- IL SECTION.
- De la Compreffibilité, & de rElajliciîê des Corps.
- fJ1 Out ce que nous avons dit de la porofité,a déjà dû faire connoître que la grandeur apparente d’un corps quelconque,excède toujours la quantité réelle de fa matière propre:& cet excès varie peut-être autant que les efpéces qui compofent l’univers ; car on rencontre rarement deux matières qui, à volumes égaux , péfent également.
- C’efl ce rapport du volume à la maffe qu’on nomme denjîté : un corps eft plus denfe qu’un autre,quand la quantité réelle de fa matière diffère moins de fa grandeur apparente ; ou ( ce qui eff la même chofe ) quand fous une grandeur donnée,il contient plus de parties folides. Le plomb eff donc plus denfe que le cuivre, l’air eff moins denfe que l’eau.
- Mais le même corps peut changer K ij
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- ii6 Leçons de Physique de denfité ; c’eft-à-dire, que fa mafle reliant la même , Ton volume peut varier , foit en augmentant, foit en diminuant. Quand un corps devient plus denfe, c’eft que Tes parties foli-des lé raffemblent dans un plus petit efpace ; & cela peut le faire de deux manières, ou lorfqu’on fupprime une caufe interne qui les tenoit plus écartées , ou quand on applique extérieurement une force qui les oblige à fe rapprocher mutuellement. On peut diftinguer l’une de l’autre, ces deux manières de diminuer le volume d’un corps , en appellant la première condenfation, l’autre, com^rejjion; (quoique , à dire vrai, ce foit toujours condenfer une matière que d’occa-fionner la diminution de fon volume de quelque façon que ce foit : ) ainfî ferrer de la neige dans les mains pour en faire une pelotte, c’eft la comprimer ; faire refroidir une liqueur, ou diminuer la chaleur qui dilate fes parties , c’eft la condenfer.
- Nous ne connoiffons aucun corps dans la nature ( en faifant abftra&ion des parties élémentaires, ou atomes, S’il j en a ) dont le volume ne puiffe
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- Experimentale. 117 être diminué de l’une de ces deux manières au moins , & allez fouvenc de l’une 8c de l’autre façon. Quelque dure que puilfe être une matière, elle ne l’efb jamais parfaitement ; fes molécules font toujours plus ou moins dilatées, foit par un mouvement interne qui peut être ralenti, foit par l’aélion d’un fluide étranger qui la pénétre , & qu’on peut vaincre par une puifiance extérieure. Une barre de fer, par exemple, qui a été chauffée jufqu’à rougir, devient enfuite plus menue & plus dure , à mefure qu’elle fe refroidit ; parce que fes parties fe rapprochent peu à peu, en perdant le mouvement violent qu’elles avaient acquis dans le. feu.Une éponge mouillée & dilatée par l’eau qu’elle contient, fe place dans un efpace beaucoup moindre, quand on exprime le fluide qui remplit fes pores. Uneboule de marbre ou de verre, un diamant même, jettés fur quelque chofe d’aufli dur r rejaillilfent à l’in— liant ; 8c nous ferons voir bien-tôt que le mouvement de réflexion eft une preuve de la compreflibilité du corps réfléchi.
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- ïi8 Leçons de PhysîqüS
- Tous les corps généralement dans tel état qu’ils fe préfentent, folides, fluides, ou'liquides , font fufceptibles de condenfation. Un morceau de marbre, & fur-tout s’il eft noir , fe trouve fenfiblement plus petit,quand il a féjourné quelque tems dans un lieu beaucoup plus froid que celui où il étoit, lorfqu’on l’a mefuré d’abord. Une velfie ou un ballon rempli d’air pendant l’été, devient flaf-que pendant l’hyver ; & la liqueur du thermomètre ne defcend vers la boule , que quand fon volume ne fuffic pins pour remplir la partie du tube , qu’elle occupoit dans un tems plus chaud : mais nous remettons à parler plus amplement de la manière dont les corps fe condenfent,en traitant du feu Sc de la chaleur qui les raréfient.
- Quant à la comprefîion, on ne peut pas dire qu’elle convienne auffi généralement à la matière confidérée dans tous fes états : tous les corps folides font compreffibles, & jufqu’ici l’expérience n’en a fait excepter aucuns ; l’air fe comprime considérablement , 8c produit par cette propriété des effets furprenans, que nous
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- Expérimentale, np rapporterons dans leur lieu. D’autres fluides, comme la fumée , la flamme» ôcc. n’ont point encore été éprouvés dans cette vûe ; fans doute parce qu’il feroit très-difficile , & probablement impoflible de les appliquer feuls à des expériences de cette efpéce : mais pour les.fîqueurs , elles n’ont jamais donné aîreèlement aucun figne de compreHibilité, quelque chofe qu’on ait fait ; & il femble que l’on a fait d’abord tout ce que l’on peut faire : l’expérience de l’Académie del cimen-to, »eft aufli ingénieufe que le réfultat devoit être peu attendu ; & l’on ne Voit pas que depuis qu’on l’a faite, perfonne ait réuiïi à faire mieux ;
- M. Newton * la rapporte comme J une chofe fort curieufe ; & comme a. s’il eût appréhendé qu’un fait aufli *** furprenant ne fût révoqué en doute, il afllire qu’il le tient d’un témoin oculaire ; pour moi, je le cite d’après mes propres yeux , 6c l’ufage que j’eri fais dans mes cours , a déjà mis bien du monde à portée de le citer de mê° me ; voici le fait ;
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- 120 Leçons de Physique PREMIERE EXPERIENCE.
- P R EPAKATIO K,
- Une boule de métal dont on a mefuré exactement la capacité, allez mince pour être flexible, remplie d’eau entièrement& bouchée de façon qu’elle ne puiffe rien perdre par l’orifice , s’applique à une petite prefife quieftrepréfentéeparla Fig. 5.
- Effets.
- Quand on fait agir la prefife, la boule de métal comprimée , s’appla-tit un peu ; & fi l’on continue de prefifer, l’eau fie fait jour à travers des pores, & paroît fur la furface en petites goûtes femblables à celles de la rofée.
- Explications.
- C’eftune chofe démontrée,qu’une capacité fphérique , à furfaces égales ,. contient plus de matière que toute autre : il s’enfuit qu’un vaif-feau qui a cette figure, & qui effc plein,ne peut pas la perdre qu’il n’arri-ye de ces deux choies l’une ; ou qu’il
- augmente
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- Experimentale. 121 augmente de furface pour conferver là même capacité , ou que ce qu’il renferme fe condenfe en diminuant de volume. Quand l’eau commence à paffer à travers le métal, la boule fe trouve un peu applatie ; mais en mefurantfa capacité, on la trouve la même qu’elle étoit avant l’expérience : il faut donc convenir que cet ap-platilfement n’eft dû qu’à la du&ilité du métal ; & que le volume de l’eau n’a point été fenfiblement diminué fous la prefle.
- Boyle , le Baron de Verulam > ôc quelques autres Phyficiens qui ont elfayé de comprimer l’eau dans des boëtes de métal, ont cru voir des marques de fa comprelîibilité ; mais il y a toute apparence que ce qu’ils ont apperçû, devoit être attribué à la flexibilité ou au reflort du métal, ou bien à celui de quelques bulles d’air renfermées avec l’eau dans la même boëte.
- IL EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- ABC D , Fig, 6. efl un tube de Tome I, L
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- 122 Leçons de Physique verre fore épais , qui a 3 lignes de diamètre intérieurement, 7 pieds de hauteur, & qui eft recourbé en forme de feiphon ; on y verfe d’abord un peu de mercure qui remplit la courbure , & qui fe met de niveau en B C; on emplit la partie CD avec de l’eau ; on bouche exactement ôc folidementle tuyau en D y ôc l’on verfe enfuite du mercure dans la branche AB, jufqu’à ce qu’elle foit entièrement pleine.
- Effets.
- La colonne d’eau qui eft entre CD, oppofe tant de réfiftance à la preftion du mercure , qu’elle ne diminue pas fenbblcment de volume.
- Explications.
- Nous ferons voir en traitant de l’Hydroftatique, que la preftion qu’exerce le mercure contre l’eau en C, eft égaie au poids de la colonne contenue dans la partie A B du tuyau.. Or cette colonne de mercure qui a environ 6 pieds 10 pouces de hauteur, égale trois fois le poids del’at-mofphére, ce qui fait une force très-grande ; ôc puifqü’elle ne fuffit pas
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- Experimentale. 123 pour condenfer fenfiblement le volume d’eau contre lequel elle agit, c’eft une marque que les parties des liquides font fort dures, & que les matières qui font en cet état font bien peu flexibles.
- Applications,
- v Quoique dans les expériences que nous venons de rapporter, l’eau ne laifle appercevoir aucun ligne de condensation; on n’en doit pas conclure que les liqueurs foient abfoîu-ment incomprelïibles, mais feulement qu’elles font capables de rélifter aux efforts qu’on a employés jufqu’ici contre elles.Tout nous porte à croire qu’elles céderoient enfin d’une manière fenfible , s’il étoit poflibie de les foumettre à de plus grandes prêt lions, & qu’elles cèdent même à celles qu’on emploie , mais d’une quantité trop petite pour être apperçûe. Tous lès corpsfolides fe compriment, parce qu’étant poreux, leurs parties peuvent fe rapprocher ; mais qu’eft-ce qu’une liqueur , linon un affemblage de petits corps folides que nous ne pouvons pas regarder comme des
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- ï24 Leçons de Physique êtres fimples, mais plutôt comme des petites maffes compofées de parties qui ne font pas fi étroitement unies qu’elles ne laiffent de petits vuides en» tre elles, Si laporofitérend les grands corps fufceptibles de condenfation , la même caufe ne doit-elle pas avoir le même effet dans les plus petits ? Tout ce qu’on peut dire, c’eft que la compreflibilité doit diminuer, comme la grandeur des corps ; c’eft> à-dire , que les plus petits font les moins flexibles ; que les parties d’une liqueur par conféquent à caufe de leur extrême pçtiteffe font à l’épreuve des plus grandes forces : mais il fuit du même principe, qu'il n’y a d’abfolu-ment incompreflible , que ce qui eft abfolument Simple ; tels que feroient des atomes, ou les parties primor-* diales des corps 3 fur lesquelles nos épreuves n’ont point de prife,
- Il eft avantageux pour nous , que tout ce qui eft liquide puiffe réfilter à des preffions qui" rapprochent ôc qui broycnt les autres corps : tout ce que nous tirons des végétaux par expreflion , le vin , le cidre, les huiles -, &c. nefe fépareroient jamais des
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- Expérimentale. -i2ÿ bardes folides qui les renferment, a les liquides pouvoient fe comprimer comme elles ; les fruits fournis à la preffe ne feroient qu’y changer de volume ; la facilité que nous avons à extraire les lues que la nature y a préparés pour nos ufages, eltprefque toute fondée fur la réfiftance que les liquides oppofent à la cortipreifton.
- On ne peut s’empêcher d’être fur-pris , quand on confidére que le même corpseli compreffible ou ne Tell -pas, félon qu’un degré plus ou moins de chaleur change fon état : un morceau de glace donne des marques de compreffion ; qu’il fe réduife en eau, c’eft toujours la même matière , ' mais elle ne fe comprime plus : la cire , le foufre, le métal, ôcc. font voir la même chofe , quand on les fait palier de l’état de folidité à celui de liquidité. Ce phénomène eft in-térelTant, & mérite bien une explication : malheureufement nous n’a-• vons à offrir qu’une conjecture, mais pourtant, une conjecture appuyée fur des principes connus, & qui la rendent probable.
- On peut dire que l’état naturel de
- Liij
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- iz6 Leçons de Physique prefqne tous les corps, efl d’être fo-lid es ; quand ils font liquides , c’efî: parce qu’une matière étrangère les rend tels en pénétrant leur intérieur, & en donnant par fa quantité ou par fon a&ion'à leurs parties une mobilité refpeélive qui rompt toute liai-jfon, & prefque toute adhérence entre elles. C’eft ainfi que de la terre abreuvée d’une quantité d’eau fuffi-fante , devient de la boue qui coule fur un plan incliné ; l’eau elle-même ,celle d’être glace aufli-tôt qu’un fluide plus fubtile, & connu fous le nom de matière du feu, la pénétre en aflez grande quantité , ôc y porte aflez de mouvement pour détacher fes parties les unes des autres.
- Si l’on demande maintenant pourquoi les corps folides peuvent fe comprimer , & que les liqueurs n’ont pas la même propriété ; ne peut-on pas répondre avec vraifemblance , que <lans les premiers les parties portent pour ainfl dire à faux , ou ne font, appuyées que fur un fluide fans a&ion qui cède au moindre choc ; au lieu que dans les liqueurs les molécules plus divifées, & par cette raifon déjà
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- Experimentale. 127 moins fléxibles, font appuyées fur lin fluide allez abondant, 6c dont les parties font d’autant plus dures qu’elles font plus Amples. Si l’on avoit mis dans un vafe une certaine quantité de globules d’acier ou de quelque autre matière équivalente pour la dureté , elles ne céderoient point fenfible-ment à la compreflïon , foit qu’elles fuflent feules, pourvû qu’elles fe tou-chalfent ; foit qu’elles fulTent mêlées avec d’autres plus petites qui les em-pêchalfent de fe toucher, pourvû que ces dernières fulfent elles-mêmes inflexibles. Fig. S.
- III. EXPERIENCE.
- ' F REPARATION.
- Sur une tablette de marbre noir bien unie , 6c enduite d’une très-le-gére couche d’huile , on 1 aille tomber plu fleurs fois 6c en différens endroits de la hauteur de 2 ou 3 pieds une petite boule d’y voire , qui peut avoir environ \ de pouces de diamètre. Fig. 7.
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- 128 Leçons de Physique
- Effets.
- En regardant obliquement la tablette de marbre , on apperçoit partout où la boule d’yvoire a touché > une tache ronde qui a environ deux lignes de diamètre; & cette tache eft plus grande aux endroits où la boule eft tombée de plus haut.
- Explications.
- ^ L’yvoire , quoique très-ferme, eft une matière compreflible ; quand il .tombe fur le marbre, le mouvement de fa péfanteur qui l’y pouffe , occa-ftonne une preffion qui porte une partie plus ou moins grande de cette petite iphére vers fon centre; & comme ces parties comprimées font de nature à fe rétablir dans un inftant, il ne refte aucune marque de cette comprefïïon fur la boule ; mais la tache qui paroît fur le marbre , eft une preuve inconteftable de cet ap-platiffementqui a difparu ; fi l’on n’aime mieux dire que le marbre s’eft enfoncé & remis aufti-tôt, ce qui prouve également la compreflibilité d’un corps très-dur : l’un ôc l’autre arrive
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- Experimentale. 129 probablement, la même compreffion creufe le marbre, & applatit la boule ; mais de ces deux effets, le dernier eff fans doute le plus confidérable, à en juger par la nature des deux corps comprimés ; c’eft pourquoi nous nous arrêtons par préférence au dernier; & ce que nous allons dire pour, faire entendre que la tache ronde prouve inconteflablement l’applatif-iement de la boule , en faifan: abfi tradion de la flexibilité du marbre, obligeroit de même à conclure un enfoncement dans le marbre, fi l’on n’avoit aucun égard à la compreffibi-lité de l’yvcire.
- On Içait en effet que la circonférence d’un cercle appliquée parfa partie convexe fur une ligne droite , ne la rouche qu’en un point G. Fig. 9. On fçait auffi que les furfacés fphéri-ques font compofées de lignes circulaires , comme les plans le font de lignes droites , 8c que les furfacés fe comportent entre elles à cet égard » * comme les lignes qui les compofent. Si le cercle ne touche la ligne droite qu’en un point, la boule d’yvoire de notre expérience, pofée Amplement
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- 130 Leçons de Physique fur la tablette de marbre, ne doit la toucher aufîi qu’en un point. Quand on l’a laide tomber deffus, s’il paroît qu’elle y ait été appliquée par une fur-face circulaire de deux lignes de diamètre,il faudra néceffairement convenir que le premier point de tangence, g. Fig. 9. a été rapproché du centre par l’effort de la compreffion, & qu’a-près lui ceux d’alentour ont fouffert le même déplacement ; ce qui a donné lieu à une portion fenfible de la fur-face, d’être appliquée au marbre , 8c d’y laiffer fon impreffion fur la couche légère d’huile dont il eft enduit.
- Applications*
- Si l’on comprime un corps également dans toute l’étendue de fa furfa-ce, au cas qu’il foit compreffible, il ne s’en peut fuivre qu’une diminution de volume; parce que tous les points op-pofés obéiffent à des puiffances égales , & leurs fituations refpeftives ref tent les mêmes/Tel eft l’état des animaux qui vivent dans l’air ou dans l’eau ; environnés de toutes parts de l’un de ces deux fluides , ils n’en remarquent point la preftion, quoiqu’el-
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- Experimentale. 131 Je foit confidérable ; parce qu’elle fe fait équilibre à elle-même, 8c qu’elle ne déplace rien de ce qui lui eu: fournis ; mais fi la comprefiion devient plus forte d’un côté que de l’autre, fon effet ne fe borne plus à diminuer le volume; la figure change auiïï, comme il eft aile de l’appercevoir dans une balle de plomb qui tombe fur quelque .chofe de dur, & qui y perd une partie de fa fphéricité ; ou dans une bal-Je de jeu de paume qui laiffe fouvent contre la muraille, des vefiiges bien remarquables de fon applatiffement.
- De f Elafticitè ou rejjbrt des Corps.
- De tous les corps qui fe compri--ment, les uns demeurent dans l’état que la compreffion leur a fait prendre; c’eft-à-dire, qu’ayant changé ou de grandeur , ou de figure , ils perfévé-rent dans ce changement, lorfque la compreffion vient à ceffer ; comme la balle de plomb qui refte applatie après fa chute, & la pelotte de neige qui demeure dans la forme qu’on lui a donnée avec les deux mains. Les autres au contraire fe rétabliffent, &
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- 132 Leçons de Physique reprennent, après avoir été comprimés , les mêmes dimenfions & la même figure qu’ils avoient avant que de l’être. Telle eft la bille d’yvoire de l'expérience précédente ; telle eft une bulle d’air qui partant du fond d’un vafe plein d’eau devient plus grofle à mefure qu’elle s’élève vers lafurface.
- Les corps de la dernière efpéce fe nomment des corps à rejfort, Ou Elaf-tiques ; car VElaJîicité n’eft autre chofe que l’effort par lequel certains corps comprimés tendent à fe rétablir dans leur premier état. Cette propriété fuppofe donc qu’ils foient compref-fibles ; 8c comme les liqueurs ne le font pas d’une manière fenfible , on doit conclure que fi elles ont du ref-fort, leur réaftion a trop peu d’étendue pour être vifible.
- Tous les corps même qui font élastiques , ne le font pas au même degré ; il y en a tels qui ne fe rétablit fent prefque point, & alors l’élaftici-té eft regardée comme nulle dans i’u-fage ; 8c l’on appelle ces fortes de corps mois, ce qui veut dire feulement une privation de refiort aflez aftif pour être confidéré.
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- Experimentale. 133 Ceux en qui la force élaftique fe fait appercevoir , réagiffent plus ou moins félon la dureté , la roideur, ou la difpofition de leurs parties internes ; mais il n’en eft aucun dont on puiffe affurer avec des preuves pofitives , que le reffort eff parfait Sc inaltérable ; on remarque prefque toujours que cette qualité fe perdou s?affoibîit par un long exercice , ou par une compreffion de trop longue durée un arc qui eft trop long-tems où trop fouvent tendu, garde enfin la courbure qu’on lui a fait prendre : le crin, la laine , ou la plume dont on garnit les meubles, perdent par fuceeffion de tems prefque tout ce qu’ilsioffrent de commode dans\la nouveauté, & leur affairement n’e^ que la fuite néceffaire d’un reffort ufé*
- . Nous ne pouvons donc point nous promettre des expériences rigoureu-fement exades pour établir la théorie du reffort ; puifque les corps qui en ont le plus, n’en ont point encore autant qu’il leur en faudroit pour être parfaitement élaftiques. De plus, on ne peut opérer que dans quelque milieu matériel : quand on choihroit l’air
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- 134 Leçons dE Physique comme celui qui l’eft le moins ; nous avons déjà fait voir qu’il efl capable de réfiftance, & Ton doit s’attendre qu’il fera difparoître une partie de l’effet , fi petite qu’elle foit : mais les à-peu-près fuffifent, quand il ne manque prefque rien à l’exa&itude, 8c qu’on efl obligé de rabattre quelque chofe pour les empêchemens inévitables. L’acier trempé 8c l’yvoire m’ont paru allez propres aux effets par lef-quels on peut prouver ce qu’il importe le plus de fçavoir touchant l’élafti-cité ; c’eft pourquoi je m’en fervirai préférablement à toute autre matière dans les expériences de ce genre ; mais comme celles dont j’ai fait choix, exigent quelques, connoiffan-ces des principales propriétés du mouvement,dont nous n’avons encore rien dit, j’ai cru qu’il étoit à propos de les différer, d’autant plus qu’elles trouveront une place convenable parmi celles que nous employerons pour faire connoître les loix du mouvement dans le choc des corps.
- Les arts ont appliqué les refforts à tant d’ufages, que ce feroit une longue 8c mutile entreprife d’en faire ici
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- Experimentale- 133: l’énumération ; il nous fuffira d’en citer deux ou trois exemples, par lef-quels on pourra juger de l’utilité des autres.
- S’il eft utile & commode de voyager à Ton aife, on doit prefque tout cet avantage aux lames d’acier , aux bandes de cuir 3c aux autres corps élaftiques fur lefquels on fufpend les voitures : fans cette précaution , la plus belle chaife de porte , le carrofle le plus fomptueux , ne feroit qu’un tombereau couvert & orné, dans lequel on feroit durement fecoué ; car fi tout ce qui compofe la voiture étoit également inflexible , les divers mou-vemens caufés Sc brufquement interrompus par les inégalités du terrain, fe communiqueroient dans toute leur force jufques aux perfonnes qui en occuperoient l’intérieur.
- La mefure du tems eft une chofe 11 intéreflante pour tout le monde, qu’il eft peu de perfonnes qui n’ayent une pendule ou une montre , & qui ne la regardent comme un meuble nécef-faire ; ces fortes d’inftrumens qu’on doit confidérer comme des chefs d’oeuvre de l’art, font animés par un
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- 136 Leçons de Physique reffort, (Fig. io.) formé d’une Iamë d’acier roulée fur elle-même dans un barillet qu’elle fait tourner en fe déve-Iopant,& dont le mouvement fe communique par des roues dentées, juf-ques aux pivots qui portent les aiguilles pour leur faire indiquer les heures & les minutes fur un cadran divifé à cette intention. Nous dirons ailleurs comment on eft parvenu à rendre l’action du reffort prefqu’égale pendant tout le tems qu’il fe dévelope ; car une difficulté qui fe préfente d’abord, c’eft que cette a&ion diminuant toujours à proportion que le reffort fe détend , le mouvement doit auffi fe rallentir dans toutes les pièces qu’il anime , & les aiguilles doivent faire les heures & les minutes plus longues vers la fin qu’au commencement. Il a donc fallu trouver un remède à cet inconvénient, & l’on en eft venu à bout par une invention fort ingénieu-fe dont nous aurons occafion de parler en traitant de la théorie du lévier ôc des machines qui y ont rapport.
- De quels fecours ne font point les refforts dans l’Arquebuferie ? parquet autre moyen auroit-on pû opérer dés
- mouvemens
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- Experimentale. 137 mouvemens auffi prompts,& auffi difficiles à être apperçûs par un ôifeau ou par un quadrupède que la nature a mis en garde contre tout ce qui menace fa vie, Sc qui oppofe aux rufes Sc à l’adreffe du Chaffeur le mieux exercé , des organes d’un fentiment exquis, Sc une agilité qui trompe fouvent fes pourfuites. Le chien d’un fufil conduit par un reffort, porte en un clin d’oeil un caillou tranchant contre une petite pièce d’acier trempé; le feu prend à la poudre , Sc le plomb qu’elle chaffe, frappe l’animal avant qu’il ait été averti par la flamme ou par le bruit, ou du moins avant qu’il ait pu profiter de cet avis.
- Non-feulement les arts ont profité de l’élafticité des corps, Sc en ont fait des applications heureufes ; ils ont encore trouvé des moyens pour la faire naître ou pour l’augmenter dans ceux qui n’en ont que peu ou point.
- Tous les corps fonores , comme nous le dirons plus amplement à la fuite des expériences fur l’air, doivent être à reflort ; c’eft pour cette rai-fon qu’on fait les cloches Sc les tim-Teme L M
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- 138LEÇONS de Physique bresavec du cuivre & de l’étain fondus enfemble ; parce qu’on a remarqué qu’un métal mêlé eft plus dur, plus roide, & plus élaftique , que les métaux fimples dont il eft com-•
- 1 plupart des métaux même fans être alliés, deviennent capables d’une plus grande réaction quand on les bat à froid; ce que les ouvriers appellent écrouir. On s’en apperçoit bien par la vaiffelle : quand une cuilliére ou une fourchette a été feulement fondue & limée , & qu’elle ne doit rien au marteau, la façon en eft moins chere, mais elle eft moins durable ; la pièce fe faufle au moindre effort, & fon poli n’eft jamais fi beau. Un ouvrier intelligent en horlogerie, en inftru-mens de Mathématiques, en orfèvrerie , ôcc. ne manque jamais à écrouirfes ouvrages, non-feulement pour leur procurer plus de folidité, mais encore pour les faire valoir par un poli plus brillant, en rapprochant les parties, & en rendant les pores du métal plus ferrés.
- Mais de tous les corps dont on augmente artificiellement le reffort, il
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- Experimentale. 139 n’eneft point de plus remarquable que le fer converti en acier ; & parmi les différens procédés qu’on emploie à cet effet fur ce métal, rien n’eft comparable à la trempe.
- Il faut fçavoir 1 °. que l’acier n’efl: point un métal particulier ; on doit le regarder comme un fer préparé , quoiqu’il fe trouve des mines qui en fourniffent immédiatement : le plus ordinaire & le plus fin, efl: celui qu’on fait avec du fer forgé, en y introdui-fant une certaine dofe de parties fa-lines ôc fulfureufes qui augmentent fa dureté , ôc qui le rendent propre à être trempé. 20. Tremper l’acier 9 c’eft le refroidir fubitement dans le moment qu’on le fort bien rouge du feu ; 8c cela fe fait d’ordinaire en le plongeant dans de l’eau froide 5 ou dans quelque chofe d’équivalent.
- Les principaux effets de la trempe fur l’acier, ceux dont les arts tirent le plus d’avantage, font de le rendre très-dur, d’augmenter fon élafticité 9 ,& de la rendre durable. Tous les outils tranchans, jufqu’à ceux qu’on emploie pour cultiver la terre , en un mot depuis la lancette jufqu’à la bê-
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- 140 Leçons de ‘Physique che , tous font redevables de leur principal mérite à cette dureté qui coûte fi peu, & qui feroit défavanta-geufe par excès, fi l’on n’a voit foin de la modérer par un dégré de chaleur qu’on faitfuccéder à la trempe, & qu’on nomme recuit.
- Les effets admirables de la trempe fur l’acier , ont intéreffé avec raifon la curiofité des plus habiles Phyfi-ciens ; tous ont déliré d’en fçavoir les caufes, & quelques-uns en ont hafardé des explications ; mais on doit convenir que perfonne n’en a donné d’auffi vrai - femblables, & d’aufïi bien appuyées, que M. de Reaumur. Après une fuite d’expériences de plufieurs années fur cette matière , il fuppofe que l’affion du feu chaffe de l’intérieur des molécules de l’acier une grande partie des fels & des foufres qui s’y trouvent difféminés , fans pour cela les faire fortir de la maffe totale : fuppolition fondée fur les effets ordinaires & connus du feu , & fur l’expérience; car on fçait d’ailleurs que dans la fu-fion des matières hétérogènes & fixes , le feu procure toujours l’union
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- Ex PE Rî MENT ALE. IÇi des parties femblables ; ôc quand fon adion augmente jufqu’à un certain point ipr l’acier , elle le dépouille de fes foufres ôc de fes fels , ce que les ouvriers appellent brûler. La trempe faifit donc l’acier dans un tems où fes principes, quoique les mêmes, fe trouvent différemment mêlés ; avant que de le chauffer, les parties faiines, fulfureufes, métalliques, &c. extrêmement divifées & intimement mêlées , compofoient un tout d’une tif* fure plus uniforme , mais cependant plus hétérogène dans fes molécules, puifque chacune participoit également des trois ou quatre fortes de matières qui entrent dans la compo-fition de l’acier ; mais#après un dégré de feu fuffifant, les fels & les foufres extraits & pelotonnés} pour ainfi dire à part du métallique , font un tout plus homogène dans fes molécules, mais plus poreux Sc moins lié, quant à l’affemblage de ces petits pe-lottons de différentes efpéces. Cette hypothèfe ( fi c’en efl une ) explique fort heureufement tous les phénomènes quiréfultent de la trempe. i°. L’acier caffé paroît d’un grain
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- 142 Leçons de Physique plus.groffier après avoir été trempé, parce que les parties métalliques qui font les plus apparentes par leur couleur , font ramaflees en petites mafies plus écartées les unes des autres.
- 20. La trempe donne plus de volume à l’acier qu’il n’en avoit avant ; ôc cela doit être , puifqu’elle le fixe dans un état où le mélange ôc l’union de fes principes eft moindre.
- 3c. L’acier durcit à la trempe , parce que fes molécules fe forment de parties plus femblables, ôc par cette raifon plus capables de s’unir.
- 40. L’acier trempé fe cafife plutôt que celui qui ne l’eft pas , ou qui l’eft moins ; c’efi: que la liaifon de fes molécules entre efles eft moindre, puif-qu’elles font de matières difiembla-bles, ôc qu’elles fe touchent par moins de furface.
- 50. Enfin le recuit rend l’acier trempé moins cafiant ôc plus flexible ; parce qu’un dégré de feu modéré, fait renaître en partie le mélange intime des parties dififemblables , ôc qu’il lui fait prendre un état moyen entre celui d’un acier non-trempé 3 ÔC celui d’une trempe exceffive.
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- Experimentale. 143 ' Quoique nous ayons des procédés certains pour augmenter , diminuer , anéantir même le reffort de plufieurs corps, nous n’en connoiffons pas mieux la caufe de l’élalHcité en général : tout ce qu’on a imaginé juf-qu’à préfent pour en rendre raifon, ne peut paffer tout au plus que pour 4es conjectures dont les unes font vifiblement démenties par l’expérience, les autres fuppofent ce quieften , queftion , d’autres enfin plus ingé-nieufes que probables, n’ont aucuns faits qui parlent pour elles.
- Dire qu’un reffort que l’on tend en le courbant, a les pores plus ouverts en fa partie convéxe , cela eft vrai ; que les pores quoique plus ou-; verts, ne le font point affez pour fo remplir d’air groffier, & qu’ils en ref-ïent vuides, cela paroît encore vrai-fomblable : mais ajouter, qu’en con-féquence de ces petits vuides la pref-iion de l’air qui agit par le côté op-pofé, elt la caufe de l’effort qu’on -voit faire au corps élaffique , pourfe •remettre dans fon premier état ; c’efl ce que la raifon ne dit point, 8c ce que l’expérience dément formellement 1
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- 144 Leçons de Physique car i’élafticité dans un lieu privé d’air groffier, fait fes fondions comme ailleurs.
- J’appelle fuppofer ce qui eft én queftion, que d’attribuer le reffort des corps à l’air qu’ils contiennent entre leurs parties, comme autant de petits ballons qui fe trouvent comprimés dans la partie concave d’un bâton que l’on courbe, &qui réagif-fent jufqu’à ce qu’il foit redreffé ; car il reliera toujours àfçavoir quelle eft la caufe du reffort de l’air.
- Enfin fi l’onfuppofe avec le changement de figure qui fe fait dans les pores d’un reffort tendu, l’adion d’un fluide qui fe trouve par-tout, comme la matière fubtile, ou quelque chofe
- ar fon poids; plication qui aura quelque vraifemblance .-maisje doute fort qu’elle foit bien reçue , lî elle n’ell appuyée fur des faits ; & je ne vois pas qu’il foit facile d’en trouver qui parlent clairement.
- Ce que nous avons dit dans la leçon précédente & dans celle-ci, touchant la divifibilité des corps, la fub-tilicé de leurs parties > la variété de
- * leurs
- de femblable qui a on courra former une ex
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- Experimentale, i43: leurs figures, leur impénétrabilité & leur porofité , nous engage & nous met à portée d’expliquer en général de quelle manière nous acquérons la connoiffance des objets qui nous environnent : car tout ce qui eft hors de nous-mêmes nous feroit inconnu , s’il ne faifoit fur nous quelque impref-lîon fenfible ; & cette imprefîion qui prend tant de formes différentes, nous la devons prefque entièrement à la petiteffe extrême des parties qui nous touchent, & aux différentes figures qu’elles affeélent : tout ce qui eft matériel s’adreffe à nos fens, & nous jugeons d’après leur rapport.
- Digreffion fur les Sens,
- On appelle Sens certaines facultés du corps animé , par lefquelîes il entre en commerce avec les objets extérieurs : ce font autant de moyens que le Créateur a établis pour mettre les animaux en état de fe nourrir , de le défendre, de s’entre-aider a & de fe reproduire ; car fans les fens , à peine différeroient-ils d’une plante qui végété dans la même place où la na-Tome I. N
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- 146 Leçons de Physique ture l’a fait naître, qui féche fur pied quand la nourriture ne lui vient plus , & qui fouffre avec une égale infenfibi-Jité la bêche qui la cultive,& le-fer qui la fait périr/
- L’exercice des fens eft une fonction purement animale; elle convient aux bêtes comme à l’homme : il fem-> ble même qu’à cet égard , plulieurs efpéces d’entre elles aient été mieux traitées que nous ; quelle fmeffe dans l’odorat des chiens ! quelle portée de vûe dans les oifeaux de proye !
- On diflingue communément cinq fortes de fens ; le toucher , Vodorat, le goût, Y ouïe , & la vûe. Il ell peu d’animaux en qui l’on n’en compte autant: il y a peut-être dans la nature des efpéces qui ont quelqif autre fens que nous ne connoiffons pas ; mais il en efl de ceci comme de toutes les cho-fes qui ne font point impoflîbles , on ne doit pas les admettre fans nécef lité & fans preuves. Chaque fens a fon fiége particulier dans quelque partie du corps, qui à cet égard fe nomme fon organe ; l’oreille efl celui de fouie ; l’oeil efl celui de la vûe.
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- Experimentale. 147
- Quoique tout organe foit fenfi-ble, il ne l’eft pourtant pas pour toutes fortes d’objets, chacun a fon dif-trid particulier ; l’oreille fe dirigeroit en vain vers la lumière , & la vue la plus perçante n’apperçoit pas le fon des cloches. Quand bien môme î’ob-jetferoit de la compétence de l’organe qu’il affede, la ienlarion naturelle n’a lieu qu’autant que I’impreflion n’eft ni trop forte ni trop foible. On ne diftingueroit point l’irnage du fo-leil , fl l’on recevoit immédiatement fes rayons dans les yeux ; 6c peu de perfonnes pourraient lire une écriture de petit caradére à la clarté des étoiles.
- Qu’eft-ce donc que fentir ou faire ufage de fes fens ? de la part du corps animé, c’eft recevoir fur tel ou tel organe l’imprefîion modérée d’un objet qui le touche ou par lui-même, ou par quelque matière intermédiaire : de la part de l’ame qui anime le corps , c’eftfe retracer les idées qu’elle a attachées à ces imprefiions , ou s’en former de nouvelles lî les impref-fions font neuves. Un homme , par exemple , jette la vue en plein jour
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- 148 Leçons de Physique fur un chien ; la lumière qui éclaire le-corps de cet animal rejaillit jusqu’au Spedateur , & frappe dans le fond de fon oeil une place terminée comme la figure de l’animal qui la réfléchit; à cette occafion l’ame fe rappelle l’idée d’un chien qui lui eft familière , & fl la mémoire lui fournit l’idée de quelqu’autre chien, elle juge que celui-ci eu grand, petit, maigre, gras,&c. parla comparaifon qu’elle en fait. De fçavoir maintenant comment l’organe affedé par l’objet détermine l’efprit à penfer en conféquence, c’eft ce que la Phyfique n’apprend point, êc c’eft, je crois, ce qui furpafle la portée de nos foibles lumières ; l’union de l’ame avec le corps, le commerce de ces deux êtres de natures fl différentes, eft un de ces myftéres qu’il eft peut-être plusfage d’admifer que d’étudier.
- Mais comme un homme voit un chien , un chien voit un homme ; «5c fes adions, comme les nôtres, fem-blent fe régler fur ce qu’il voit , fur ce qu'il entend, Scc. Que fe pafle-t-il donc dans cet animal , lorfqu’un objet affede quelqu’un de fes fens ?
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- Experimentale. 149 c’eft encore une de ces queftions épineufes, où la curiofité échoue , & fur lefquelles les génies les plus heureux ont épuifé toute leur Phi-lofophie. Selon la doctrine de Def-cartes, une bête n’eft autre choie qu’une belle machine dont toutes les pièces font fi bien aiïorties, & ordonnées avec une correfpondance fi parfaite , qu’une d’entre elles étant remuée par l’objet extérieur qui a prife fur elle , détermine immédiatement les autres à fe mouvoir, de telle ou telle manière ; les nerfs de chaque organe ayant été touchés comme il convient, tranfmettent aux membres les différens mouvemens d’où réfulte telle ou telle adion. Cette penfée eft grande, elle eft hardieelle eft même féduifante, quand on la médite fans préjugé ; mais c’eft l’affoiblir que de fonder fa vraifemblance fur des exemples, ou fur des fimilitudes. Celui de tous les êtres animés qui nous paroît le plus imbécile , une huître , un limaçon eft fans comparaifon au-deflus de la montre la plus parfaite , & de tout ce que l’art a pu. produire de plus ingénieux. Le commun des
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- lyo Leçons de Physique hommes ne confentira jamais à regarder les adions d’un cheval, d’un chien de chalTe , ôcc. comme les effets d’un méchanifme purement matériel ; pour goûter cette Philofo-phie , il faut être un peu Philofophe.
- On aimera mieux croire fans doute , que le corps d’une bête efl animé & conduit par un être intelligent qui commence & périt avec lui, 8c qui efl le principe de toutes ces pen-fées, & de tous ces jugemens dont on croit voir des lignes dans les di-verfes adions des animaux. Ce fenti-ment qui n’efl contraire ni à la raifon » ni aux dogmes de la foi, a trouvé 8c trouve encore aujourd’hui des dé-fenfeurs * non-feulement dans le vulgaire qui juge fur les apparences, mais même parmi ceux qui méditent, 8c qui n’admettent les opinions qu’a-près les avoir difcutées.
- Mais il ne faut pas croire qu’en prenant ce parti on fe mette au-deffus de toute difficulté. Quand on con-fidére la docilité d’un animal domef-tique , les rufes 8c l’adreffe de certaines bêtes voraces , le bon ordre 8c l’mduilrie qui régnent dans quelques
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- Experimentale. 151 efpéces d’Infe&es qui vivent Sc trar vaillent en fociété, il eftbien commode d’en rendre raifon , en difant : cefi que tous ces animaux font in tel-lïgens s /’Auteur de la nature les a rendus tels , en renfermant dans leurs corps une ame dditne efpéce convenable à leur condition. Mais cette ame , fi elle efi: immatérielle, comme on le prétend -, que devient - elle , Jorf-qu’un ver ayant été coupé en cinq ou fix parties , & même davantage , chaque morceau continue de vivre 8c redevient un animal complet, Sc tout-à-fait femblable à celui qu’on a divifé ? comme on l’a obfervé depuis peu t* y a voit-il donc plufieurs âmes * wfl. à?s dàns le thème indi vidu , ;ou bien ce de
- qui n’efi point matière eft-il divifible ? ,
- Ne pouffons pas plus loin cettequef-tion dans un ouvrage où nous nous n- 54. hommes interdit toute dilcuffion mé-taphyfique ; attachons-nous feulement à ce qui peut être éclairci Sc prouvé par l’expérience & par les obfervations. Quant à la matière préfente , bornons-nous à faire connoî-tre le méchanifme de nos fenfations ; conduirons l’objet extérieur ou fon N iiij
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- 2 Leçons de Physique adion jufqu’à la partie du corps' destinée à recevoir Son impreffion ; 6c voyons quelles font les conditions nécefïaires dans l’objet pour être activement fenfible , ôc dans l’organe pour être affedé efficacement.
- Le Toucher.
- Le premier 6c le plus général de tous les Sens , c’eft le toucher ; on peut dire que tous les autres ne font que des efpéces dont il eft le genre.-Quand nous entendons le fon de la voix ou de quelque infiniment, cette fenfation n’éft autre chofe qu’un ébranlement caufé à une- certaine partie de l’oreille par le contad rde l’air, qui eft lui-même agité par le corps Sonore'. Quand nous i voyons quelque objet, c’eft que la lumiéré qui vient de lui à nous, frappe le fond de l’oeil. Ainfi , goûter , voir , entendre ^fentir les odeurs, c’eft à propre-ment parler, être touché en telle ou telle partie du corps par une certaine matière : au lieu que le toucher que nous regardons comme le premier Sens, confifte à recevoir fur telle partie fenfible du corps que ce puifle
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- Experimentale. 155 être, l’impreftion d’une matière quelconque ; les autres fens ont des organes 8c des objets qui leur font propres , celui-ci occupe toute l’habitude du corps animé, & s’étend à tout ce qui eft palpable. Il a encore cet avantage fur eux , d’être en même tems adif 8c paflif ; non-feulement il nous met en état de juger de ce qui fait imprelïïon fur nous ; mais encore de ce qui rélifte à nos impulfions : nous pouvons appliquer l’organe à Fobjet, 8c c’eft par le tad que nous nous afîurons le plus fouvent de l’état des corps qu’il nous importe de connoître.
- - Les corps que nous touchons ou qui nous touchent, font fur nous des impreftions différentes , félon leur grandeur, leur figure , leur confif-tanee, le dégré ou l’efpéce de leur mouvement, leur température , &c. 8c l’on a donné à toutes ces différentes manières de toucher des noms qui expriment ou l’adion des corps fur nous, ou notre adion fur eux : heurter , piquer, pincer, grater, chatouiller , font autant d’expreftious qui défignent ee que différens corps nous font fen-
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- i£4.Leçons de Physique tir en conféquence dç leur maffe , de leur forme , ou de leur manière de fe mouvoir ; froid , chaud , dur , mol ,fec, mouillé, dénotent d’ordinaire le fenti-ment qu’excite en nous une matière que nous tâtons , par l’état aétuel des parties quicompofent fa maffe. Comme les fenfations du toucher peuvent varier à l’infini, par la variété même de l’objet, par l’étendue 8c la difpo-fitionde l’organe , 8c par les différentes manières dont l’un eft applicable à l’autre ; il s’en faut bien qu’elles foient toutes caraétérifées par des noms propres : ceux que nous venons de rapporter, 8c plufieurs autres que nous obmettons, ne font, pour ainfi dire , que des termes génériques par lefquels on fait connoître, à l’aidé de quelque circonlocution , les différentes efpéces qui peuvent s’y rapporter ; on défigne , par exemple , par chatouillement, ce que l’on fent dans la gorge lorfqu’une légère âcreté; excite la toux ; on dit qu’un reméde; pince, pour faire entendre qu’il laide des imprefîions fur les parties qu’il affeéle.
- Quoique l’objet du toucher foit
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- Experimentale, i pour l’ordinaire hors de nous-mêmes , les différentes parties du même corps ne laiflent pas que d’agir réciproquement les unes fur les autres , tant au-dehors qu’au-dedans. Quand la main touche le pied , elle fait naître deux fènfations ; elle eft en même tems l’objet de l’une , & l’organe de l’autre. Pour ce qui paffe à l’intérieur & fans interruption , l’habitude nous en dérobe le fentiment ; l’a&ion des fluides fur lesfolides , par exemple , ne devient fenfible que quand elle apporte quelque changement à l’état naturel ; & alors nous éprouvons ce qu’on nomme langueur> joiblejfe, ou 'douleur.
- On peut dire en général que les nerfs font dans chaque organe , la partie la plus ellentielle, celle où l’aétion de l’objet fe termine, & après laquelle nous n’appercevons plus rien de méchanique : le fond de l’oeil où s’accomplit la vifion, n’ert qu’une expanfion du nerf optique ; la lame ipirale du limaçon , qu’on regarde comme la pièce qui a le plus de part aux fondions de l’oreille, eftun corn-pofé de fibres nerveufes ; & l’organe
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- i$6 Leçons de Physique du toucher fe trouve dans toute détendue de la peau, & fur-tout à la furface extérieure, où l’on fçait qu’a-boutiffent tous les petits nerfs qui forment la plus grande partie de ce tiiTu. Ce font ces petits mammelons dont l’arrangement forme des filions vers l’extrémité des doigts, où le tad efl ordinairement plus fin qu’ail-*m.leCat>leurs» Un habile Anatomifte * a don-%nï,{.z%s. né depuis peu une defcription très-concife ôc très-intelligible delà peau, dans un ouvrage écrit ex profejtô fur les fens , & dont je crois la ledure très-utile à ceux qui voudront fur la matière préfente des inftrudions plus détaillées que celles qui peuvent être, placées ici.
- Ce qui prouve incontellablement que les nerfs ont plus de part au toucher qu’aucune autre partie, c’efl que ce fens exerce fes fondions plus ou moins parfaitement,félon l’état aduel de ces petites houpes nerveufes qu’on apperçoit à la fiiperficie de la peau & qui ne font couvertes que par l’é-* 1 épiderme : * qu’une brûlure les deffé-
- che, qu’une matière étrangère les couvre, qu’un trop grand froid les
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- Experimentale, i 5:7 contrade , ou les empêche de s’épanouir ; îa partie où ils font, perd le fentiment, & ne le reprend que quand .ces accidens ceiïent. Les maladies des nerfs qui ne vont pas jufqu’à détruire leur oeconomie , font aufti les plus aiguës , parce qu’elles attaquent immédiatement l’organe des fenfations ; l’engourdiffement 8c la paralyfie qui fufpendent ou qui arrêtent leurs fonctions, caufent pour l’ordinaire l’in-fenfibilité.
- Des accidens, des maladies, la vieillelfe nous privent fouvent des au-très fens. On voit affez fréquemment des aveugles, des fourds , des gens même en qui le goût 8c l’odorat font prefqu’entiérement ufés : mais il eft fort rare de trouver un homme universellement infenfible ; on en apper-çoit bien-tôt la raifon , dès que l’on conlidére par combien d’endroits nous pouvons fentir les objets extérieurs comme rélîftans, en comparai -fon des parties organiques qui nous ..les repréfentent comme fonores, colorés , favoureux , ou odorans. L’étendue du toucher eft donc une ref-fo.urce que la nature a ménagée à
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- 15*8 Leçons de Physique ceux qui par quelque accident ou par vice de conformation , fe trouve-roient privés des autres facultés. Auf-fi voyons-nous des aveugles fuppléer par le tad à i ufage des yeux ; & quoique le toucher ne foit pas à beaucoup près aufiî délicat que les autres fens , lorfqu’il eft employé par nécefiité, & perfedionné par l’habitude , il fait prefque des prodiges. Je ne voudrais pourtant pas garantir tous ceux que l’on raconte à cette occafion , car tout ce qui tient du merveilleux, ne va guéres fans exagération.
- Le Goût.
- Comme l’accroiffement & l’entretien des animaux dépend de la nourriture qu’ils prennent , & du choix qu’ils en font, il étoit à propos que la nature les conformât de manière à défirer d’eux-mêmes les alimens nér ceffaires, 8c àdiflinguer ceux qui leur conviennent : il falloit qu’ils fentifi-fent le befoin de manger, 8c qu’ils euffent du plaifir à le lâtisfaire ; car fans cette précaution le foin de vivre eût été à charge. Jugeons-en par nous - mêmes : s’il n’étoit queflion
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- Experimentale, que de remplir un devoir lorfqu’on fe met à table , il faut convenir que les indigeftions ne feroient pas communes , & qu’on verroit peut-être 'biendes gens périr d’inanition.L’Auteur de la nature a prévu ce défordre, & pour le prévenir, il a mis en nous-mêmes des motifs plus puiffans que iï0tr;e parelfe. L’eftomac à jeun nous follicite par, la faim & par la foif ; ôc la bouche qui fournit à ces deux appétits , fe dédommage par les faveurs, qu’elle goûte , de la peine qu’elle prend de préparer les alimens pour la digeftion.
- f Le goût confifte donc à fentir l’im-preflion des matières favourenfes, à les; admettre ou à les rejetter , fui-^ant les idées qu’elles font naître , ôc les jugemens qui s’enfui vent.
- Les faveurs, objet du goût en général , viennent principalement des parties falines qui fe trouvent dans toutes les matières tant animales que végétales, que l’on prend ou comme alimens, ou comme remèdes. Ces petits corps anguleux & tranchans5 font plus propres que d’autres à pénétrer jufqu’à l’organe immédiat ,
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- 160 Leçons de Physique St à s’y faire fentir. On peut en juger en mettant fur la langue quelque grain de fel pur, de quelque nature qu’il foit, il y fait une impreffion très-forte ; St l’analyfe fait voir que de tous les mixtes ceux qui affeéfent le plus l’organe , font les plus abonda ns en fels.
- On ne connoît qu’un très-petit nombre de fels qui différent effen-tiellement, ou dont les parties di-vifées par l’eau , fe montrent fous des figures.conftamment différentes. Delà il fuit que les fenfations du goût feroient peu variées, fi les particules falines que les alimens contiennent , agiffoient feules, &fans mélange fur l’organe : mais la nature les a mêlées avec d’autres principes qui ne font point favoureux par eux-mêmes , qui n’agiffent que comme objets du toucher en général , St dont le nombre St les dofes fe combinent à l’infini. L’eau , la terre , l’air, le foufre , l’huile , font autant de matières infipides, que la nature a fait entrer dans prefque tout ce qui fert de nourriture aux animaux. La bouche en broyant ces alimens, fournit une
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- Experimentale. 161 une lymphe qui facilite la défunion des parties , 8c qui développe les principes ; mais ce diffolvant n’a poinc autant de prife fur les uns que fur les autres : le foufre 8c l’huile, par exemple , ne cèdent point à fon a&ion, comme la terre 8c l’eau ; ainfi la partie faline ne fe dégage jamais qu’im-parfaitement, 8c à proportion de la dilfolubilité de ce qui lui effc étroitement uni.
- Les faveurs les plus (impies , 8c far
- s généralement ou les fels font le moins mitigés par le mélange d’autres matières. Tout le monde connoît ce que c’eft que falé, aigre . doux, amer, âcre , 8cc. Ces différentes fen-fations font (î marquées, qu’on les diflingue d’abord ; elles font comme la baie de toutes les antres qui deviennent d’autant plus difficiles à décider 8c à exprimer , qu’elles s’éloignent davantage de cette première fimplicité. L’amer du caffé, par exemple , corrigé par la douceur du fucre, produit une fenfation mixte : le fuc des fruits mêlé à l’efprit de vin, prend un nouveau goût; celui des viandes Tome L O
- lefquelles on ell le pli d’accord , font celles
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- 162 Leçons de Physique change prefque entièrement , & fe déguife de mille façons différentes, comme on le fçait par un nombre infini de préparations 6c de mélanges, dont la délicateffe a fait un art important & très - cultivé dans notre fîécle.
- Il en efl de l’objet du goût, comme de celui du toucher : les faveurs mixtes dépendant de certains principes , dont l’affemblage efl fufceptible d’une infinité de combinaifons , il efl impoffibie de les défigner toutes par des noms particuliers ; on les exprime en les comparant à quelque faveur plus flmple , on plus connue : on dit, tel fruit efl un peu acre Ch amer s tel poijfon a le goût du brochet > 6cc.
- Quant à l’organe du goût, tous les Anatomifles conviennent qu’il efl principalement dans la langue ; un grand nombre d’entre eux croient qu’il efl dans tout l’intérieur de la bouche, 6c ptufieurs l’étendent juf-qu’à l’éfophage , 6c même jufqu’à l’ef-tornach. Il n’eft guéres poflible de le borner à la langue feule ; chacun peut reconnoître par fa propre expé-
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- Experimentale. 163 rience, que les matières favoureufes fe font fentir,quoiqueplus foiblement,au palais 8c au fond de la bouche; mais ce qui décide la queflion , c’eft qu’on a vu des gens quin’avoient point de langue., 8c qui goutoient les alimens. * C’eft encore ici l’extrémité des fibres nerveufes, ces mammelons dont nous avons parié précédemment, qui font l’organe immédiat : mais au lieu que pour la fenfation du. toucher, ils font petits 8c recouverts par une fur-peau.affez unie , 8c d’un tiffu un peu ferré ; dans toutes les parties de la bouche où on les obferve , 8c fur-tout',dans la langue , * ils font plus gi'OS:* moins compacts , 8c comme enchaffés dans une envelope ou.gaine fort poreufe , abbreuvés d’ailleurs d’une lymphe qui entretient leur fou-pleffe, 8c qui met la partie favoureu-fe des alimens en état de les toucher comme il convient pour fe faire fen-tir : car./elle la divife , elle la développe de manière qu’elle lui donne le dégré de ténuité néceffaire pour s’infmuer par cette peau très-poreufe, qui. couvre les petites houpes ner-yeufes fur lefquelles l’impreflion doit fe faire. O ij
- * Mc'm. de F.A cad* 1718. f. <5.
- * Fig. 11.
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- 164 Leçons de Physique L’organe du goût Te gâte Sc s’ulé comme les autres, par un ufage immodéré de Ton objet : les faveurs fortes , comme les liqueurs fpintueufes , Sc ces ragoûts étudiés fi fort à la mode aujourd’hui, diminuent beaucoup la fenlibilité des parties qui en fouf-frent fréquemment l’impreffion ; l’expérience fait voir que des gens du peuple qui s’accoutument à boire de l’eau de vie, trouvent le vin infrpi-de , Sc ne s’en foucient plus. On fçait au contraire que les buveurs d’eau' ont pour l’ordinaire le goût plus délicat Sc plus fin que d’autres. Cette’ boiffon qui n’a prefque point defa-veur, conferve à l’organe toute fenlibilité , parce qu’elle n’eft point’ capable d’en altérer la texture. La maladie ou le grand âge peuvent aufïi cauferdu défordre dans cette partie : au ‘ commencement d’une cônvalef-eence, il arrive allez fouvent qu’oiï ne trouve point de goût ; aux ali-mens, parce qu’il refie encore quelque humeur vicieufe qui engorge les pores par où doivent palier les particules favoiireufes ; ou parce que les accidens qui ont précédé * ont
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- Experimentale. 16$ caufé quelque altération à l’organe même y qui n’eft point encore revenu à fon état naturel. Mais infenfible-ment je paffe les bornes de mon def-feiiî ; c’eft à la Médecine & à l’Anatomie qu’il convient d’ajouter ce qui peut manquer ici ; peut-être en ai-je déjà trop dit.
- L’Odorat.
- - L’odorat à qui nous donnons le troifiéme rang parmi les fens, quand on commence par ceux qui font en apparence les plus grolîiers 3 pour-roit être placé au fécond , fl l’on avoit égard à l’ordre que la nature obferve dans leur exercice ; car fes fondions précédent fouvent celles du goût. Ce qu’on nous préfente pour boire ou pour manger n’eft guéres admis, s’il n’a été examiné d’abord , & approuvé par ce fens ; 8c les animaux qui n’ont le ta<d ni auiïi familier 3 ni aufti fin que nous , décident par l’ufage du nez de la qualité des alimens, fur-tout quand ils font nouveaux pour eux , 8c qu’ils n’y voyent pas extérieurement de reftemblance âvec ce qui leur eft déjà connu. Il y
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- 166 Leçons de Physique une fï grande affinité entre le goût & l’odorat, tant par rapport à l’objet que par rapport à l’organe, que quelques Anatomiftes ont regardé le dernier comme une partie , ou comme un fupplément du premier : & en effet nous voyons que tout ce qui agrée à l’un , eft naturellement ami de l’autre ; on eft tenté de porter à la bouche les matières qui exhalent des odeurs agréables, à moins qu’on ne leur connoiffe des qualités nuifi-bles ; & fi par hazard quelque aliment ufité déplaît à l’odorat, il faut que l’habitude, ou quelques motifs puiflans l’emportent fur la répugnance qu’il ne manque pas de faire naître;'$ fans quoi l’on s’en interdit l’ufage fuç le feui témoignage du nez.
- Comme l’intérieur du nez communique avec la bouche , il arrive, fou-vent que les fenfations du goût s’al-s lient & fe confondent, pour ainfi dire* avec celles, de l’odoratcet effet arrive quand les faveurs font fpiritueu-fes Sc volatiles, & delà vient encore-une variété prodigieufe de -fenfations differentes , félon que l’odorat y. a-plus ou moins de part. Quand il-y
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- Experimentale. 167 participe un peu trop } comme Son organe eft plus fenfible que celui du goût, celui-ci perdfes droits pendant quelques inftans, & toute la fenfa-tion appartient à l’odorat. Qui eft-ce qui ne fçait pas ce qui arrive , lorsqu'on prend une dofe de moutarde trop peu mefurée , ou lorfqu’on avale à longs traits de la bière forte ?
- Il paroît que le principal objet de l’odorat font les Tels volatils, 8c que la' variété des odeurs vient du mélange 8c de la quantité des autres principes qui leur font unis ; car les fèls fixes ne font point capables de fe porter à l’organe , 8c tout ce qui n’efl: point fel dans les mixtes, quoiqu’il Soit volatil 9 Semble infipide à l’odorat comme au goût. On ob-ferve au contraire que tout ce qui facilite l’évaporation des matières où le fel volatil abonde, tout ce qui développe leurs principes, les rend auffi plus odorantes. Quand on cuit les viandes, l’adion du. feu divife les parties , les fubtilife > 8c les met en état de s’exhaler , 8c alors les odeurs deviennent très-fenfibles. Quand on mêle du fel ammoniac eh poudre
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- 1(58 Leçons de Physique avec de la chaux vive , ou avec du fel de tartre , le volatil urineux fe développe , s’élève, & fe fait vivement fentir.
- Par la même raifon la fermentation ou la putréfaction, rend prefque toujours odorantes les matières qui ne le font que peu ou point dans leur état naturel, ôc le plus fouvent elle change la qualité des odeurs ; car ces mouvemens inteflins donnent lieu aux parties de fe déplacer & de fe défunir. Si cette défunion ne va pas jufqu’à décompofer les molécules, Sc changer la nature du mixte qui commence à fermenter, il devient feulement plus odorant, parce qu’il s’exhale en plus grande quantité ; mais fi les principes mêmes qui corh-pofent les parties intégrantes viennent à fe féparer , non - feulement l’odeur en deviendra plus forte ôc plus pénétrante, parce que l’organe fera affeCté par des parties plus fub-tiles ; mais la fenfation fera auffi d’une autre efpéce, parce qu’elle fera caufée par des corpufcules d’une ftru&ure différente, où la partie fali-
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- Experimentale, i69 plus ou moins abondante , plus ou moins développée. Un fruit qui fe pourrit, la chair qui fe corrompt, exhalent des odeurs de plus en plus défagréables, non-feulement parce quelles font plus fortes, mais auffî parce qu’elles font plus fétides à rae-fure que la corruption fait du progrès;
- Les odeurs font encore moins ca-ra&érifées que les faveurs ; à peine convient-on de quelques fenfations fondamentales dans ce genre ; on le contente de rapporter les moins connues à celles qui le font davantage , à la fumée du foufre , à celle du linge brûlé, à la vapeur de l’urine , à la violette , au citron, à l’ambre , &c. fans prétendre pour cela que ces différentes exhalaifons foient des odeurs fimpîes.
- Il faut que les corpufcules capables d’ébranler l’organe de l’odorat, lbient fufceptibles d’une prodigieufe divifibilité. On en peut juger par une expérience , & par quelques obfer-vations que nous avons rapportées dans la première leçon , * pour prou- *IIL Ëx~
- f t 1 1 • 1 pcyicïicâj p*
- ver en general combien les corps z7.vjùv. font diviïibles. Ces petites parties ex-
- Terne L P
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- 170 Leçons de Physique halées flottent dans l’air , & c’eft ce fluide qui les porte dans l’intérieur du nez où eft l’organe , lorfque par la refpiration nous le déterminons à prendre cette voie.
- L’intérieur du nez eft revêtu d’une membrane que les gens de l’art nomment pituitaire : c’efl un tiffu compo-fé pour la plus grande partie des fibres du nerf olfadif, qui eft communément reconnu pour être le fujet des odeurs. Ces fibres nerveufes aboutiffent à la fuperficie de la membrane en forme de petits mamme-lons fur lefquels fe fait Pimpreflion ' des corpufcules odorans. * Voilà en gros l’organe de l’odorat , un plus grand détail ne conviendroit point ici : ceux qui voudront être plus amplement inftruits,trouveront de quoi fe fatisfaire dans le traité de M. le Cat, que nous avons cité ci-deïïus, dans l’expofition anatomique de M. Winfi. low, &c.Nous ajouterons feulement que les odeurs fortes,& leur fréquent ufage, endurcifient pour ainfi dire les petites houpes nerveufes aufquel-les elles s’appliquent , & leur font perdre ce fentiment délicat dont
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- Experimentale. 171 Jouiffent ordinairement lesperfonnes qui n’ufent point de tabac ni de parfums. On perd aufiï pour un tems l’ufage de ce fens lorfqu’une humeur Surabondante ou trop épaiflie , au lieu d’abreuver l’organe autant qu’il convient feulement pour entretenir fa fouplelfe 8c fa fenfîbilité, engorge & gonfle toute fafubflance ; car alors non-feulement il n’efl point dans fou état naturel, 8c difpofé à bien faire les fondions, mais fair qui pafle avec peine n’y porte pas la même quantité d’odeur : c’ell ce qu’on éprouve , 8c qu’il efi: aifé d’obferver, lorfqu’on a cette indifpofltion qu’on appelle rhu» me de cerveau.
- Nous ne dirons rien ici de l’ouie 8c de la vue , parce que nous aurons occafion d’expliquer le méchanifrne de ces deux fens, en traitant des fons 8c de la lumière ; il nous relie à terminer cette digreiïion par quelques remarques qui fe préfentent encore à faire fur les fens en' général conlidérés dans l'homme.
- i°. Quoique fuivant l’intention de la nature, chaque individu de notre dpéce doive faire de fes fens l’ufage
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- 172 Leçons de Physique pour lequel ils lui font accordés ; ce-pendant il efl: indubitable que toutes ces facultés ne font point au même degré de délicateffe dans tous les * yownai hommes. On en a vû * dont l’odo-rat ctoit auffi fin que celui des chiens ma». ds de chafTe ; d’autres distinguent les fZTijî’;. objets dans un lieu affez obfcur pour les dérober aux vues ordinaires ; certains gourmets apperçoivent dans les ragoûts ôc dans les liqueurs, des différences qui échappent aux goûts communs. Un tel degré de perfection dans les fens , lorfqu’il ne s’y trouve pas aux dépens de quelque avantage plus précieux, doit être regardé comme un bienfait de la nature ; mais que la fenfibilité de nos organes foit limitée 5 & que nos fenfations n’ayent pas toute l’étendue qu’elles pourroient avoir , ce n’eft point un mal, & nous aurions tort de nous en plaindre tau contraire une délicatefle dans les fens beaucoup plus grande qu’elle .ne s’y trouve communément, nous expoferoit à bien des incommodités , à moins qu’il ne fe fît en même tems une réforme dans les objets qui ont coutu-
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- Experïm entalé. 175 fiie de les affe&er, & que nous ne changeafïions auffi de manière de penfer. Trop de lumière bleffe nos yeux , tels qu’ils font ; s’ils étoient plus délicats, une clarté ordinaire fe-roit toujours exceffive, & nous ne verrions jamais fans douleur. Seroit-il agréable de voir toujours les objets comme on les voit à faide dumicrof-cope ? La plus belle peau ne nous paroîtroit jamais qu’un tiffy, mal uni, ou plein derugofités; ôc le plus beau diamant ne nous montreroit que des faces mal dreffées, ôc peu fimétri-fées : il eft aifé d’appliquer cette reflexion aux autres fens.
- 2°. Dans l’ufage des fens, quoique l’organe foit fuffifamment affecté par l’objet , il arrive fq^ivent que la fenfation n’a point fon effet pat rapport à l’ame. Combien de fois n’arrive-t-il pas qu’on a les yeux ouverts fur un objet éclairé , fans le voir ? ou que l’on parle affez haut à quelqu’un qui n’efl point fourd , êc qui cependant n’entend pas ce qu’on lui dit ?\Tous les corps que nous touchons, ou qui nous touchent par hazard, viennent-ils pour cela à notre
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- 174 Leçons de Physique connoiffance ? Oeil que pour con-noître ce que l’on touche , il faut le tâter ; pour entendre , il faut écouter ; & pour voir, il faut regarder. Or tâter, écouter, & regarder, ce n’efî pas feulement laiffer agir l’objet fur l’organe , c’ell joindre l’attention de l’ame à l’exercice du fens qui efl en fonction. Un homme diilraitfe comporte fou vent comme un lourd , un aveugle ^un infenflble : qui ne con-noît pas les effets de la diflraffion ?
- 3°. Les fenfarions , comme nous l’avons déjà dit, font naître des idées, & ces idées font agréables ou déplaisantes à l’ame qui les conçoit ; mais ce qu’il y a de plus remarquable,c’efl que le même objet fait plaifir aux uns Sc déplaît aux autres. Quelques perfon-nes aiment les amers, le plus grand nombre les dételle ; certaines odeurs plaifent à ceux-ci, 8c font infuppor-tables à ceux-là : 8c c’eft ce qui a donné lieu à cette maxime, Il ne faut fus difputer des goûts- 11 y a plus encore : ce qui me faifoit peine à fentir il y a quelques années, m’eff agréable aujourd’hui. Tel qui a marqué de la répugnance en buvant de la bière,ou
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- Experimentale. 17^ en prenant du tabac pour la première fois, en fait fes délices dans la fuite ; l’odeur du mufc qui étoit de mode autrefois , fait maintenant mal à la tête à tout le monde. Les organes ne font-ils pas à-peu-près les mêmes dans tous les hommes ? & changent-* ils d’un tems à l’autre dans le même individu ?
- Puifque c’efl: une chofe reconnue , que les parties organiques font plus délicates, & par conféquent plus fui-ceptibles des impre(Lions dans certaines perfonnes que dans d’autres , & qu’une aètion immodérée de l’objet eft capable de les bîeffer ; il peut arriver que ce qui ne feroit qu’une fen-fationordinaire pour les uns,de vienne pour les autres une irritation violenté , fâcheufé, & inquiétante pour l’ame qui veille à la confervation du corps, & qui défapprouve tout ce qui tend à déranger l’oeconomie animale.
- Mais il faut convenir que l’imagination a autant de part qu’aucune autre caufe à toutes ces variétés. Les objets nous plaifent ou nous caufent de la répugnance félon les idées que nous y attachons; & ces idées dépen-
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- %q6L EÇONS DE P HT S1 Q UE dent beaucoup de l’habitude , de la mode, Sc des préjugés. On a oui dire à des gens que l’on croit de bon goût, qu’une telle matière , en la brûlant, produit une bonne odeur ; en voilà allez pour la faire aimer quand on i’éprouvera.Le rapport des yeux préfente d’abord les huîtres fous des lirni-Ihudes dégoûtantes ; mais peu à peu ces premières idées s’affoiblilTent, «Sc cèdent à d’autres plus flatteufes qu’on a conçûes en y goûtant : ainfi comme les fenfations dépendent en partie de la difpolition de l’organe , les ju-gemens qui s’enfuivent , tiennent beaucoup aufli de celles de Pâme.
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- Experimentale. 177 •0- à'
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- III* LEÇON.
- Delà Mobilité des Corps ; du Mou* vement > de fis propriétés & défis loix.
- PREMIERE SECTION.
- De la Mobilité des Corps*
- J L ne faut point confondre la mo-lilité avec le mouvement ; ce font deux chofes tout-à-fait différentes. La première eft une propriété commune à tous les corps ; l’autre eft un état hors duquel on les confédéré fouvent, 8c qui ne leur eft point effentiel. Je me reprefente quelquefois telle ou telle matière comme étant en repos ; mais je conçois toujours quelle peut recevoir le mouvement qu’elle n’a pas.
- La mobilité eft fondée fur certaines difpofitions qui ne fe trouvent pas au même degré dans tous les corps y c’eft ce qui fait que les uns
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- 178 Leçons de Physique font plus mobiles que les autres,c’efL à-dire,qu’il faut employer moins de force pour les faire paffer du repos au mouvement. Les principales de cesdifpofitions font la figure , le poli de la furface , ôc la quantité de matière contenue fous le volume d’un corps qu’on veutmouvoir.
- Pour concevoir ceci facilement, repréfentons-nous d’abord deux maf-fes de verre , d’yvoire, ôcc. d’égal poids, dont l’une foit un cube , ôc l’autre une boule, toutes deux pofées fur une table Ces deux corps ne différeront que par la figure, Ôc cela fuffira pourrendre le dernier beaucoup plus propre que le premier à recevoir ôc à conferver le mouvement.Donnons-leur maintenant la même figure , ôc ne changeons rien à l’égalité de leurs malles ; mais imaginons feulement que la furface de l’un eff raboteufe,& que celle de l’autre eft unie : cette différence rendra celui-ci plus mobile ; une moindre force le fera mou-» voir fur un plan folide, ou dans un fluide. Enfin fuppofons deux corps bien femblables par leur figure , ôc par le poli de leurs furfaces, mais dif-
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- Experimentale, i jp férens par leurs quantités de matière; une bille d’yvoire , par exemple , 8c une autre de plomb , de même diamètre , fufpendues de même , ou fur le même plan horizontal 8c fort droit; ne faudra-t-il pas frapper celle-ci plus fortement que l'autre , pour la mouvoir ? & la même force imprimée à Tune 8c à l’autre , ne trouvera-t-elle pas moins de réfiflance dans la plus légère que dans la plus pefante ?
- Cette réfiflance au mouvement y qu’on apperçoit dans tous les corps, ayant égard feulement à leur malle , fe nomme force d’inertie : elle eft, ainfi que la péfanteur , proportionnelle à la quantité de matière propre de chaque corps. Mais quoique ces deux forces ayent cela de commun entr’el-les , on ne peut pas dire qu’elles foient la même chofe ; il y a des preuves du contraire : la pefanteur, comme nous le verrons dans la fuite,exerce toujours fon a&ion de haut-en-bas , 8c autant qu’elle peut, perpendiculairement à l’horhon ; mais la force d’inertie réfifle au mouvement dans quelque fens qu’on faffe effort pour mouvoir un corps.
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- 180 Leçons dé Physiquê Pour nous faire une idée jufte de l’inertie, repréfentons-nous l’expérience propofée par M. Newton * ; imaginons un corps d’une grandeur & d’un poids déterminé , par exemple , une boule de plomb pefant une livre , fufpendue librement par un fil fort long, dans un air tranquile , & une autre boule de plomb femblable pareillement fufpendue, qui va heurter la première avec quatre degrés de mouvement. Si la boule en repos ne faifoit aucune réfift'ance à celle qui vient la heurter , après le choc on les verrait toutes deux fe mouvoir avec quatre degrés de mouvement. Car pourquoi le mouvement diminueroit-il dans la boule qui choque , s’il n’y avoit point de réfiftance de la part de celle qui eft choquée ? & par quelle raifon la boule déplacée ne le ferait-elle pas félon toute l’étendue du mouvement qui la pouffe l Mais l’expérience fait voir autre chofe : la bou-
- le en repos reçoit de celle qui la frappe une portion de fon mouvement ; & cette dernière perd dans le choc ce que l’autre paraît avoir acquis. Un corps en repos fait donc une ré-
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- Experimentale. i8i finance réelle à l’effort qui tend à le mouvoir. Il y a plus encore;fi la boule en repos * péfe 30, ou 40 livres s * l’autre qui n’a plus alors qu’une maffc beaucoup moindre , avec le même effort, ne la porte pas auffi loin que dans le.cas précédent ; cependant II pour mouvoirun corps quelconque, il ne s’agiffoit que de lui faire perdre fon -état de repos, le mouvement communiqué feroit le même dans une greffe que dans une petite maffe. Il y a donc quelque choie déplus à vaincre, qu’une feule privation de mouvement.
- Dira-t-on que la boule en repos ne .réfiffe que parce qu’elle eff ap* puyée par l’air qui l’environne, Sc qu’il faut déplacer pour la .faire changer de lieu ? Mais, i°, les corps qui fe choquent dans le vuide, font voir la.même chofe que .dans l’air, ou s’il y a des différences, elles ne font pas fenfibles,
- 2°. La réfiffance de l’air fait elle-même partie de laqueffion préfente ; car il s’agit de l’inertie des corps en général. 5i l’air en qualité de matière , fait réfiffance au mouvement des
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- sf$2 Leçons dePhysique corps qui tendent à le déplacer, 8c qu’on en convienne , l’inertie eft prouvée.
- 3°. Si la réfiftance que fait la boule en repos, venoit uniquement de celle de l’air , fur lequel elle s’appuye ; pour réfifterune fois plus, il faudroit qu’elle répondît à un volume d’air une fois plus grand : mais le fait eft qffil fuffit de doubler le poids de la boule , & tout le monde fçait qu’un folide fphérique, pour avoir le double de malle , ne reçoit pas une fur-face deux fois auffi grande que celle qu’il avoir.
- Seroit-ce donc la pefanteur de la boule fufpendue qui s’oppoferoit à fon déplacement ? De quelque longueur qu’on fuppofe le fil, dira-t-on, fi le corps grave qu’il tient fufpendu, eft libre,il le tiendra tendu dans une fituation verticale , 8c fe placera au point le plus bas que la fufpenfion lui puifTe permettre d’obtenir. Il fuit de-îà , que fi l’on le force d’en fortir, en quelqu’endroit qu’on le porte à l’entour, il fera plus haut ; 8c qu’il faudra pour l’y porter, vaincre fa pefanteur qui fait effort pour le retenir où il eft.
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- Experimentale. 183
- Cette objection eft fpécieufe,mais elle ne fera jamais conclure que la force d’inertie & la pefanteur font la même chofe dans les corps, à quiconque fera attention que dans les boules fufpendues des expériences citées , la réfiftance eft toujours proportionnelle aux maffes conlidérées dans toute leur valeur ; au lieu que la pefanteur, au tems du repos, eft réduite à zéro par le fil qui fufpend la boule, & qu’elle n’agit prefque pas , lorfque cette même boule fe meut, fi le fil eft fort long, comme on le fup-pofe , & qu’on ne faffe décrire que de petits arcs.
- Pour rendre ceci plus intelligible, fuppofons la boule en repos au bout du fil qui la tient fufpendue,alo^s tout l’effort de fa pefanteur eft vaincu par la réfiftance du point de fufpenfion ; •fi on la pouffe avec le doigt dans un arc de cercle , à mefure qu’elle s’éloigne du lieu de fon repos, on fent qu’elle péfe de plus en plus fur la main qui la dirige , de manière que fi le fil devient horizontal, elle fait fen-tir tout fon poids;& quand on la conduit en defeendant par le même arc
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- 1S4 Leçons de Physique de cercle, on fent décroître proportionnellement l’effort de la pefanteur, jufqn’à ce que le fil foit vertical, & que le point de fufpenfion foit chargé de tout. On conçoit donc que la boule en queftion ne réfifte comme pefante, que quand le fil n’eft plus vertical, quand elle a paffé du lieu le plus bas à un autre plus élevé ; ce déplacement doit donc précéder abfo-îumcnt la réfiftance , ou l’effort qui vient de la pefanteur; maispouropé-rer ce déplacement, il faut employer une force réelle , capable de vaincre & de tranfporter toute la rnaffe de cette boule ; car fi cette force qu’on employé efttrop petite, elle n’eft pas moins une force réelle, & cependant elle n’^ point l’effet qu’on demande, fur un corps folide dont les parties font liées. Ainfi la boule fufpendue a donc fait une réfiftance qu’il a fallu vaincre, avant que fa pefanteur pût fe faire fentir.
- De plus les fluides réfiftent aufli bien que les autres corps. Quand un folide fe meut dans l’eau, en fuivant une direftion horizontale, on ne peut pas dire que la rçüftance qu’il éprou-
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- Experimentale. i8j ve > vienne de la pefanteur du milieu , puifque toutes les parties de ce milieu , qu’on fuppofe homogènes , font en équilibre entr’elles, & qu’on n’a rien à attendre de leur pefanteur, quand on lestranfporte félon une direction qui lui efl tout-à-fait indifférente , telle qu’on la fuppofe.
- Enfin la force d’inertie fe rencontre dans les corps en mouvement, comme clans ceux qui font en repos ; celui qui fe ment avec deux degrés * n’en reçoit un troifiéme que par un nouvel effort qu’il faut faire pour le lui donner ; la même réfiftance qu’il oppofe à la première force qui lui ôte fon repos, il l’employe également contre celle qui veut ajouter à fon nouvel état : c’eft pourquoi après avoir rapporté les expériences qui prouvent la force d’inertie dans les corps en repos, j’en ajouterai une qui me paroît décifive , & qui ne permet pas de confondre les effets de l’inertie avec ceux de la pefanteur.
- Tome h
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- ï86 Leçons de Physique PREMIERE EXPERIENCE.
- P R E P A R AT I O N.
- La machine qui eft reprefentée par la Fig. 3 porte environ à 6 pieds de hauteur deux billes d’yvoire A, j5„, d’un pouce - de diamètre chacune y & attachées enlemble avec un peu de cire : le marteau D , qui eft de même matière, eft mené par un ref-fort que Ton tend plus ou moins , 8c qui fe détend quand on tire le cordon E , pour faire frapper le marteau fur une des deux billes.
- Effets.
- L’une des deux billes d’yvoire B, ayant été frappée par le marteau , fe détache de l’autre A, 6c la précédé en tombant.
- Explications.
- Si les deux billes feulement détachées l’une de l’autre, n’obéilïoient qu’à leur pefanteur , comme on fup-pofe qu’elles commencent à tomber en même tems, qu’elles font en tout femblables, & dans le même air 3 il
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- Experimentale. 187 eft indubitable qu’elles arriveraient enfemble fur le plan qui termine leur chute : mais l’une des deux ayant reçu un coup de marteau qui ajoute à l’effort de fa pefanteur, obéit encore à cette nouvelle impulfion, dont l’effet eft de la faire précéder l’autre ; 8c cette précefïion eft d’autant plus prompte , que le coup de marteau a été plus grand. Voilà un nouvel effet qu’on ne peut attribuer à la pefanteur , puifque pour le faire naître cet effet, il faut employer une caufe particulière , fans laquelle il eft nul, 8c dont, il jfuit exactement les proportions. Or tout ce qui anéantit une force adive;j= s’appelle réfiftance : un corps qui tombe librement , réfifte donc à un mouvement plus prompt que celui de fa pefanteur , 8c ne le reçoit que d’une autre puiffance dont l’adion eft fufceptible de plus & de moins.
- Applications.
- Une pierre que l’on jette avec la main contre un arbre de médiocre groffeur, y caufe fouvent une émotion qui paffe fenfiblement jufques»
- Q >j
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- i88 Leçons de Physique1 aux branches , & retombe au pied cîu même arbre , où elle demeure fans mouvement : une pareille pierre lancée contre un rocher ifolé, retombe de même , & ne laide appercevoic aucun ligne de mouvement communiqué : on voit tout d’un coup la caufe de cette différence , fi l’on fait attention que tout ce qui eft matériel , oppofe Ton inertie au choc des autres corps ; & que cette force par laquelle il réfifte au mouvement, eft toujours proportionelle à fa malfe. En fuppofant que la pierre portât fuc-ceffivement le même effort contre l’arbre 8c contre le rocher ; le premier, comme ayant beaucoup moins de matière , a fait une réfiftance trop foible , pour confumer entièrement la force qui l’a foliicité à le mouvoir fans être un peu déplacé ; 8c ce déplacement a été fenfible par l’agitation des branches : l’autre ayant une malle beaucoup plus grande , a fait une réfiftance complette , vi&orieu-fe ( pour ainfi dire ) ; 8cd’effort de la pierre diftribué à un certain nombre de fes parties , n’a pas fuffi pour,s’entendre à toutes d’une manière fenfi-
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- Experimentale, igp ble, & pour mouvoir le corps en fon entier.
- On a vu ci-defïus qu’une boule de plomb qui péfe une livre, & qui va heurter une autre boule de même matière & de même poids, lui donne une certaine quantité de mouvement; & qu’elle en donne moins, ou, pour parler plus exactement, qu’elle déplace moins unetroifiéme boule qui péfe trente ou quarante fois autant. On en a conclu,comme on le devoit, que ce dernier corps, ayant plus de matière, réfiftoit davantage ; de-là il fuit que plus il aura de malfe , plus il aura ae réfiftance;& qu’enfinil peut en avoir en telle quantité , que l’effort qu’il a à foutenir, ne fuffife pas pour être diftribué fenfiblement à toutes fes parties.Cependant ce corps ne peut pas fe déplacer , que toutes fes parties ne fe meuvent en commun ; c’eft donc par cette raifon que l’inertie des corps conferve les uns fenfiblement en repos contre un effort qui met les autres en mouve» ment.
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- ipo Leçons de Physique
- IL SECTION.
- Du mouvement en général, & de fes propriétés.
- O N appelle mouvement, l’état d’un corps qui eft actuellement tranf-porté d’un lieu dans un autre , Toit qu’on le confîdére en totalité, foit qu’on n’ait égard qu’à Tes parties. Ainft le bateau qu’on abandonne au courant de la rivière, eft en mouvement, parce qu’il change continuellement de place ; & l’on ne peut point nier que les ailes d’un moulin ne fe meuvent , quoiqu’elles tournent dans le même lieu, parce que chacune d’elles pafle fucceiïivement par tous les points du cercle qu’elle décrit.
- Toutes les fois qu’un corps fe meut , il change de fituation refpec-ti vement aux objets qui l’environnent de près ou de loin : un homme , par exemple , afhs dans un caroffe , ou dans un bateau qui le tranfporte,change continuellement de rapports, linon avec les perfonnes qui Taccom-
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- Experimentale. ïpi pagnent, au moins à l’égard des dif-férens lieux qu’il parcourt pendant fon voyage.
- Si j’apperçois à ma gauche ce que f avois à ma droite, je puis donc conclure en toute fureté , qu’il y a eu un mouvement réel ; mais ce changement de rapports ne fuffit pas feui pour m’apprendre fi c’eft moi qui ai paffé du lieu que j’occupois,dans un autre. Car le même effet s’enfuivroit 5 quand j’aurois reffé conftamment en repos, pourvû qu’on eût déplacé ce que j’ai autour de moi. Que le foleil tourne en 24. heures autour de la terre , ou qu’en un pareil tems la terre tournant fur elle-même , préfente fucceffivement tous les points de fa furface à la lumière de cet aftre 9 c’eft la même chofe, quant aux apparences ; & le fyftême qui attribue le mouvement réel à notre globe, pour expliquer les différens a'peds du ciel, n’eût jamais été qu’une pure hypo-théfe , & ne l’emporteroit pas lur l’opinion contraire, s’il n’étoit appuyé d’ailleurs fur des raifons plus fortes, que les pofitions relatives des corps céleftes avec la terre.
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- ips Leçons de Physique
- Il y a trois chofes principales à confidéref dans un corps qui Te meut : fa direction, fa vîtejje, 8c la quantité de fon mouvement.
- La direélion s’exprime par la ligne droite qu’un corps décrit , ou tend à décrire par fon mouvement : car quoiqu’il parcoure un efpace qui, outre fa longueur , a encore les autres dimenfions qu i! a lui-même ; cependant comme fi fa matière étoit réduite en un point, on ne confidére dans la direction que le chemin parcouru par ce feul point ; c’eft pour cela qu’en nommant deux termes feulement , on fait connoître fans équivoque de quelle manière le mobile fe dirige ; comme quand on dit, telle rivière coule de l'Eft à l’Oueft ; tel objet j>ajfe de gauche à droite.
- Quand un corps commence à fe mouvoir , c’eft toujours par une ligne droite, qu’il fuit autant qu’il peut ; 8c quand il eft obligé de la quitter, il recommence à en décrire une autre de la même efpéce, qu’il n’abandonne encore , que quand on le force de fe diriger autrement,mais toujours en ligne droite^ comme nous
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- Experimentale. 193 le ferons voir ci-après. Ainfi quand lin mouvement fe fait en ligne courbe , cette courbe n’efl autre chofe qu’une fuite de petites lignes droites différemment dirigées. La fronde qu’on fait circuler, paffe par une infinité de directions ; 8c le cercle qu'elle décrit peut être confidéré comme un polygone d’une infinité de côtés.
- On donne aux directions des corps qui font en mouvement, autant de noms différens , qu’il en appartient aux portions relatives des lignes droites ; on dit j par exemple, tel corps fe meut obliquement, parallèlement, perpendiculairement , 8cc. à l’horifon , à tel ou tel plan. La direction de la pluie efl oblique à l’horifon quand il fait du vent.
- La vîteffe du mouvement fe con-noît par l’efpace qu’un mobile parcourt , 8c par le tems qu’il employé à le parcourir. Pour avoir une idée diflincte de la vîteffe , il ne fuffit pas de dire un homme a fait dix lieues , il faut encore accufer pendant combien d'heures il a marché.
- De même quand il s’agit des vîtef-fes relatives , ce n’efl point affez de Tome h R
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- 1^4 Leçons de Physique comparer les tems , ou les efpaces feulement, pour fçavoir en quel rapport font les vîteffes de deux corps, il faut divifer les efpaces par les tems, & fi l’on trouve, par exemple, qu’en tems égaux chacun d’eux ait parcouru une toife, on pourra conclure égalité de vîteffe ; & l’inégalité au contraire j fi l’un des deux employé plus de tems à parcourir un efpace donné, ou que dans un tems déterminé il ne parcoure pas autant d’efpace que l’autre. Les aiguilles d’une pendule, ou d’une montre, font toutes deux le tour du cadran , elles parcourent le même efpace; mais celle des heures emploie douze fois autant de tems que celle des minutes : la dernière a douze fois autant de vîteffe que la première ; ou bien en prenant le tems de douze heures pour la mefure commune , on verra en comparant les efpaces parcourus , que l’aiguille des minutes fait douze fois le chemin, que celle des heures ne parcourt qu’une feule fois ; ce qui revient au même.
- On confond affez fouvent la vîteffe avec le mouvement ; fi l’on fait
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- Experimentale. IpJ tourner un morceau de liège une fois plus vite qu’un plomb de pareil volume , on dit communément, que le liège a plus de mouvement. Cette expreffion n’efl point exade, & Ton verra bien-tôt que le plus & le moins de mouvement ne vient pas feulement du dégré de vîteffe. Cependant ceux-mêmes qui ne l'ignorent pas , fe conforment quelquefois à l’ufage , ôc l’on dit , un mouvement uniforme, accéléré, retardé , &c. quoique ces modifications doivent toujours s’entendre de la vîteffe.
- La vîteffe uniforme efl celle d’un corps qui parcourt des efpaces égaux en tems égaux. Comme fi la boule qui roule fur un plan , parcourt une toife dans la fécondé , une autre toife dans une fécondé fuivante, une toife encore dans la troifiéme fécondé , & toujours de même ; de façon que les tems & les efpaces parcourus foient toujours égaux entr’eux. Cette uniformité fe conçoit aifément comme poffible ; mais dans l’état naturel elle ne fe rencontre prefque jamais, à caufe des obftacles inévitables dont nous parlerons ci-après.
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- i$6 Leçons de Physique On appelle vîtelfe accélérée celle d’un mobile, qui dans des tems égaux mefure des efpaces qui vont toujours en augmentant, ou bien des efpaces qui font égaux entr’eux , dans des tems qui décroilfent de plus en plus : comme une pierre qui tombe librement , & qui va plus vite vers la fin de fa chûte qu’au commencement.
- Si tout au contraire, des efpaces égaux ne s’achèvent que dans des tems qui augmentent de plus en plus, ou , qu’en fuppofant l’égalité des tems , les efpaces parcourus aillent toujours en décroifiant , cette vîtelfe eft celle qu’on nomme retardée ; telle eft celle d’une bille qu’on roule , ôc qui fe rallentit peu à peu jufqu’au repos.
- La quantité du mouvement s’efti-me par la malfe ôc par la vîtelfe prifes enfemble, de manière qu’en multi-pliant l’une par l’autre , on peut fça-voir au jufte quel eft le rapport des mouvemens de deux corps que l’on compare. Suppofons, par exemple , qu’un des deux ait ioo grains de matière , que l’autre en ait 500, ôc que tous deux fe meuvent avec ^ de-
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- Experimentale. 197 gfés de vîteffe : la quantité du mouvement dans le premier fera 100 multiplié par 4 , ce qui fera 400 ; & dans le dernier ce fera yoo multiplié par 4, le produit fera 2000 : ainfi ces deux quantités de mouvement comparées feront entr’elles comme 400, & 2000. On apperçoit aifément la raifon pour laquelle on doit eftimer ainfi la quantité du mouvement, quand on confi-dére que toute la vîteffe avec laquelle on fait mouvoir un corps , appartient également à toutes les parties de fa maffe ; car fi je mets un tout en état de parcourir une toife en une fécondé de tems, je détermine par-là fa vîteffe , mais je l’imprime , cette vîteffe , à toutes les parties qui com-pofent ce tout ; de forte que fi après l’impulfion reçûe , elles venoient à fe défunir, on ne conçoit pas qu’aucune d’elles dût demeurer en repos ; on fent au contraire , qu’en obéiffant toutes également à la même caufe qui les a déterminées à fe mouvoir , elles continueroient d’exécuter fépa-rément ce qu’elles ont commencé en commun , en faifant abftraftion néanmoins des obflacles qui aug-R iij
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- 198 Leçons de Physique mentent en conféquence de la dî-vifion , & que nous expliquerons ailleurs.
- Un corps qui fe meut, peut en mouvoir d’autres ; & cette faculté efl relative aufli à fa maffe & à fa vîteffe , de façon qu’on peut compenfer l’une par l’autre. Car celui qui a peu de maffe fait autant d’effort avec beaucoup de vîteffe , qu’un autre en feroit avec moins de vîteffe s’il avoir plus de maffe. Avec un petit marteau qu’on fait agir promptement , on chaffe aufîî Lin le même clou, qu’avec un plus gros qui tomberoit lentement; une petite baguette ne bîeffe pas comme un bâton , quand bien même l’une & l’autre frapperoient avec la même vîteffe.
- Le mouvement des corps, quand il eft employé pour en mouvoir d’autres foit qu’il tende à les mouvoir feulement, foit qu’il les meuve en effet, fe nomme pmjfance , ou force motrice.
- On avoit toujours penfé que cette force en toutes fortes de cas indiftinc-tement, devoitêtre évaluée comme la quantité du mouvement par la maffe
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- Experimentale. ipp êc par la vîteffe ; & en effet qu’un corps foliicité à fe mouvoir , fe meuve réellement, ou bien qu’il Toit retenu par des obftacles, on ne voit autre chofe en lui que fa vîteffe, multipliée autant de fois qu’il a de parties îolides, ou (ce qui eft la même chofe ) toute fa malle multipliée par^, fimple vîteffe ; & l’on ne voit pas qï$i des oppofitions invincibles , ou la liberté d’agir, puiffent rien changer à la quantité de matière , ni à l’impul-lion qui a une fois réglé fon dégré de vîteffe.
- Cependant plulienrs Philofophes très-célébres ont embraffé le fenti-ment de M. Leibnitz, qui le premier a établi une diftinftion entre la force motrice qui eft vaincue par un obftacle, & celle qui agit contre une réfiftance qui cède. Ils appellent la première force morte, & ils conviennent qu’elle doit être évaluée comme la quantité du mouvement, en multipliant la malle par la fimple vîteffe. Quant à la dernière , qu’ils nomment force vive, ils prétendent que pour l’effimer félon fa jufte valeur } il faut multiplier la malle , non
- Riiij
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- 200 Leçons de Physique par la i.mpie vîtefle , niais par leqoar-ré de la vîteffe , c’eft-à~dire , par la vîteffe multipliée par elle-même. Si, par exemple , la vîteffe eft 3 , ce n’eft " point par 3, qu'il faudra multiplier la maffe , mais par p , qui efl le produit de 3 multiplié par 3. Suivant cette
- «inion, un corps qui agit contre un Racle avec 2 de maffe, & une im-pulfion qui régie fa vîtefle à 4, n’a que 8 degrés de force, tant que la réfiflance eft viftorieufe; mais fi cette réfiftance vient à céder, la force à laquelle elle obéit devient vive , & de 8 elle s’élève à 32.
- On juge bien qu’un Philofophe comme M. Leibnitz , & aufli verfé qu’il Tétoit dans les Mathématiques, ne s’efl: point déterminé légèrement à introduire un principe aufli nouveau , & qui paroît d’une aufli grande,importance pour la méchanique ; il l’a même annoncé par un titre qui marquoitfa confiance*; & en effet il appuie fa théorie fur des expériences & par des raifonnemens fl
- * Brevis demonflratio erroris memorabilis Cartefii, & aliorum^&c. Ad. erud. Lipf. 168é, g. 161.
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- Experimentale. 201 fpécieux , qu’on ne doit point être furpris qu’il ait trouvé des défenfeurs parmi les Phyficiens les plus habiles 8c les plus éclairés. Mais l’on ne peut diflimuler aulîi que le plus grand nombre révolté contre cette nouvelle doctrine, l’a regardée comme un paradoxe ; 8c qu’après de longues difcuflions, la plupart ont pen-fé qu’il falloit plutôt cherchera concilier les phénomènes qui fervent de preuves à l’opinion de M. Leibnitz , avec des principes connus & généralement avoués, que d’admettre une nouveauté qui ne paroiffoit point liée avec les idées claires 8c diftinc-tes qu’on s’étoit faites jufqu’alors du mouvement des corps.
- Nous ne croyons pas devoir approfondir cette queftion dans un ouvrage , où l’on ne s’efl propofé que d’établir les principes les moins con-teftés : les pièces de ce fameux procès fe trouvent mieux expofées que nous ne pourrions faire,dans plufieurs ouvrages imprimés 8c très-connus. Je n’en citerai que deux ; l’un eft le vingt - unième 8c dernier chapitre d’un volume in~S°. imprimé en 17^0.
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- 202 Leçons de Physique fous le titre d’ lnfiitutions de Fhyjîque % dans lequel une dame , aufii refpec-table par Tes lumières que par fanaifi fance , a fait valoir avec toute la fa-gacité poflible , tout ce qu’on peut dire en faveur des forces vives : l’au-
- tre efb une Dijfertatïon fur FeJHmation des forces motrices des Corps , dans laquelle M. de Mairan , qui en eft l’auteur , rappelle un mémoire qu’il avoit lû en 1728. à l’Académie des Sciences ; 8c dans lequel il combat l’opinion des forces vives par des raifons bien fortes , 8c explique fort intelligiblement , 8c par les principes ordinaires , tout ce qui paroiffoit ne pouvoir l’être qu’en admettant celui de M. Leibnitz.
- Je ne dois pas obmettre cependant ( ‘8c c’elf une des raifons qui me dif-penfent de m’étendre davantage fur cette queflion ) que fi les fentimens font partagés fur la manière d’évaluer la force des corps en mouvement, on elt parfaitement d’accord fur le produit de ces forces, & fur les effets qui en doivent réfulter. Ceux qui n’admettent point la diftin&ion Léi-bnitienne , conviennent cependant
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- Experimentale. 203 avec les défenfeurs des forces vives, que les effets font quadruples de la part d’un corps quife meutavecdeux degrés de vîteffe , par comparaifon à celui qui n’en a qu'un. Mais, difent-ils , ce n’eft pas parce que 4 eft le quarré de 2 , que cet effet s’enfuit ; c’eft feulement parce que le mobile qui a deux degrés de vîteffe , fait un effort qui eft répété deux fois autant que celui d’un corps quife meut avec un degré de vîteffe. Et il faut avouer que fiî’on fait entrer la confidération du tems dans l’examen des faits qu’on apporte en preuves des forces vives ; on fe retrouve alors dans la route ordinaire , St le quarré des vîteffes n’a pas plus lieu pour l’eftimation des forces qui ne font que retardées par des réfiftances qui- cèdent, que pour évaluer celles qui agiffent contre des obftacles invincibles.
- Il fuit de cet aveu St de fa reftric-tion, que fi l’affaire des forces vives n’eft point une queftion de nom , au moins on peut dire qu’eile n’eft pas d’une auffi grande conféquence qu’elle paroiffoit devoir l’être pour la mé-chanique , St qu’on peut fans erreur
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- 504 Leçons de Physique eftimerindiftinftement dans la pratique , la force des corps par la quantité du mouvement, c’eft-à-dire, par leur maffe & par leur fimple viteiïe aèluelle, s’ils fe meuvent réellement; & s’ils font retenus par des obftacles invincibles , par leur tendance au mouvement qui eft comme la maffe, & leur vîteffe initiale , c’eft-à-dire , celle avec laquelle ils commence-roient à fe mouvoir , fi l’obftacle cédoit.
- Le repos eft l’état oppofé au mouvement , c’eft donc celui d’un corps qui perfévére dans les mêmes rapports defituations avec les objets qui l’environnent de près ou de loin. Je dis j de près ou de loin / pour faire entendre qu’il s’agit ici du repos ab-foîu ; & qu’on ne regarde pas comme tel l’état d’un corps qui eft emporté avec ce qui l’entoure , comme un homme qui voyage avec trois autres perfonnes dans la même voiture ; car s’il eft en repos relativement à ceux qui l’accompagnent, il ne l’eft pas par rapport aux objets extérieurs.
- Cette efpéce de repos à qui nous donnons l’exclufion, eft peut-être le
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- Experimentale, 20 j feul .cependant qu’on doive admettre en parlant à la rigueur ; car fi tout le globe que nous habitons, tourne fans.ceffe fur Ton axe, & qu’il décrive un orbe autour du foleil , comme il eft très-probable , il n’y a aucun corps fur fa furface qui ne participe au mouvement qui eft commun à toutes Tes parties ; & fi quelque cho-feparoît en repos , ce n’eft que relativement aux autres objets terreftres. Mais comme tout ce qui l’entoure à cet égard , s’étend autant que toute notre fphére, quand on ne compare que des corps terreftres entr’eux , on peut regarder comme abfolu le repos de celui qui ne change point de fi-tuation refpedivement à eux.
- Le repos n’a pas fies degrés comme le mouvement, à moins qu’on ne le confonde avec la force d’inertie ; il eft toujours tout ce qu’il peut être : mais il peut arriver ( & c’eft une cho-fe fort ordinaire ) qu’un corps foit en repos confidéré comme un tout, & que fes parties foient dans un mouvement aftuel. Un bloç de marbre qui s’échauffe à l’ardeur du foleil, ne change point de place 3 mais toutes
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- 206 Leçons de Physique fes parties font agitées ; car tous les Phyficiens conviennent qu’un des principaux effets de la chaleur , eftde mettre en mouvement les parties de la maffe fur laquelle elle agit.
- III. SECTION. Des Loix du Mouvement firnple.
- O N appelle Loix du Mouvement certaines régies, fuivant lefquelles tous les corps fe meuvent généralement & conftamment, lorfqu’ils obéiffent à quelque force motrice.
- Le mouvementfimyle eft celui d’un corps qui n’obéit qu’à une feule force , ou qui ne tend qu’à un feul point. Tel eft celui d’un homme qui gliffe en ligne droite fur un canal glacé, ou celui d’un corps grave que fon propre poids fait defcendre par une ligne perpendiculaire à l’horifon : un tel mouvement eft l’effet d’une feule im-pulfion , ou de plufieurs qui fe fuc^ cèdent dans la même diredion.
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- Experimentale. 207
- Première Loi du Mouvement fimple.
- 'Tout corps qui cfl une fois mis en. mouvement, continue defe mouvoir dans la direction , & avec le degré de vîtejfe qiiil a reçu , fi fon état n'cfl changé par quelque caufe nouvelle.
- C’eft-à-dire , que s’il quitte la ligne droite qu'il a commencé à décrire, fi fa vîtefie fe rallentit ou s’accélère , ces changemens viennent d’une caufe particulière qui le détermine autrement, qui ajoute ou qui retranche à fon mouvement , fans quoi la première caufe ne cefferoit d’avoir pleinement fQn effet. Car pourquoi fon état changeroit-il ? La force d’inertie qui l’a retenu , tant qu’elle a pu , dans fon repos, Sc qu’il a fallu vaincre pour lui faire prendre du mouvement, le fait refifier enfui-te , autant qu’elle peut, à toute variation , Sc cette réfiftance doit être vaincue de nouveau par une force pofitive , avant qu’on apperçoive aucun degré de plus ou de moins dans l’état du mobile.
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- 208 Leçons de Physique Mais pourquoi la nature s’eft-elîc fait une loi qui n’a jamais fon effet ? ou plutôt , comment avons-nous pu affîgner aux corps qui fe meuvent, une confiance de diredion & de vî-teffe , qui ne repréfente pas la nature ? Quelqu’un a-t-il jamais vû un mouvement fans altération , 8c qui fe perpétuât fans avoir befoin d’être réparé ? Le corps le plus mobile 8c le plus violemment agité , ne revient-il pas au repos, après un tems plus ou moins long ?
- Il faut avouer-que nous n’avons en notre difpofition aucune expérience qui prouve diredement, 8c d’une manière pofitive , l’énoncé de cette première loi.
- Mais, i°. nous avons fait voirci-deffus , qu’un corps, en tel état qu’il foit , tend à y perfévérer, par une force que nous avons nommée inertie. Ce principe fuffit pour établir la loi dont il s’agit, puifqu’en faifant ab-ffraétion de toute réfiffance étrangère , lorfqu’une fois un corps eft en mouvement, on ne voit plus rien en lui qui réfiffe à l’impulfion qu’il a reçue 3 ni qui détruife l’inertie qui s’oppofe
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- Experimentale. 209 s’oppofe à Ton changement d’état.
- 20. S'il efl vrai que les corps perdent toujours leur mouvement après un certain tems, il n’efl pas moins vrai qu’on connoît toujours des obstacles qui le leur font perdre ; & parce que des réfiftances inévitables ,, ( quoiqu’étrangéres , ) font ceffer le mouvement d’un corps , feroit-ce une raifon pour conclure que le mouvement efl; de nature à ne pouvoir fub-fifter ? Ne doit-on pas plutôt juger tout le contraire, de cela même qu’il faut abfolument des réfiftances pofiti-ves pour le faire ce fier ? Voyons donc quelles Sont les caufes qui font ceflfer lé mouvement , & choififfons par préférence celles qui Sont tellement liées avec l’état naturel, qu’elles ne peuvent être évitées.
- imentDans quelque endroit 8c de quelque manière qu’on faffe mouvoir un corps, il Se trouve toujours dans quelque fluide, qui à cet égard Se nomme milieu , 8c qu’il efl obligé de pouffer Sans ceffe devant lui pour Se faire un paffage ; 8c comme ce milieu efl; matériel, il fait une continuelle réfiftance au mobile qui tend à le dé? Tome L S
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- 2io Leçons de Physique placer. Celui-ci ne peut donc continuer de fe mouvoir qu’en employant à chaque inftant une partie de Ton mouvement, pour vaincre cette ré-flftance ; ainfi après un certain tems, il l’a tout employé, & fe trouve réduit au repos.
- 2mentXous les corps étant pefans, aucun d’eux ne peut fe mouvoir dans une direction différente de celle qui eft propre à la pefanteur , s’il n’eft foutenu par une fufpenfion , ou par un plan , ou bien il gliffe dans quelque fluide qui le touche de toutes parts. De quelque manière qu’on s’y prenne , il faut toujours qu’il paffe par les différens points de la furface du plan qu’il parcourt, ou du milieu qu’il divife,ou que les pièces qui le fufpen-dent faffent la même chofe l’une fur l’autre. Cette application fucceffïve de furface à furface fe nomme frottement , ôc réfifte encore au mouvement: car lafuperficiedes corps n’eft jamais parfaitement unie ; les parties hautes de l’une s’engagent dans les Cavités de l’autre , ce qui fait qu’elles ne gliffent qu’avec quelque difficulté. La réliftance des milieux & celle
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- Expérimentale. 211 qui vient des frottemens, font donc des caufes qui empêchent que la première loi du mouvement ait un plein effet, parce qu’étant inévitables dans l’état naturel, il en réfulte des réfif-tances qui détruifent indifpenfable-ment une partie de la vîteflfe des corps à chaque inftant.
- -Toute machine que l’on fait mouvoir , n’exerce donc jamais fur la rélif-tance qu’on s’eff propofé de vaincre, tout le mouvement qu’elle a reçu , puifque les caufes dont nous venons de faire mention, en confument né-ceflairem'ent une partie. Comme il ell important de fçavoir ce qui doit lui ‘en relier après cette dédu&ion, nous allons expofer ici ce qu’on doit principalement confidérer quand on veut évaluer les rélîllances qui naif-fent ou des frottemens, ou des milieux.
- Article premier.
- De la réfijlance des Milieux.
- Les milieux quoique fluides , réflf-tent comme les autres corps par leut inertie qui s’oppofe à leur déplace-
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- ment ; mais l’inertie, comme nous l’avons déjà dit, eft toujours proportionnelle à la malle : toutes chofes égales d’ailleurs, plus le milieu a de denfité, plus il fait de réfiftance.
- Mais la malle des corps ne dépend pas feulement de leur denfité , elle dépend aulîi de leur grandeur ; car une pinte d’eau péfe plus qu’une cho-pine de la même eau : ainfi le même milieu en pareilles circonflances rélifte à proportion de la quantité qu’on en déplace , 6c cette quantité doit être mefurée par la furface antérieure du corps qui s’y meut, 6c par l’efpace qu’on lui fait parcourir. Si je divife l’eau ou l’air avec le plat de la main ; à chaque inftant j’en déplace beaucoup- plus que fi je les divifois en teins égal, feulement avec le tranchant de la même main , 6c je trouve auffi plus de réfiftance.
- La mafife de cette portion du milieu qu’on doit déplacer, étant déterminée par fa denfité , par la grandeur de la furface folide qui la pouffe , elle doit l’être encore par la vîteffe du mo-bile;car on conçoit bien que fi je fais mouvoir ma main dans l’eau, de la
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- Experimentale. 213 longueur de deux pieds dans une fécondé , je déplace une plus grande quantité du fluide, que fi dans un tems égal ma main n’avoit parcouru qu’un efpace d’un pied. Or une plus grande quantité d’eau fait une plus grande malle, qui réfifte plus, & l’inertie s’op-pofe à une plus grande vîtefle, comme elle s’eft oppofée au premier degré qu’on a fait prendre au fluide qui cède. Les expériences fuivantes feront preuves de ce que nous, venons d’établir touchant la réfiftance des milieux, & achèveront d’éclaircir ce que nous en avons dit.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- T REPARATION.
- On a divifé en deux parties égales une efpéce de baquet ou d’auge, par une cloifon qui s’étend d’un bout à l’autre,pour mettre de l’eau d’un côté, & laifler l’autre plein d’air feulement. Une double potence qui s’élève fur le milieu de la cloifon , fufpend deux verges de la même longueur, aux bouts delqnelles font attachées deux boules de métai, qui font femblables
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- 214 Leçons d e Physique par leurs poids & par leurs volumes, Sc qui peuvent, lorfqu’on les met en mouvement, aller & revenir chacune dans la partie du baquet, à laquelle elle répond. Voyez la Fig. 4.
- E F F E T s-
- Les deux boules partant en même tems avec des quantités égales de mouvement ; celle qui fe meut dans l’eau perd toute fa vîtelfe en 4 ou y fécondés , au lieu que l’autre dont les balancemens fe font dans la partie de l’auge qui ne contient que de l’air, conferve fort long-tems fa vî-teffe , & ne la perd entièrement qu’a-près un très-grand nombre de vibrations.
- Explications.
- Les deux boules étant de même métal j & ayant des volumes égaux , comme on le fuppofe, ont nécessairement des malles égales, & lorfqu’el-les commencent à décrire des arcs femblables aux bouts de deux verges d’égales longueurs, leurs vîtelfes font auffi femblables, comme nous le ferons voir dans la fuite. Ainfi puifqua
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- Experimentale. 21$ le mouvement fe mefure par la maffe 6c par la vîteffe, les deux boules de notre expérience commencent à fe mouvoir avec pareilles quantités de mouvement. Dans le premier inftant chacune d’elles déplace un égal volume du fluide dans lequel elle fe meut ; mais le volume d’eau déplacé par F, eft environ 800 fois plus den-fe que l’air pouffé par G. Ces deux mobiles ont donc déployé leurs forces fur des réfiffances bien inégales , puifqu’elles font dans le rapport de 1 à 800 ; ainfi la boule F n’a point pû paffer outre qu’elle n’ait confumé une partie de fa force, qui égale 800 fois celle que la boule G a perdu de la fienne. Ce qui fe fait dans le premier inftant recommence dans l’inf-tant luivant ; 6c les vîteffes des deux mobiles diminuent ainfi , avec une différence à peu-près proportionnelle à celle des milieux , jufqu’à ce qu’enfin l’un 6c l’autre foient entièrement réduits au repos.
- Afp licati o ns.
- M. Neuwton a démontré qu’un corps Iphérique qui fe meut dans un
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- 2î6 Leçons de Physique milieu tranquille, & d’une denfîté égale à la Tienne , perdoit la moitié de Ton mouvement avant que d’avoir parcouru un efpace égal en longueur à deux de Tes diamètres. Qu’on Te rappelle ici les principes que nous avons établis ci-deiïus, & que nous venons de confirmer par l’expérience précédente ; on concevra facilement comment on peut foumettre à un calcul exad la réfiftance qu’un fluide peut faire au mouvement d’un corps folide qui y eft plongé. Car fuppofez que ce fait une boule d’or qui fe meuve en ligne droite dans l’eau,ce qu’elle déplace équivaut à un cylindre dont la bafe a pour diamètre celui de la boule , & pour axe la ligne que fon centre décrit. On fçait quel eft le rapport des denfités de l’or & de l’eau ; on fçait auflî quel eft le rapport d’une boule à un cylindre, d’un diamètre, Ôc d’une hauteur donnée. Toutes ces quantités étant donc connues , on peut juger de la réfiftance que l’eau oppofe à la boule pendant qu’elle parcourt tel ou tel efpace : ôc en comparant ce qu’elle a perdu de fa vîteffe, avec ce qu’elle avoit en
- commençant
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- Experimentale, nq commençant à fe mouvoir, on peut juger de ce qui lui en refte.
- Nous avons déjà dit , que pour évaluer la réfiftance des fluides , ii falloir avoir égard auiïi à la vîtefle du mobile. Il n’y a point de milieu il divifible , qui n’exige un tems fini pour céder. Nous trouvons ordinairement ce tems fort court , parce que les vîteffes que nous employons pour les divifer ne font point fort grandes ; & la comparaifon que nous faifons du tems employé contre eux » à celui avec lequel ils obéiifent , nous fait porter ce jugement dont on revient quand on confidére certains effets qu’on ne peut expliquer qu’en fuppofant qu’on n’a point donné au fluide le tems de céder. Pourquoi » par exemple , les coups de rames font-ils avancer un bateau ? & pourquoi le font-ils avancer d’autant plus vite qu’ils font plus prompts & plus fréquens ? c’eft que lorfqu’on frappe l’eau plus vite qu’elle ne peut céder, elle devient par cette lenteur à obéir le point d’appui d’un levier que le batelier fait agir. Les poiffons font avec leurs queues ce que le batelier Tome L T
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- 2i8 Leçons de Physique fait avec fes rames, le nageur avec fes bras 8c fes jambes , les oifeaux aquatiques avec leurs pieds, qui pour cet effet font conformés d’une manière propre à pouffer un grand volume d’eau.
- IL- EXPERIENCE.
- P REPARATION.
- Hî, Figure y. repréfente un mouvement d’horlogerie , dont le modérateur eft un volant à deux ailes ,1,2; on monte le reffort avec une clef, 8c la pièce K eft un levier qui fe meut de gauche à droite , ôc de droite à gauche , pour mettre le rouage en jeu , ou pour l’arrêter. On pofe cet infiniment fur la platine de la machine pneumatique que nous avons re-prefentée entière dans la Figure 1. de la 2. Lefon ; & on le couvre d’un récipient ae verre garni par le haut d’une tige de métal L , qui paffe à travers d’une virole de cuivre pleine de cuirs gras, 8c avec laquelle on peut mener le levier K, fans laiffer rentrer l’air, quand on a fait le vuide dans le récipient. Voyez la Figure 6.
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- Experimentale. 2Jp Effets•
- Lorfqu’on met le rouage en jeu dans le vuide , on s’apperçoit par la fréquence des coups de marteaux qui battent fur le timbre , que le mouvement du rouage eft beaucoup plus libre que quand le récipient eft plein d’un air femblable à celui de l’at-mofphére.
- Explications-
- ‘ f
- - Ce qu’on nomme communément le vuide de Boyle , n’eft autre chofe qu’un efpace où l’on a raréfié l’air autant qu’il eft pofîible , par le moyen de la machine pneumatique , que ce Philofophe Anglois a beaucoup perfectionnée ; mais nous ferons voir , ( & tous les Phyficiens en conviennent , ) que ce vuide n’efl qu’un milieu moins denfe , que celui où nous voyons la plûpart des corps fe mouvoir. Dans l’un 8c dans l’autre de ces deux milieux , c’eft-à-dire, dans l’air ordinaire 8c dans l’air raréfié » le rouage n’a point une entière liberté , parce qu’indépendamment des autres caufes, le volant a tou-
- Tij
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- 22i Leçons de Physique jours quelque réfillance à vaincre pour fe mouvoir dans le fluide qui l’environne. La réfifhnce de ce fluide efl: proportionnelle à fa denfité ; & par cette raifon dans un air moins denfe , le modérateur moins gêné lui-même , laide plus de liberté aux roues, & procure plus de fréquence aux marteaux.
- Applications.
- On voit par cette expérience , que l’air efl un milieu réfiftant qui fe comporte à l’égard des corps en mouvement , comme tous les autres fluides; à cela près, qu’étant beaucoup moins denfe que la plupart d’entr’eux , il réfille moins en pareilles circonflan-ces : c’eft pourquoi pour trouver un point d’appui dans fa réfiflance , comme nous avons vû qu’on en trouve dans celle de l’eau , il faut le frapper avec bien plus de viteflfe , ou bien en pouffer un plus grand volume en même tems. Les oifeaux s’élèvent , fe foutiennent, & font de longs trajets dans l’air, malgré le poids de leur corps qui excède toujours confi-dérablement celui du milieu qu’ils
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- Experimentale. 221 éccupent. Ceux qui volent long-tems & fort loin, comme les hirondelles , la plûpart des oifeaux de proie , plulieurs aquatiques, &c. ont ordinairement peu de corps, beaucoup de plumes , & des ailes fort grandes ; ceux au contraire qui ont •lin vol plus court ou moins fréquent,, ont d’ordinaire plus de chair, & des ailes plus petites par proportion. Mais h l’on y fait attention , on remarquera que ceux-ci battent plus promptement que les autres en volant ; les moineaux , pinçons, chardonnerets , linotes , 8cc. volent comme par fauts , 8c ne fe foutiennent point long-rems dans une même direction pleurs aîîes ne peuvent élever 8c fDiitenir leur corps que par une vîteffe a laquelle ils peuvent à peine fournir quelques inltans : pendant qu’ils fe repofent pour recommencer, leur propre poids les gagne , 8c leur fait perdre une partie de l’élévation précédemment acquife ; c’eft pourquoi leur vol n’efi: qu’une fuite d'é-lancemens.
- Il y a des oifeaux qui fe foutiennent pendant quelque tems à la même élé-
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- 222 Leçons de Physique vation * fans paroître mouvoir les ailes , ( ce qu’on nomme flâner ; ) on doit fuppofer qu’elles le meuvent pourtant, mais que leurs vibrations font fi promptes & fi courtes , qu’on ne peut les appercevoir à une certaine diflance. La grande vîtefle de ce mouvement peut fuppléer pendant quelque tems à des battemens plus ouverts ; & Ton remarque aufli que les oifeaux qui planent , font obligés de tems en tems de regagner par un vol ordinaire la-hauteur qu’ils ont perdue infenfiblement, & de re-pofer, pour ainfi dire , par des mou-vemens plus, lents ôc plus étendus rt les mufcîes dont le reflbrt a été trop -tendu pendant ces vibrations courtes St fréquentes. ,
- On voit par-là pourquoi les oi^ féaux domefliques, ou ceux qui s’en-graîfîent. beaucoup en certaines fai-fonS, volent fi peu ou fi mal. A me-lure qu’ils augmentent en mafle, il faudroit aufii que leurs ailes devinlfent plus grandes , pour emb rafler un plus grand volume d’air, ou que leurs forces augmentaflent par proportion pour les faire agir avec plus de vîtefr
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- Experimentale. 223 fe : mais Je degré de force , 8c la conformation dans chaque efpéce , ne font pas variables comme l'embonpoint.
- Que l’on compare maintenant le poids d’un-homme avec la force qu’il lui faudroit avoir dans les bras, pour mouvoir des ailes d'une grandeur proportionnée à fa malfe, avec une vî-telfe capable de le foutenir en l'air , 8c l’on verra quelle a été la folie de ceux qui ont cherché les moyens de voler, & qui les ont regardés comme polîibles. En vain s’imagineroit-on qu’il ne faudroit que de la dextérité & de l’exercice ; il feroit facile de faire voir que les bras d’un homme le plus robufte & le plus exercé, ne font pas capables d’un effort fuivi, qui pût produire un tel effet.
- III. EXPERIENCE.
- T REPARAT ION.
- L’inftrument que repréfente la FigB 7. eft un double moulinet dont les ailes en même nombre pour chacun» font auffi de même poids, de même largeur & de même longueur ; avec
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- 224 Leçons de Physique cette différence , qu’à i’un des deux le plan de chaque aîle peut s’incliner à l’axe , de telle façon que i’on veut : un même reffort qui fe détend quand on baiffe un bouton qu’on voit en M, pouffe également deux petites broches N N, qui font fixées aux moyeux des moulinets ; ainfi en obéiffant tous deux à cette impulfion commune, ils commencent à fe mouvoir avec des vîteffes égales.
- Effets.
- Si toutes les aîles des moulinets font dans des pofitions femblables relativement à leurs axes, par exemple , fi dans l’un & dans l’autre le plan de chaque aîle eft parallèle à l’axe commun, le mouvement imprimé par le reffort dure également dans tous les deux ; ils font un pareil nombre de tours, & finiffent enfemble de fe mouvoir. Si au contraire dans l’un des deux moulinets la largeur des ailes tombe fur l’axe à angles droits , ou ( ce qui eft la même chofe ) que leurs plans fe trouvent tous dans celui d’un même cercle ; alors la même impulfion fait tourner celui-ci
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- Experimentale. 2.2.$ bien plus vite & beaucoup plus long-tems que l’autre.
- E XPLICJTION S.
- Dans le premier cas de l’expérience précédente , les ailes de chaque moulinet fe préfentent de face au milieu commun qu’elles ont à déplacer pour fe mouvoir : elles ne différent d’ailleurs par aucune circonftan-ce , comme on le fuppofe ; elles éprouvent donc en même tems des réfiflances égaies ; elles perdent par conféquent pareilles quantités de forces dans les mêmes inltans ; quand la vîteffe manque tout-à-fait à l’un des deux moulinets , elle doit pareillement manquer à l’autre. Tout au contraire dans le fécond cas , l’un des deux moulinets préfente fes ailes de champ ; dans cette pofition ce ne font plus que des lames qui divifent facilement l’air , 8c qui n’éprouvent plus à beaucoup près la même oppofi-tion de fa part , puifque le volume qui doit fe déplacer efl beaucoup moindre : ainfi celui qui dans des tems égaux perd moins de fa force , doit tourner plus vite ôc plus long-tems que l’autre.
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- 226 Leçons de Physique
- Applications.
- Cette dernière expérience fait voir qu’une même maffe peut éprouver des réfiftances différentes dans le même milieu , félon qu’elle lui préfente directement une furface plus ou moins grande. Le batelier fait agir fa rame par le plat, quand il cherche .un point d’appui dans la réfilfance de l’eau ; mais il la relève par le tranchant pour fe moins fatiguer, quand il veut fe mettre en état de re-commencer.
- C’eft par la même raifon , qu’un corps conferve ordinairement mieux fon mouvement lorfqu’il eft entier, que s’il eft* divifé ; car la divifion multiplie les furfaces, & par confé-quent la réfiftance du milieu. Quand une once de plomb fort d’un fufil, fous quelque quantité de furface qu’elle foit, l’impulfion de la poudre qui détermine fa vîteffe eft la même ; cependant tout le monde fçait qu’une balle eft toujours portée beaucoup plus loin qu’une pareille Quantité de plomb en grains : cette différence vient de la réfiftance de
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- Experimentale. 227 Pair qui agit en raifon des furfaces ; car chaque petit grain de plomb ainfî que la balle , préfente toujours à l’air qu’il divife , la moitié de fa fuperficie fphérique ; & à poids égaux > la fom-me des petites furfaces hémifphéri-ques du plomb grainé, excède beaucoup celle d’une feule balle.
- - Comme il arrive Couvent qu’on ne compte point allez fur la réliftance du milieu , quelquefois auffi le préjugé lui en prête pi us qu’il n’en a. Qui efl-ce qui n'a pas oui dire, par exemple , qu’un coup de fufil qui paffe au-deffus de l’eau, ou qui traverfe d’un bord à l’autre d’une rivière ou d’un étang, ne porte pas le plomb aulîi loin que par-tout ailleurs ? La raifon qu’on en donne en difant que la vapeur de l’eau épaiffit l’air , a bien quelque vraifemblance ; mais on la fait trop valoir , quand on attribue des effets fenfibles à ce prétendu épaiffiffement de l’air. L’expérience précédente a fait voir qu’on ne fait varier confidérablement fa réfiftance qu’en faifant naître des différences conlidérables dans la denfité ; Sc des épreuves que j’ai plufieurs fois répé-
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- 228 Leçons de Physique tées avec foin , m’ont appris que lé fait en queftion eft pour le moins une exagération. Si quelqu’un s’eft apperçu qu’il n’atteignoit point les objets étant fur l’eau , comme lorf-qu’on tire ailleurs , c’eft qu’il a été trompé par la diftance , qui nous pa-roît toujours moindre quand nous ne voyons qu’une étendue trop uniforme , & que nous n’y trouvons pas d’objets qui nous aident à l’eftimer. Ainfi il ne feroit pas furprena'nt qu’on eût manqué de tuer à 60 pas un oi-feau , qu’on croyoit tirer à yo ; mais la denfitédu milieu augmentée par la vapeur de l’eau, auroit bien peu de part à cet effet.
- Jusques ici nous avons confidéré le milieu comme tranquile , mais s’il eft agité , fa réfiftance fera augmentée ou diminuée par fon propre mouvement. Le poiffon qui remonte le courant d’une rivière , a deux réfif-tances à vaincre : l’une eft le mouvement de l’eau dont la direétion eft contraire à la fienne ; l’autre eft l’inertie du volume auquel il répond , 6c qu’il doit déplacer comme il feroit dans une eau dormante. Un homme
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- Experimentale. 229 qui marche contre le vent, a la même chofe à faire ; & c’efl pour cette raifon , que quand on fait mouvoir un çorps contre la direction d’un fluide dont le mouvement eft rapide , on diminue fon volume autant qu’il eft poiïïble pour donner moins de prife à l’effort du courant. Un vaiffeau qui a le vent contraire , plie fes voiles ; & en pareil cas, le batelier fait afleoir ceux qu’il pafle d’un bord à l’autre de la rivière.
- Si le mobile ôc le fluide qui lui jfèrt.de milieu , fe meuvent tous deux dans la même direction ; ou ils ont des vîteffes égales , ou l’un des deux en a plus que l’autre ; dans le premier cas, la réfiflancedu milieu eft nulle; teleii le mouvement d’un poiflonquî fuit précifément le courant de l’eau : dans le dernier cas, celui des deux qui a le plus de vîtefle en communique à l’autre aux dépens de celle qu’il a. Un boulet de canon qui part clans la direction du vent, ne trouve pas autant de réfiftance dans l’air, qu il en fouf-friroitdans un rems calme; mais comme il va plus vite que le vent, il faut toujours qu’il s’ouvre un paflage dans
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- 230 Leçons dè Physique ce milieu qui fuit devant lui avec trop de lenteur. Si l’on connoît par les régies que nous avons établies , quelle feroit la réfiflance d’un milieu, s’il étoit en repos ; on connoîtra de même ce que fon degré de vîtefle pour ou contre , ajoute ou diminue à cette réfiflance.
- Article II.
- De la réfiflance des frottemens.
- Pour fe faire une jufte idée des frottemens , il faut obferver que la furface d’un corps quelconque n’eft jamais parfaitement unie : quand on fuppoferoit que toutes les parties fo-lides qui la compofent font exactement dans le même plan, ( & quand cela fe trouve-t-il ? ) les pores qui les féparent nous obligeroient encore à nous repréfenter cette fuperficie comme un affemblage de petites éminences & de petites cavités. Sup-pofons que deux plans de cette efpé-ce fe touchent dans tonte leur étendue , les parties hautes de l’une entreront dans les creux de l’autre , comme il arrive à-peu-près à une pe-
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- Experimentale. 231 lote couverte de velours,que l’on po-fe fur un tapis de même étoffe ; ou bien fi c’eft un corps folide que l’on plonge dans un liquide , celui-ci en conféquence de la ténuité & de la fluidité de Tes parties , fe moule exactement dans toutes les cavités de l’au-tre , comme on peut le remarquer par l’humidité qu’on y apperçoit quand il en fort.
- S’il s’agit maintenant de faire parcourir à un corps la furface d’un autre corps , cela peut s’exécuter de deux manières différentes qu’il eft important de bien diftinguer : i°. En appliquant fucceflivement les mêmes parties de l’un à différentes parties ae l’autre, , comme quand on fait gliffer un livre fur une table : & nous nommerons ce frottement, celui de la première efpéce. 20. En faifanc toucher fucceflivement différentes parties d’une furface à différentes parties d’une autre furface , comme îorfqu’on fait rouler une boule fur un billard : & nous nommerons ce dernier frottement,de la fécondé efpéce.
- Dans le premier cas,le mouvement que l’on fait faire à celui des deux
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- 232 Leçons de Physique corps qui pafle fur l’autre , a une direction perpendiculaire à celle félon laquelle les parties des furfaces font réciproquement engagées. Car félon notre fuppofition, lafurface que l’on fait glilfer horizontalement, eft celle d’un corps grave que fon poids appuyé verticalement fur la table ; 6c cette efpéce de frottement occafion-ne fouvent la rupture de ces petites éminences qui forment l’inégalité des fuperficies, comme on peut le remarquer par la ponlîiére qu’on fait naître de deux marbres , ou de deux morceaux de bois drelfés , qu’on frotte l’un fur l’autre un peu rudement.
- Dans le fécond cas , ces mêmes parties engagées fe quittent à-peu-près comme les dents de deux roues de montre fe défengrennent en roulant l’une fur l’autre : s’il arrive qu’elles ayent peine à fe quitter, c’efl qu’il y a difproportion entre les parties feillantes , & les vuides qui les reçoivent ; mais jamais cette dernière efpéce de frottement n’eft aulfi efficace que l’autre 3 pour rallendr le mouvement.
- L’ufage
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- Experimentale. 233
- L’ufage où l’on eft d’enrayer les roues des voitures dans les defcentes rapides, nous fournit un exemple familier des différens effets que produî-fent ces deux fortes de frottemens. Quand on craint qu’un carroffe , ou une charrette, ne fe précipite en def-cendant trop vite , on empêche les roues de tourner fur leur axe ; alors le même point de la circonférence traîne fucceffivement fur une fuite de points pris fur le terrain ; c’eft un frottement de la première efpéce , qui réfifte confidérablement au mouvement de la voiture. 11 n’en efl pas de même quand chaque roue tourne à l’ordinaire fur fon effieu ; elle fe déployé fur les différentes parties du plan qu’elle a à parcourir ; fon frottement , quant à fa circonférence , n’eft que de la fécondé efpéce ; Sc fon mouvement beaucoup plus libre, le feroit trop , s’il fe trouvoit encore favorifé par une pente trop roide.
- 1! n’efî pas aufli facile d’eftimer la réfiflance qui vient des frottemens , que celle des milieux confidérés par rapport à leur denfité , au volume de à la vîteffe du mobile qui les délire 1, V
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- 234 Leçons dePhysïque place. Le pafiage fuccefîif d’une fur-face fur une autre , eft d’autant plus retardé , qu’elles ont toutes deux plus d’inégalités ; mais ce plus ou ce moins varie à l’infini > non feulement par la nature des corps, mais aufli par le degré de perfection qu’ils peuvent recevoir de l’art. Un ouvrier ne peut jamais dire qu’il a poli également deux morceaux du même bois , du même métal, de la même pierre, &c. & quand il auroit une réglé certaine pour s’en afiîirer , on ne pour-roit pas compter fur la confiance de cet état ; toutes les matières s’ufenc & s’altèrent peu à peu > & ces ac-cidens dont on ne peut guéres efii-mer la valeur, augmentent quelquefois , & plus fouvent diminuent le poli des furfaces.
- Les autres quantités qui entrent dans l’évaluation des Frottemens, la grandeur des fuperficies , la preffion qu’elles ont l’une fur l’autre, leur degré de vîtefies, font des chofes plus faciles à mefurer ; mais comme leur valeur efi relative à l’état aCtuel des JMaces, il refie toujours beaucoup d’incertitude dans l’eftimatiou des
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- Experimentale. 23$’ réfiftances qui en réfultent. On fe contente pour l’ordinaire d’un à-peu-près qui fouvent n’en ell point un , en fup-pofant qu’un tiers de la puiffance , ou du mouvement imprimé à une machine , ell employé à vaincre les frottemens : mais on voit bien que cela doit s’entendre d’une machine en grand, & qu’il doit y avoir beaucoup de variété , fuivant Ton degré de fimplicité, & félon la perfedion des pièces qui la compofent.
- Quelques Phyficiens * ont préten-du que la grandeur des furfaces n’en-troit pour rien dans le frottement , sc.
- Sc qu’on ne de voit avoir égard qu’au degré de preflion. «Un Corps, difent- *u h»*. » ils, qui a plus de largeur que d’épaif-» feur, ne doit pas faire plus de réfif-» tance quand on le traîne fur fa plus » grande furface , que lorfqu’il frotte » par fon côté le plus étroit ; parce » que la preffion qui vient de fou » poids , étant la même dans Fun Sc » dans Fautre cas ; fi dans le premier;
- » il y a plus de parties engagées, elles » le font moins profondément que » dans le fécond. »
- Ce xaifonnement, qui ne conclu-
- Vij
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- £3^Leçons de PHVsnitfE roit pas feul, & auquel on peut en
- * r. ttitit °PP°^er bien d’autres * $ a été ap-de e^icad. puyé de quelques expériences très-<ks in^énienres, Sc en apparence très-fa-
- 1701 « P0 ^ # # J 1
- jos. eif. vorables à l’opinion qu’on vient d’ex-pofer ; mais dans une matière comme celle-ci, où l’on ne peut pas tirer des conféquences du particulier au général , il faut fe régler fur ce qui arrive le plus ordinairement. Des épreuves réitérées m’ont prefque toujours, fait voir comme à M. Mufchenbroek qui en a fait beaucoup en ce genre , qu’il falloit compter les furfa-ces pour quelque chofe , pour beaucoup moins cependant que les pref* fions ; quant aux rapports des unes Sc des autres avec les effets, je n’ai rien trouvé d’affez confiant pour en pouvoir faire le fondement aune e-xafte théorie.
- Outre la prefiion Sc la grandeur des furfaces, on doit encore faire entrer la vîteffe dans l’évaluation des frottemens ; car comme cette forte de réfiffance vient des parties engagées qu’il faut rompre , ou qu’on ne peut dégager qu’en faifant céder la prefiion qui tient les furfaces appli-
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- ËXT?ERIMENTA£E. 237 quées l’une à l’autre ; il efl évident que la fomme des réfiflances doit être d’autant plus ^grande , que le corps frottant aura plus de chemin à faire dans un tems déterminé ; parce qu’alors il faut que les parties engagées le rompent en plus grand nombre , ou fe dégagent plus fréquemment.
- Mais une chofe très-remarquable , c’eft que cette augmentation de ré-liftance qui vient de la vîteffe avec laquelle on fait frotter les furfaces , a les bornes , au-delà defquelles on peut accélérer le mouvement, fans que les frottemens en deviennent plus confidérables ; ainli l’on peut dire en quelque façon, qu’en augmentant la caufe , on n’augmente plus fon effet ; paradoxe qui mérite d’être expliqué.
- Suppofons que D E, 8c F G, Fig, 8.repréfentent deux furfaces de corps durs , dont les inégalités infenfibles foient engrennées les unes dans les autres ; que la prehion qui les joint, agilfe dans la direction A B, perpendiculaire à celle du mouvement qui fait glilfer ces deux corps l’un furl’au-
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- Leçons de Physique tre. On voit bien que celui de def-fus ne peut fe mouvoir félon la direc* tion B C, à moins que fes parties les plus élevées e ,f, g, b, ne fe dégagent des creux dans lefquels elles font enfoncées, ce qui ne fe peut faire qu’autant que le corps entier DE, fera foulevé contre l’effort de la pref-fion. Si cette preffion eft affez gran-de pour faire retomber ces parties qui ont été dégagées , dans les creux qui fuivent immédiatement ceux qu’elles ont quittés , c’eft-à-dire, que la partie e, fortant du i retombe au 2 , au 3 , &c. il eft vifible que l’effort qu’il faudra faire pour foulever le corps DE, ou ( ce qui eft la même cho-fe ) pour défengrenner les parties, fe répétera autant de fois qu’il y a de ces petites élévations à la furface FGs Sc plus le corps frottant fera de chemin dans un tems donné , fur celui auquel il eft appliqué , plus ces fou* lévemens & ces rechûtes auront lieu: ainli la réfiftance des frottemens augmente par lavîteffe, tant que cette vîteffe n’empêche pas que les parties liantes d’une furface fe logent fuc-ceffivement dans toutes les parties
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- Experimentale. 2 39 baffes de l’autre furface, de la manière qu’on vient de l’expofer.
- Mais il peut arriver que le mouvement qui fe fait félon la direction B C, foit fi rapide, que lorfque les parties faillantes e9f9g9h9 ont été dégagées, elles foient entraînées d’une quantité confidérable avant que la preffion les engage de nouveau ; que la partie e, par exemple, ayant quitté le 1» creux de la furface F G, au lieu de retomber dans les, foit tranfpor-tée jufqu’au 3 , ou jufqu’au 4, & alors on conçoit aifément que le corps frottant D E , pourra parcourir 2, ou 3. fois autant de furface fur F G, fans cependant que fes parties y foient plus fréquemment engagées.
- Les expériences que je vais rapporter , feront voir ce qui m’a paru invariable dans les ffottemens ; i°. Que le frottement de la première espèce fait beaucoup plus de réfifian-ce, que celui de la fécondé. 20. Que le frottement augmente par l’augmentation des furfaces, toutes cho-fes égales d’ailleurs. 30. Que la preffion fait croître auflî la réfifiance du frottement $ de quelque elpéce qu’il
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- £40 Leçons de PhysïcIüe
- foit. 40. Qu’à proportions égaies, la réfiftance des frottemens augmente plus confidérablement par les pref-îions que par les furfaces»
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation.
- La Figure 9. repréfente un infiniment compofé 5 iq. de quatre rouleaux , 1 , 2 , 3, 4 , fufpendus par des pivots très-fins dans deux doubles montans P P s 20. d’un autre rouleau 'plus grand que les précédens, St dont l’axe 0 0 a dans toute fa longueur environ 2 lignes 7 de diamètre , & fe termine par deux pivots d’acier, qui roulent dans deux vis percées félon leur longueur , ou bien fur les deux interférions des deux paires de rouleaux ; un reffort fpiral fixé d’une part à l’un des doubles inentans , ôt de l’autre à l’axe de ce dernier rouleau, le fait tourner alternativement fur deux fens, St l’on compte la durée du mouvement du rouleau par le nombre des vibrations du reffort : 30. d’une pièce R, repréfen-tée feule par la Fig. 10* quirepofefur
- l’axe
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- Experimentale. ' 241 Paxe du rouleau , tantôt par une fur-face s , tantôt par deux autres 11, femblables à s , & au bout de laquelle1 ou attache un ou plufieurs petits poids', pour augmenter la preflion for l’axe. Quand on tend le reffort, on avance le levier V, pour appuyée un des croilillons du grand rouleau , afin d’être fur du degré de tenfion , ôc pour le détendre avec juftefle.
- • On met d’abord les pivots du rouleau dans les trous des vis ôc
- enfuite on les fait repofer fur les interférions des rouleaux , fans charger l’axe avec la pièce Æ ; ôc dansl’una ôc dans l’autre épreuve, on a foin que 1-e reiTort foit tendu également.
- Effets.
- ' Le refifort ayant été détendu , fï dans le premier cas on a compté 29 ou 30 vibrations avant que le mouvement celle entièrement ; dans le fécond on en compte environ 400,dont chacune dure près d’une fécondé.
- Explication*.
- L’expérience précédente confédérée dans les deux faits qu’elle établit â T'orne I. X
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- 242 Leçons de Physique prouve visiblement que les frotte-mens, de quelque forte qu’ils foient, détruifent le mouvement par une ré-finance qui ne diffère que du plus au moins. Mais elle fait voir en même tems , que des deux efpéces de frottemens que nous avons diflin-guées -, la première a des effets bien plus confidérablesque l’autre : quand les pivots tournent dans les vis percées , c’efl un frottement de la première forte ; toute leur furface cylindrique paffe fucceffivement fur la partie inférieure de chacun des trous : quand au contraire ces mêmes pivots font tourner par leur mouvement les rouleaux qui les portent , ce n’eft: plus qu’un frottement de la fécondé efpéce; car alors la circonférence des uns ne fait plus que fe développer fur celle des autres ; la partie qui a touché, ne touche plus l’inflant d’ar près , Sc celle qui la précédé lui fert de point d’appui, pour fe dégager fuivant une diredion favorable, comme la dent d’une roue qui commence à engrenner le pignon, favorife le défengrenage de celle qui avoit én-grenné avant elle.
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- Experimentale. 245 Applications*
- Rien n’eft fi commun que les effets du frottement ; on les rencontre par-tout, & l’on peut dire en général que c’efi: la principale caufe des altérations & du dépérilTement que nous remarquons dans tous les ouvrages de l’art , & fur-tout dans ceux dont nous faifons un fréquent ufage. Les habits, les meubles , les bijoux, les inflrumens, &c. ne durent qu’un Certain tems , parce que les frotte-mens , aufquels ils font continuellement expofés , changent infenfible-ment les furfaces & les formes, Sc leur font perdre les qualités qui en dépendent. Les matières les plus dures & les plus folides, ne tiennent point contre un long fervice fans donner des marques de diminution ; un rafoir , un couteau , une hache perdent bientôt le fil de leur tranchant ; le foc d’une charrue a befoin d’être réparé de tems en tems ; 8c le cheval dont le pied gîifife fur le pavé , y laide une trace où les yeux les moins attentifs ne peuvent méconnoître les parties de fon fer, que le frottement
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- à'44 Leçons de Physique y a fait refter. Mais comme rien ne s’anéantit dans l’univers, toutes ces particules ainfi détachées de leurs maffes, fe mêlent avec différentes matières , dans Iefquelles elles fe retrouvent lorfqu’on y penfe le moins. De bons Phyficiens ont été furpris de trouver du fer dans l’argile & dans la cendre des plantes , parce qu’ils ne faifoient point allez d’attention à la prodigieufe divifibilité des métaux en général, & en particulier à la difper-fion continuelle qui fe fait des parties de celui-ci, tant par les outils que l’on ufe à cultiver la terre , que par une infinité d’autres ufages qui le mettent en état d’être répandu partout. D’autres plus attentifs à cette grande 8c continuelle confommation des ouvrages de fer, Pont reconnu , ce métal, dans la boue des grandes villes , & lui ont attribué la couleur noire qu’elles ont, & dont il eft très-vraifemblablement la caufe. Si l’or étoit aufii commun que le fer, <Sc qu’on en fît un ufage aufii fréquent & aufii étendu , ne doutons pas qu’on ne le rencontrât de même dans toutes les matières où l’on prendroit la
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- Expérimentaux. 24^ peine de le chercher avec foin : mais celui qui l’auroit trouvé quelque parc que ce pût être , feroit-il en droit de dire qu’il a fait de l’or ? pas pins, ce me femble , que celui qui trouve aujourd’hui du fer dans la cendre , ne peut fe vanter d’avoir fait du fer* Parmi tous ces fameux Adeptes qui onc enrichi le monde de leurs promelTes, s’il s’eft trouvé quelque faifeur d’or qui le fût de bonne foi, c’eft que dans un grand nombre de matières paflees au creufet,il fe fera trouvé par hazarcl quelque parcelle d’or qui ne devoit rien autre chofe à l’opération de l’ar-tifte, que de l’avoir féparée des corps étrangers dans lefquels elle étoit cachée. Faire de l’or de cette manière me paroît une chofe poûible ; mais je doute fort qu’on en fît allez pour payer la dépenfe du charbon.
- Si les frottemens nuifent en beaucoup d’occafiôns, il y en a bien d’autres aulh où nous les mettons à profit ; les arts ont fçu tourner à leur avantage , jufques aux chofes même qui femblent oppofées à leur progrès. Une lime n’efl autre chofe qu’une furface hérifiee exprès de pointes
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- 246 Leçons de Physique & de tranchans ; Ton frottement fur les matières les pins dures, eft un moyen très-commode de les figurer à fon gré par une diminution de volume bien ménagée ; aufïi cet outil efl-il en ufage dans un grand nombre de métiers. L’ouvrier intelligent qi\i l’employe, tire du même moyen dif-férens avantages fuivant les modifications qu’il y met. Tantôt pour gagner du tems , il fait agir une lime dont l’âpreté exige plus de force de fa part ; tantôt il la choifit d’une taille plus fine , pour adoucir ce que la première n’a fait qu’ébaucher ; & enfin quand la plus dbuce de fes limes ne l’efl point encore affez , il la frotte d’huile qui retient les parties du métal à mefure qu’elles fe détachent ; par ce moyen les petits creux de l’outil fe rempliffent, de façon que fes pointes en deviennent plus courtes, & fa lùrfacè moins rude.
- Ce que nous >difons des limes, doit, s’entendre dé^ meules & autres pierres à aiguifer , qui n’en différent, quant à l’effet du frottement, que par une plus grande dureté.
- Les compas, & généralement tous
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- E X P E R T M E N T A L Ë. 247 les inftrumens à charnières, qui doivent relier ouverts ou fermés à différons degrés, tiennent pour l’ordinaire cette propriété d’un frottement bien égal ; & l’on gagné beaucoup de tems dans l’ufage qu’on en fait, quand on n’eft point obligé de les .fixer par d’aütres moyens , comme lorfqu’on les arrête avec des vis ou autrement.
- On diminue la réfiftance des frot-temens ,.en enduifant les furfaces de quelque fluide ou dé quelque matière grade. On frotte de fa von les bords d’unè boëte. dont le couvercle tient trop ; on met de l’huile aux charnières pour en faciliter le jeu ; on graiffe lés moyeux des roues en dedans ; ce font autant de moyens par lefqueîs on remplit les inégalités les plus grof-fîéres des furfaces , 8c qui par confé-quent les rendent plus liffes 8c plus propres à gliffer l’une fur l’autre.D’ailleurs- les parties de ces fluides ou de ces corps gras interpofés, changent l’efpéce du frottement : ce font autant de petits globules qui roulent entre les furfaces qui leur fervent de véhicule commun, 8c qui font en petit ce que nous voyons d’une ma-
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- 248 Leçons de Physique
- niére plus fenfible,, quand on met des rouleaux fous une pierre, ou fous une poutre, pour en faciliter le tranfport.
- IL EXPERIENCE.
- ."Préparation.
- On lailTe les pivots du grand rouleau fur les interférions des 4 petits: & Ton tend le refiort au même degré que dans l’expérience précédente. On fait d’abord pofer la pièce R fur J’axe du grand rouleau par une feule furface / , & avec fon propre poids feulement ; 8c enfuite on la retourne pour faire porter les deux furfaces t /, fans augmenter le poids, & l’on compte les vibrations dans l’un & dans l’autre cas.
- Effets.
- t: i **
- Lorfque le frottement fe fait par une feule furface, comme dans le premier cas , on compte 40 vibrations ; lorfque la furface qui frotte ell double comme dans le fécond , on n’en compte plus que 2p \ ; toutes chofes étant égales d’ailleurs, ainfi qu’on Fa fuppofé.
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- Experimental b;
- Explications.
- . L’inégalité des furfaces étant la caufe première des frottemens, il e£t bien plaufible qu’en augmentant l’étendue qui frotte , on doit faire croître auflî le nombre de ces inégalités : s’il fe trouve quelque cas où cela n’arrive point fenfiblement, ce fera fans doute une exception due à la difpofidon particulière des fuper-ficies , ou bien lorfqu’on employera une fi grande quantité de mouvement que la réfiftance des frottemens deviendra trop peu confidérable pour être mefurée , & par.conféquent pour être comparée. Mais comme dans les grandes machines , où les frottemens font d’une bien plus grande conféquence qu’ailleurs , les pièces ont toujours des furfaces affez rudes, nous croyons qu’on ne doit point négliger la quantité de leur étendue. On voit cependant par l’expérience précédente , que la réfiftance des frottemens , quoique dépendante en partie de la grandeur des furfaces, ne la fuit pas dans toutes fes proportions* Dans l’un des deux cas cités la fu.per-
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- ù.$ô Leçons dé Physique ficie étant double , les frottemens ne font point doublés : & il feroit très-difficile , pour ne rien dire de plus, de déterminer le rapport de ces ré-fîftances avec une quantité de furfa-ce donnée.
- Applications.
- Les frottemens confidérés en rai-fon des furfaces, retardent la vîteiTe de tous les corps indifféremment : nous venons de le prouver, pour les folides, & l’on peut remarquer tous les jours que la même chofe fe paffe à l’égard des fluides & des liqueurs; Les jets d’eau ne s’élèvent jamais à la hauteur à laquelle ils devroient monter, eu égard à leur quantité de mouvement ; & les rivières coulent plus lentement dans le tems des eaux baffes.
- L’eau qui eft amenée par un tuyau & qui rejaillit en l’air, éprouve par^: tout du frottement ; la furfaçe intérieure & immobile du tuyau la retarde d’une part, & quand elle paffe dans l’air, elle doit être regardée encore comme dans un autre tuyau , dont la furface ne diffère de l’autre
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- Experimentale. 2 ji que par la rareté & par la mobilité de fes parties.
- Quoique la furface d’un gros tuyau foit plus grande que celle d’un plus étroit, elle eft cependant moindre relativement à fa capacité ; car c’eft: une chofe démontrée , que celui qui a 2 pouces de diamètre ( nous parlons de tuyaux ronds & cylindriques ) contient quatre fois plus d’eau que celui dont le diamètre n’eft que d’un pouce ; & que la circonférence du premier n’eft que deux fois auïïi grande que celle du dernier. On voit par-là que dans de pareils tuyaux , le frottement qui vient des furfaces, diminue à mefure qu’on augmente la capacité ; puifque fi le volume d’eau qui eft quadruple dans le plus gros, étoit contenu dans quatre îemblabtes au petit, il répondrait à des furfaces dont la fomme feroit double de celle qui le contient. L’expérience eft tout-à-fait d’accord avec cette théorie ; car plus on diminue la capacité des tuyaux dans les pompes » dans les aqueducs , dans les fontaines , &c. plus on trouve de retardement dans la vîtefie des eaux.
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- Leçons de Physique
- C’eft par la même raifoo, que les rivières font plus rapides dans le tems des grandes eaux ; les frotte-mens qu’elles ont à vaincre de la part de leurs lits font partagés alors à une malle plus confidérable& s’oppo-fent moins par conféquent au mou-yement du fluide.
- III. EXPERIENCE.
- P R E PA RATION.
- L’inftrument étant difpofé comme dans l’expérience précédente, il faut que la pièce R repofe fur l’axe du grand rouleau par la furface s , & attacher en X le petit poids Y qui double la preflion.
- Effets.
- Dans ce dernier cas on ne compte que 21 vibrations , quoique le reflbrt ait été tendu comme dans les épreuves précédentes.
- Explications.
- Le poids qu’on ajoute augmentant la preflion , fait croître aulïi le frottement i parce que les parties des
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- Experimentale. 2$$ farfaces qui s’engagent mutuellement, s’enfoncent bien plus avant, 6c ré-fîftent davantage au mouvement qui tend à les féparer. On voit par cette dernière expérience , qu’une double preffion fait plus qu’une furface augmentée de moitié ; car nous avons vu précédemment, qu’en faifant frotter deux furfaces au lieu d’une, le nombre des vibrations n’a été diminué que d’un quart, 6c nous voyons maintenant qu’en mettant la prelïion double , il ne fe fait plus que 21 vibrations au lieu de 40 , ce qui eft prefque la moitié de diminution.
- Applications,
- <
- ' Dans les grandes chaleurs lesmou-vemens d’horlogerie fe rallentiffent fenfiblement ; cet accident qui dérange les pendules 6c les montres, dépend ordinairement de plufieurs caufes qui concourent au même effet. Il en’eft une à laquelle on fait peu d’attention , mais qui mérite cependant d’être comptée comme les autres : c’efl: le frottement qui augmente par la preffion à mefure que les pièces s’échauffent. Car on lçait, 6c
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- 2£4 Leçons de Physique nous le prouverons quand il en fera tems , que les métaux ainfi que toutes les autres matières augmentent en volume par le chaud , comme iis diminuent de grandeur par le froid ; la même caufe dilatant les pla«? tines rend les trous plus étroits , Ôc groffit les pivots, de manière que par ce double effet, le frottement augmente par preffion , ôc le mouvement en eft d’autant plus gêné.
- Un Tourneur qui façonne un morceau de métal entre deux pointes fixes , eft quelquefois furpris de fen-tir que fa pièce rélifte au mouvement de l’archet après avoir tourné librement pendant quelques minutes ; c’eft que le frottement augmente par la preffion à mefure que le métal s’allonge en s’échauffant : aufli le remède le plus prompt & le plus en ufage , c’eft de le mouiller avec un peu d’eau pour le refroidir.
- Le fervice que l’on tire des pinces, des tenailles, ôc de tout ce qui eft analogue à ces inftrumens , ne vient encore que d’un frottement augmenté par une forte preffion.
- Une remarque qu’il eft à propos
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- -i tom.i: in.Leçojst.PL.3
- Dhettlhznd del -et \.Lcuép
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- 1 Experimentale. de faire ici, c’eft que les machines qui font leur effet en petit, ne le font pas toujours quand on vient à les exécuter en grand , quoiqu’on y garde les mêmes proportions : cela vient pour l’ordinaire de ce que les frottemens ne fuivent point dans leur accroiffément, la proportion des fur-faces feulement, mais plutôt celles des preftions qui augmentent affez fbuvent, comme le poids ou la folidi-té des.pièces ; c’eft-à-dire, par exemple', que fi dans le modèle on avoit réduit toutes les dimenfions au pouce, .pour pied , en conftruifant en grandi lé chevron qui auroit 12 pieds de long', Sc .6 pouces d’écarrifîage, peferoit 1728 fois autant que ce qui ie repréfente'en petit,s’il eftde même matière. Cette confidération qu’on ne peut négliger quand on a des principes., fait quelquefois juger défa-vantageufement d’une machine dont le fuccès paroît être affuré par l’expérience même.
- De tout ce que nous avons dit <5c prouvé touchant la réfiftance des milieux & des frottemens , il faut conclure que dans l’état naturel il ne
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- 2$6 Leçons de Physique peut y avoir aucun mouvement mé-chanique inaltérable ; i °. parce qu’un corps ne peut fe mouvoir que dans un efpace , & qu’il n’y a aucun lieu parfaitement vuide de toute matière; 2°. parce qu’un corps , tel qu’il foit, ne peut exercer fon mouvement que fur quelque furface , ou bien il faut le fufpendre à quelque point fixe , autour duquel ilfie puiffe mouvoir : dans l’un 8c dans l’autre cas il y a frottement , ou fur le plan , ou au point de fufpenfion , ou dans le milieu même dans lequel il pafie. La quantité du mouvement qu’on lui aura imprimée, fera donc néceffairement diminuée par ce double obftacle: ainfi pour fe mouvoir perpétuellement , il faudrait qu’il prît à chaque inftant de nouvelles forces , pour réparer celles qu’il perd ; ce qui eft contraire à la première loi du mouvement,qui veut qu’un mobile garde conftamment l’état qu’on lui a fait prendre , fi cet état n’eft changé par une caufe nouvelle. De - là il paraît évidemment démontré qu’il ne peut y avoir de mouvement perpétuel mécharii-que dans l’état naturel, & que ceux
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- Experimentale. 2^7 qui le cherchent avec obflination 3 6c qui multiplient les frais dans cette vûe, perdent leur tems, leurs peines, 6c leurs dépenfes.
- Si quelqu’un prend pour perpétuel, le mouvement d’un pendule qui continue les vibrations égales par le moyen d’un reffort ou d’un poids qu’on remonte au bout d’un tems, ou de toute autre chofe équivalente, il n’entend pas l’état de la queftion ; car il s’agit d’un mouvement une fois imprimé , auquel on n’ajoûte plus rien par la fuite , 6c qui fe fuffife à lui - même pour le perpétuer. Le relfort ou le poids par fon effort confiant, répare fans ceffe le degré de vîteffe perdu dans l’inflant précédent, 6c cette réparation efl une addition au mouvement primitif.
- Ceux qui s’en IaifTent impofer par l’infpection d’une machine , ou par une prétendue démonflration géométrique , fur laquelle on s’appuye quelquefois , pour établir la découverte, du mouvement perpétuel , font les dupes de la mauvaife foi ou d’un paralogifme qui ne tiennent guéres contre des gens inflruits. Le T’qtiis /» Y
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- 25S Leçons de Physique mouvement perpétuel eft la pierre philofophale de laméchanique ; ordinairement ceux qui s’y heurtent, ne font pas fort initiés dans cette fcien-ce , de même qu’une recherche obf-tinée de la quadrature du cercle , ou du grand œuvre , n’annoncent à pré-fent ni un Géomètre fublime, ni un habile Chymifte.
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- Experimentale, 2.^
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- IV- LEÇON-
- Suite des Loîx du Mouvement fimple.
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- Des caufes qui changent la direction du Mouvement.
- A Pre’s avoir enfeigné dans îa dernière fe&ion de la leçon précédente, ce qui diminue indifpenfablement la vîtéfïe du mobile , il nous refie à faire connoître les caufes qui changent fa direélion, quand il ne garde pas celle qu’il avoit d’abord. Mais pour le faire d’une manière plus in* tel'ligible , nous commencerons par établir la fécondé ôc la troifiéme loi du mouvement (impie , fur lefquelles font fondées la plûpart des chofes que nous avons à dire touchant cette matière.
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- a6o Leçons de Physiquê
- Seconde Loi du Mouvement jîmple.
- Le changement qui arrive en plus ois en moins au mouvement d'un corps , eft toujours proportionnel à la caufe qui le
- Dans un mobile dont on fuppofe la mafle confiante , il n’y a de variables que fa vkeffe & fa diredion : pour changer l’une ou l’autre , il faut une force pofitive qui n’efl point dans le mobile avant le changement, êc qu’il n’a pas la faculté de fe donner à.lui-même. Cette force , quand elle agit, ne peut produire que ce dont elle efl capable , ainfi l’on peut juger de fa valeur parcelle de fon effet* Comme une livre de plomb dans le baffin d’une balance, n’a ni plus ni moins que le poids d’une livre, on ne doit pas s’attendre que fon adion contre l’autre baffin excède, ou vaille moins qu’un pareil poids » fi la balance eft jufte ; & réciproquement fi ce dernier baffin eft tenu en équilibre » on peut en toute fureté conclure que le poids de l’autre part qui en eft la caufe} égale une livre»
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- Experimentale. 261
- Troifiéme Loi du Mouvement Jtmfle.
- . La réaBïon cft égale à la comfrejfion.
- : Lorfqu’un corps en mouvement , ou qui tend à fe mouvoir, agit fur un autre corps , il le comprime , <5c ce dernier exerce réciproquement fur lui une compredion égale. Quand avec le bout du doigt j’appuye fur un badin vuide de balance , pour foulever une livre de plomb qui eft dans l’autre badin, c’ed la même cho-feque d je recevois la livre de plomb fur le bout de mon doigt pour la fou-, tenir. Qu’un homme fur le rivage tire fon bateau à bord avec une corde , ou qu’il fe tienne dans le bateau pour tirer la même corde attachée à un pieu fur le rivage , il s’enfuivra le même effet ; car la réfidance ou la réadion du point fixe, égale Fadion de celui qui agit contre elle.
- . Examinons maintenant comment un mobile change de diredion, Sc quelle réglé il fuit dans ce changement.
- . Quand un corps en mouvement change de diredion, c’ed qu’il y efl
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- z62 Leçons de Physique forcé par un obftacle ; car félon la première loi, il tend de lui-même à perfévérer dans fon état : mais cet obllacle peut être une matière fluide , dans laquelle il s’ouvre un pafl-fage ; ou bien un corps folide qui lut oppofe toute fa mafle à caufe de la liaifon de fes parties. Une pierre jet— tée dans l’eau nous repréfente le premier cas ; une balle de paume lancée contre la muraille , efl: un exemple du fécond.
- PREMIERE SECTION.
- Du changement de Direction occaftonné par la rencontre d’une matière fluide.
- SI le mobile que l’on a déterminé vers un certain point, vient à rencontrer quelque matière fluide, ou comme telle à fon égard , il ne fait que paflfer d’un milieu dans un autre ; 8c ordinairement ces milieux ne font point également pénétrables pour lui , foit par la différence de leurs denfités, fort par quelque autre eau-
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- Experimentale. 26 3 fe qu’il n’eft point tems d’examiner ici. Ce plus ou moins de réfiftance qu’il éprouve en entrant dans le nouveau milieu , ne manque point de lui faire quitter fa première diredion , toutes les fois qu’il entre obliquement ; 8c ce changement fe nomme réfrattion, pour faire entendre que la diredion du mobile eft comme brifée à l’endroit où les deux milieux fe joignent. Eclairciffons ceci par une figure , 8c par quelques exemples.
- Suppofons un grand badin plein d’eau dont la coupe foit repréfentée par A B C D, Fig. 1. 8c une pierre , ou tout autre corps dur E, placé dans l’air, 8c que l’on dirige vers la furface de l’eau avec allez de vîteffe pour l’y faire entrer, 8c l’y faire continuer fon mouvement.
- Pour cet effet, on ne peut dirigée cette pierre que de deux manières; fçavoir par la ligne perpendiculaire PF, ou bien par une ligne oblique prife entre ? F, 8c CF. Car il eft évident que fi elle fuivoit C F, ou fa parallèle , elle n’entreroit jamais dans l’eau, ou ( ce qui eft la même chofe ) elle ne changeroit point de milieux
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- 2.64 Leçons de Physique Si le corps E vient à la furface de l’eaiï par la ligne PF, il continue de fe mouvoir par F p, 8c fa diredion ne reçoit aucun changement.
- . Mais s’il fuit une ligne oblique comme e Fs dès qu’il fera parvenu en F, l’eau fera pour lui un milieu réfringent : au lieu de continuer fon mouvement par F G, il prendra une nouvelle diredion qui fera entre F G Si F A, telle, par exemple, que F H„ Celt-à-dire , que la pierre, ou en général le mobile, fouffrira réfradion, 8c que cette réfradion l’éloignera de la perpendiculaire imaginée Fp , plus qu’il n’auroit fait, s’il avoit continué de fe mouvoir félon fa première diredion.
- La réfradion fe feroit en fens contraire , fi le mobile paffoit d’un milieu plus réfiftant, dans un autre qui le fût moins , par exemple, s’il fortoit de l’eau pour entrer dans l’air : de façon que s’il avoit décrit la ligne H F, il ne continueroit point par FKr ni par aucune autre entre K 8c C s mais la réfradion qu’il fouffriroit en F, le détermineroit dans une nouvelle diredion entre K 8c P. ce qui l’appro-
- cheroit
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- Experimentale. 26 f cheroit davantage de la perpendiculaire P F.
- Pour ôter toute équivoque fur cette perpendiculaire que l’on prend pour ligne de comparaifon, lorfqu’on veut exprimer en quel fens fe fait la téfraétion ; il eftbon d’obferver qu’elle n’a rien de commun avec l’horizon, qu’autant que la furface du milieu réfringent eft horizontale, comme il arrive quand c’eft un liquide en repos ; car c’eft toujours de la perpendiculaire à cette furface qu’il s’agit, dans quelque pofition que puilfe être le milieu qui caufe la réfra&ion. Si , par exemple , au lieu d’une eau dormante , telle que nous l’avons fup-pofée , on choifilfoit celle d’une cafi cade , ou d’une rivière qui eût une pente conlidérable, pour y lancer une pierre ; la perpendiculaire à laquelle on rapporteroit la direction de ce corps, tant avant qu’après fon entrée dans l’eau , feroit une ligne inclinée à l’horizon ; elle feroit même horizontale , fi la furface réfringente étoit verticale.
- La réfraction dépend donc de deux conditions, fans l’une ou l’autre T’orne L Z
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- 2.66 Leçons de Physique defquelles elle n’a plus lieu : la première eft l’obliquité d’incidence de la part du mobile ; la fécondé , qu’il y ait plus de réfiftance dans un milieu que dans l’autre : prouvons d’abord ceci par des faits , & tâchons enfuite d’en faire connoître la caufe.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- PreparatioN.
- La machine qui eft repréfentée par la Fig. 2. porte à deux pieds £ au-def-fus de fa bâfe un petit canon de cuivre 1, par lequel on fait tomber une balle de plomb du poids d’une once environ , dans un vafe de criftal L , qui a 12 ou J 4 pouces de hauteur, Sc au fond duquel on a étendu un lit de terre glaife, ou de cire molle, d’un pouce d’épaiffeur.
- La balle ayant marqué fa place par cette première chûte , on la fait tomber de même une fécondé fois , après avoir empli d’eau le vaiffeau L.
- Effets.
- On trouve la balle de plomb après
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- Experimentale. 267 îa fécondé chute , dans le même endroit qu’elle avoit marqué en tombant la première fois.
- Explications.
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- t II paroît par cette expérience, que la balle de plomb a toujours confervé fa première diredion , foit qu’elle fît tout fon mouvement dans l’air, foie qu’elle tombât en pallant de l’air dans l’eau. Mais par quelle raifon fe fe-roit-elle détournée , fi les obftacles qu’elle a rencontrés fe font toujours xappofés également de toutes parts ; ii l’effdrt de fa pefanteur à qui elle obéifloit, n’a jamais eu à vaincre que 'des réfiftances qui cédoient toutes enfemb'ie avec la même facilité , ou qui la retardoient de quantités égales ? Confidérons cette balle dans les différens inftans de la chute.
- i°. Lorfqu’elle eft encore entièrement dans l’air, ce fluide qu’on fup-pofe en repos, 8c d’une denfité uniforme autour du mobile , ne fait que retarder la vîtefle. Mais cette réfifi tance n’influe en rien fur la diredion , -puifqu’elle agit indifféremment en toutes fortes de feus.
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- z6S Leçons de Physique
- 2°. On peut dire la même choie en confidérant la balle dans le tems qu’elle eft entièrement plongée dans l’eau; car la difficulté qu’elle trouve à s’ouvrir un paffage dans ce liquide, quoique plus grande que dans l’air, ne l’empêche point de tendre au même but, mais feulement d’y arriver .avec autant de vîteffe qu’elle en au-roit dans un milieu moins réfiftant.
- 3 e. Enfin fi l’on examine ce qui fe fait pendant que la balle paffe de l’air dans l’eau , & qu’elle eft encore partie dans l’un , & partie dans l’autre de ces deux milieux ; otf concevra facilement que cette immerfion De doit rien changer à fa première direction.
- Car lorfque le corps M , Ftg. 3. defcend par' la ligne P p ; toutes les parties de la furface décrivent des parallèles comme ATT*, nt ; & la réfif-tance du milieu s’exerce fur tout l’hémifphére NO n. Quand il commence à fe plonger , l’eau réfifte directement en O ; & à mefure qu’il s’enfonce , les parties OS, SR, R N, & leurs correfpondantes Os > sr ,rn , participent fuccçfTiyement à la réfif-
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- TOJM.l. IV. LE CO U . Fl. j. .
- J>/i€'u//*tnd dcï, et ifcuip .
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- Experimentale. 2<5p tance du nouveau milieu. Mais comme ces différentes parties forment des plans plus obliques les uns que les autres depuis O jufqu’en N, de part Sc d’autre ; la réfiftance de l’eau pendant cette demie immerfion , augmente par des quantités qui vont toujours en décroiffant Dans tout ceci l’on n’apperçoit aucune caufe qui doive faire perdre au corps M, fa première direction ; en conféquence de fa figure Iphérique , les obltacles qui fe rencontrent en N, en R, en^, &c. font juffement compenfés par lesréfiftances quis’op-pofent aux parties n, r, s, Scc. Sc cet équilibre maintient toujours le centre M dans la ligne T p. Cette expérience prouve donc que l’obliquité d’incidence de la part du mobile , eft abfolument néceffaire pour la réfraction , puifque fans elle il continue ion mouvement fuivant fa première direction , quoiqu’il paffe d’un milieu moins réfiftant dans un autre milieu qui l’eft plus.
- Applications.
- ... Un corps grave, que fon propre
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- 2rjo Leçons de Physique poids fait tomber dans l’eau , doit fë trouver au fond dans un endroit qui réponde perpendiculairement à celui de la furface par lequel il a paffé en tombant. Mais i°. il faut fuppofer pour cela que le fluide étoit en repos pendant le teins de la chûte. Car on fçait que ce qui tombe dans une rivière ou dans un torrent, eft entraîné par le courant de l’eau en même tems qu’il obéit à la force de fa péfanteur. C’eft pourquoi les gens qui fe noyent dans les eaux qui coulent , ne fe trouvent jamais vis-à-vis du lien où ils ont commencé à dif-paroître.
- 2°. La figure du corps qui s’enfonce dans un fluide , contribue beaucoup , ou à lui faire garder , ou à lui faire perdre fa première direction indépendamment de la réfradion ; car cette figure peut être telle qu’elle oc-cafionne des./inégalités dans la ré;* fiftance du même fluide. Si,par exemple , au lieu dé faire tomber dans l’eau un corps fphérique, tel que celui de notre expérience, on fe fer-voit d’un hémifphére ou de quelque chofe femblable , & qu’on le diri-
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- Experimentale. 271 geât parallèlement à fa partie plane ; il fuit de l’explication que nous avons donnée ci-defliis, que ce dernier mo-
- bile plus arrêté d’un côté que de l’autre par le fluide qu’il divife,à caufe de fa figure, ne garderoit point fa première direction , & qu’il décriroit
- milieu très-uniforme.
- C’eft une chofe qui fe trouve bien confirmée par une expérience aufli fimple que fréquente. Toutes les fois qu’on jette horizontalement quelque corps tranchant & convexe d’un côté , comme une écaille d’huître, ou toute autre chofe équivalente , on ne le voit jamais fuivre la direction qu’on lui a donnée ; & fi l’on a tourné la convexité en embas, on remarque très-fouvent qu’il s’élève i le penchant de fon propre
- On peut obferver aufli que les oi-feaux pefants , comme les corbeaux, les pigeons, les pies , &c. quand ils s’abbatent après un long vol, ne manquent point de courber leurs aîles 8c leur queue , pour fe donner une figure convexe en deffous ; ce
- Z» • • •
- Xllj
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- 2rj2 Leçons de Physique qui les dirige néceflairement dans une courbe fort allongée qui adoucit leur chûte. Ces mêmes oifeaux au contraire fe pofent d’une manière pe-fante , & fe heurtent fouvent contre la terre , Iorfqu’ils font trop jeunes, parce qu’ils defcendent par une ligne moins inclinée à l’horifon , foit qu’ils ne fçachent point encore prendre line figure qui les dirige autrement, foit que leurs plumes encore trop courtes , ou leurs membres trop foi-bles , ne le leur permettent pas.
- IL EXPERIENCE.
- F reparution»
- ABC y Fig. 4. eft un quart de cercle , auquel on a fixé un canon de fufil fur le rayon AB , & que l’on a attaché à une muraille , ou à quelque chofe d’inébranlable , de manière cependant qu’il pnifle tourner fur le point B ; à 18 ou 20 pieds de distance, eft un baquet ou une baignoire de 4 ou y pieds de longueur , pleine d’eau , dont on couvre la furface avec une gaze tendue , ou avec de grandes feuilles de papier. F eft un
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- Experimentale. 273 chaffis garni de gaze ou de papier, qui a environ 18 pouces de hauteur Sc 1 pied de largeur. Ce chaffis s’élève perpendiculairement à la furface de l’eau ; Sc fa bafe D E, qui eft une planche un peu pefante , le place fur les bords du baquet, à une diftance fuffifante de fon extrémité G. Il faut avoir foin de revêtir le petit côté G du baquet avec une planche de lapin fort épailfe Sc bien unie , qui le pré-ferve d’accident, Sc fur laquelle on puiffe appercevoir l’impreffion d’une balle. Enfin tout étant ainfi difpofé , on charge le canon avec de la poudre en fuffifante quantité, Sc avec une balle de plomb qui foit de calibre s’il efl: poffible ; on le dirige vers le point/, de manière qu’il falfe avec la furface de l’eau un angle de 30 ou 40 degrés , Sc l’on y met le feu avec une petite mèche placée en a. Voyez la figure citée.
- Effets.
- La balle après avoir percé les deux gazes en 1 Sc en K, au lieu de continuer fon mouvement dans cette di-re&ion pour venir en L 3 va frapper
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- 274 Leçons de Physique la planche de fapin en H, par une ligne qui fait angle avec la première qu’elle a fuivie en venant $ A en K : ce que l’on apperçoit facilement en faifant écouler l’eau du baquet, & en plaçant l’oeil enfuite en I; car on remarque que le point Ht fl fenlible-ment au-deffus de fa première di-redion, & que la réfradion qu’elle a foufferte au point K , en entrant dans l’eau , l’a éloignée de la perpendiculaire JP p , plus qu’elle ne l’auroit été, fi elle avoit continué de fe mouvoir diredement jufqu’en L.
- Explications.
- C’eft une fuite des loix du mouvement , qu’un mobile fe porte toujours du côté où il trouve moins de réfif-tance ; car l’effet étant proportionnel à fa caufe , un corps qui rencontre en même tems deux obftacles, doit fouffrir davantage de celui qui eft le plus fort, 8c vaincre auffi plus aifément celui qui l’eft moins : or vaincre plus aifément un obftacle , c’eft le repouffer d’une certaine quantité en moins de tems, ou le repouffer davantage dans un tems déter-
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- miné. Canin obflade, tel qu’il foit, ne cède jamais fenfiblement dans un inftant indivifible ; le plus foible eft donc celui qui Te laide vaincre dans un rems plus court.
- L’air 8c l’eau dans lefquels la balle de notre expérience a paffé fucceffi-vement, ont fait obftacle l’un après l’autre à fon mouvement ; mais tant qu’elle a été entièrement dans l’un ou dans l’autre de ces deux milieux, la réfillance ayant été également distribuée à toutes les parties de l’hémi-fphére antérieur, comme nous l’avons fait voir dans l’explication de la première expérience fa diredion n’a point dû changer ; les oblf actes, ou les parties réfiftantes du fluide fe fai-fânt équilibre de part & d’autre, elle a dû perfévérer conftamment dans la ligne AK, 8c enfuite dans la ligne KH.
- : Si l’égalité des obftacles contre toutes les parties de l’hémifphére an-térieurwop , Fig. y. entretient le corps m dans fa direction , tant qu’il efl: dans un feul& même milieu ; il efl: évident qu’en pafifant obliquement de l’air dans l’eau, ce mêmehémifphére, pen-
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- ü’jô Leçons de Phÿsique dant tout le tems de Ton immerfion , rencontre des obftacles plus difficiles à vaincre d’un côté que de l’autre de fa furface. Car , par exemple , le point R venant à toucher l’eau,éprouve plus de réfiftance que le point qui ne rencontre encore que de l’air. Âinfi l’équilibre étant rompu entre les obftacles de part & d’autre ,• le centre M fe porte du côté des plus foibles , & commence à s’écarter de fa première direction S T. Mais comme la différence qu’il y a entre la réfiftance de l’eau Sc celle de l’air , eff principalement fondée fur le tems. qu’il faut employer pour repouffer, l’un ou l’autre de ces deux fluides , cette différence augmente à ;mefure que la vîteffe du mobile diminue ; car fi la balle de plomb repouffoit l’air & l’eau avec une vîteffe infinie, leurs réfîftances étant nulles , ou infiniment petites , il n’y auroit point de différence entre elles.
- Le mouvement du corps M rallen-ti de plus en plus par fon immerfion dans l’eau , doit donc fe reffentir de cette différence augmentée entre la réfiftance qui fe fait en la partie ORPy
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- Experimentale. 277 & celle qui agit contre O Ainfi le centre M doit abandonner de plus en plus fa première direction, & descendre par une petite ligne courbe, .dont le dernier élément commence -la nouvelle direction V X , que la balle fuit après fon immerfion.
- Applications.
- L’expérience précédente nous conduit naturellement à une remarque qui peut être de quelque utilité à ceux qui veulent tuer du poiffon à -coups de fufil. Quelque bons tireurs -qu’ils puilTent être , ils manqueraient -Souvent leur proie, s’ils obmettoient (d’avoir égard à la réfra&ion que doit Souffrir le plomb en entrant dans l’eau. Ce que nous avons fait voir ci-deffus, prouve qu’il faut tirer plus bas que l’objet, puifque le coup Se relève toujours dans l’eau , quand on tire obliquement. A la vérité comme on ne peut tirer qu’à une petite pro--fondeur , à caufe de la grande réfif-itance d<e l’eau , & que la péfanteur du plomb dont la vîteffe eft affoiblie , détruit une partie de la réfraction en le faifant baiffer ; comme d’ailleurs
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- 278 Leçons dePhysique on doit fuppofer que l’objet qu’on Te propofe de toucher , a une certaine étendue, il femble que dans la pratique ce changement de diredion qu’éprouve le plomb en entrant dans l’eau , n’eh point une chofe fort importante par elle-même , .& qu’on pourroit la négliger. Mais il faut faire attention que le poilTon que nous voulons tirer , ne fe voit que par des rayons de lumière qui viennent de lui à nous, qui paffent obliquement de l’eau dans l’air, & qui étant par conféquent dans le cas de la réfraction, ne nous repréfentent point l’objet dans le vrai lieu où il efh Ajoutez à cela ( & c’efl ce qu’il y a de plus néceffaire à remarquer ) que la réfradion de la lumière fe fait en fens contraire de celle des autres corps, comme nous le ferons voir en traitant de l’optique ; de forte que le lieu apparent du poiflon eh: plus élevé que ion lieu réel : ce qui donne de nouvelles forces à la raifon qu’on au-roit de tirer plus bas , quand on n’auroit égard qu’à la réfradion du plomb.
- Quoique les réfradions s’obfervent
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- Experimentale. 279 le plus ordinairement dans des milieux fluides , on peut dire en général qu’elles ont lieu dans tous les corps , même folides , lorfque le mobile qui les pénétre , y rencontre obliquement des couches de matières plus réfif-tantes les unes que les autres. Il arrive, par exemple, très-fouvent, lorft .qu’on veut percer une planche avec un poinçon,ou avec une aiguille mince & flexible , que le fer le courbe , 8c ne fuit point la direction qu’on s’eft efforcé de lui donner : c’eft que la pointe a rencontré obliquement des parties plus dures les unes que les autres , comme il eft aifé d’en remarquer dans le fapin,où ces fortes de réfradions fe font fouvent;car on a de la peine à y chaffer un clou félon ion gré, fur-tout s’il eft long 8c mince.
- La réfradion efl: fufceptible de plus 8c de moins. Nous avons vû qu’elle eft nulle lorfque la diredion du mobile eft perpendiculaire à la furface du milieu réfringent ; elle commence avec l’obliquité d’incidence , 8c elle augmente avec elle , 8c proportionnellement à elle. Car la balle qui tombe par ST, Fig. y. fouffre moins
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- aSo Leçons de Physique de réfradion que celle qui eft dirigée par st ; & fi l’on le rappelle ce que nous avons dit pour rendre rai-fon de la réfradion en général , on appercevra facilement , & par l’infi* pedion feule de la figure, que la caille de cet effet augmente à mefure que Pimmerfion devient plus oblique. Car on voit que plus la direction eft inclinée à la furface de Peau , plus la partie O QN-de Phémifphére antérieur eft de tems dans Pair ; Sc par conféquent, plus les réfiftances qui fe font de la part de Peau en la partie O R P , ont l’avantage fur celles qui agiflént contre les points cor-refpondans O QJtf.
- Mais dans quelque degré que Pon confidére la réfradion , on la trouve toujours proportionnelle à l’incidence du mobile , quand les milieux ne changent point ; & Pon en juge en comparant les angles d’incidence A CP & B FD, Fig. 6, avec ceux de réfradion a C p Ôc b F d, que Pon mefure par les lignes P A, a p , qui en font les finus ; car fi P A eft à af , comme 2 eft à 3 , les deux lignes femblables D B &db, qui repréfen-
- tent
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- Experimentale. 281 tent le cas d’une réfraction plus grande , font encore dans le même rapport entre elles.
- Nous ^entreprendrons point de prouver ceci par des expériences ; la difficulté de diriger des corps graves dans des lignes parfaitement droites & obliques à la direction naturelle de leur pèfanteur, ne nous le permet pas. Nous aurons lieu de le faire commodément , en traitant de la lumière qui n’a pas cet inconvénient.
- - Nous ajouterons feulement , & nous le prouverons par le fait, que qüând l’incidence eft parvenue à un certain point d’obliquité , la réfraction fe fait hors du milieu réfringent, ( ce que l’on , nomme alors réjletlion ) de manière par exemple, qu’une pierre , ou une balle de plomb , au lieu de paffer de l’air dàns l’eau , comme nous l’ayons vu précédemment, fe rëléve après avoir touché la furface, & forme avec elle un angle prefque femblable à celui qu’elle avoit fait en tombant. Voyez la Fig* 7.
- Foms L
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- 282 Leçons de Physique III. EXPERIENCE.
- T REPARATION.
- Il faut difpofer le quart de cercle de la Fig. q. de manière que le canon . 6c fa ligne de diredion MN* , faflent avec la furface de l’eau N P, un angle d’environ y degrés , 6c placer à l’autre bout du bacquet une planche de bois tendre S, qui s’élève perpendiculairement à la furface de l’eau , Sc qui fe préfente de face à la longueur du même bacquet ; il faut auffi placer à fleur d’eau un chaffis de gaze , qui ait environ un pied de longueur. Le canon ayant été chargé comme précédemment , il faut y mettre le feu.
- Effets.
- La balle de plomb étant parvenue en N, au lieu d’entrer dans l’eau & d’y fouftrir une réfradion , comme dans la fécondé expérience , rejaillit du point de contad, ôc va frapper la planche en S, faifant fon angle de ré-fle&ion O NS, a. peu près égal à c§-lui de fon incidence MNP.
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- Experimentale. 283 Explications.
- En expliquant ci-de fias les caufès delaréffa&ion , nous avons fait con-noître que la réfiftance du milieu contre une boule qui fe meut en ligne droite, s’exerce fur la moitié de lafurface fphérique N On, Figure 3. nous avons fait voir auffi en expliquant la fécondé expérience , que quand cet hémifphére vient à toucher en même - tems deux milieux dont l’un réfifte plus que l’autre, le corps entier dont il fait partie , fe porte davantage du côté du plus foi-ble. De-là , il fuit que cette déviation doit être d’autant plus grande que les fluides réfiflans différent plus entre eux , & que le plus foible des deux occupe une plus grande partie de Phémifphére P RO Q_N, Fig. 3. La réfiftance de l’air eft très-petite , on dure très-peu en comparaifon de celle de l’eau , 8c quand la balle de plomb eft dirigée par une ligne fore inclinée , comme dans notre expérience , on peut voir par la Figure que la partie qui répond à l’air, eft:
- A aij
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- 284 Leçons de Physique beaucoup plus grande que celle qui touche l’eau. Ainfi l’excès de réfiffan-ce de la part de ce dernier milieu , devient comme un point fixe qui re-fufe le paflage au mobile, allez long-tems pour lui donner lieu de continuer Ton mouvement dans l’air , qui lui cède très-promptement.
- Jufqu’ici l’on voit allez bien pourquoi la balle n’entre point dans i’eau, & par quelle raifon elle achève Ton mouvement dans l’air , après avoir touché par une dire&ion fort oblique le milieu le plus réliflant. Mais il faut convenir que ce que nous avons dit ne fuffit pas pour faire entendre ce qui la détermine à remonter de bas en haut , par une autre direction oblique , qui fe trouve dans le même plan que celle de fon incidence : car de ce qu’elle doit achever fon mouvement dans l’air, il ne s’enfuit pas qu’elle foit obligée de s’élever après avoir defcendu ; s’il n’y avoit aucune caufe pour produire cet effet, il paroît qu’on ne devroit s’attendre qu’à voir glilfer ou rouler cette balle fur la furface de l’eau, quand une fois elle y feroit parvenue, & qu’il
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- Experimentale. 28 y lui ïefteroit aflez de vîteffe pour rendre l’effet de fa pefanteur infenfible. En un mot, tout ce que peut faire la réfiftance de l’eau , c’ell d’interdire le paffage au mobile ; mais en ne con-lidérant en elle qu’un obflacle invincible , on ne voit pas qu’elle puif-fe déterminer à monter , ce qui juf-qu’au point de contad eft bien déterminé à defcendre. Il y a donc , quelque chofe de plus à confidérer , foit dans l’eau qui réfléchit, foit dans la balle qui fouffre cette réfiedion , ou bien dans l’une & dans l’autre, relativement aux circonftances où elles fe trouvent dans notre expérience. Mais somme ce qui fe paffe ici à la rencontre d’une furface fluide dans le cas d’une incidence fort oblique , arrive toujours quand un mobile tombe fur un plan folide à telle inclinai-fon que ce foit ; nous remettons à en examiner la caufe en parlant du mouvement réfléchi dans la fedion fuivante : il nous fufflra pour le pré-fent d’avoir fait connoître qu’il y a telle obliquité d’incidence où la fur-face de l’eau fe comporte à l’égard d’une balle de plomb, ou de tout au-
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- *286 Leçons de Physique tre corps dur , comme un plan folidé 8c impénétrable.
- Applications.
- L’expérience que nous venons cTèxpliquer , doit fervir de régie à ceux qui tirent dans l’eau. S’ils ne tirent pas de fort près ou d’un lieu élevé , la diredion du coup peut devenir trop oblique , 8c le plomb pour-roit bien ne pas entrer dans l’eau. Telle perfonne qui fe croiroit en fureté fur le rivage oppofé , courroit rifque d’être blelfée : 8c c’eft toujours une précaution fort fage ; de ne fe point rencontrer dans le plan de la réfledion. Dans un combat naval, combien de boulets de canon voit-on fe relever ainfi après avoir touché la mer, 8c faire par un mouvement réfléchi ce quifembleroit devoir manquer par leur première direction !
- Mais (ans aller chercher des exemples fl terribles, un jeu d’enfans que tout le monde connoît fous le nom de ricochets, nous montre la même chofe avec moins de danger. Une pierre un peu tranchante par les
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- •^k&tillctrîd fiel. ci~ Seul?.
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- Experimentale. 287 bords , plus épaiffe du milieu , Sz lancée fort obliquement à la furface de l’eau, fe relève du point de Conrad par les raifons que nous avons rapportées; & fi elle a reçu une quantité fuffifante de mouvement , lorfi, que fon propre poids la détermine de nouveau dans une incidence oblique., il donne occafion à une nouvelle réfledion qui fe réitéré fouvent 5 ou 6 fois de fuite.
- Des expériences que j’ai répétées avec foin, mais que je n’ai point encore eû occafion de faire affez en grande, pour établir une théorie exacte Si détaillée, m’ont déjà confirmé dans l’opinion où je fuis, que la fur-face de l’eau ne commence point à réfléchir fous le même angle, ou à pareille obliquité d’incidence , toutes fortes de corps indifféremment. J’ai remarqué qu’une balle de 6 lignes de diamètre entroit dans l’eau, quand fa diredion faifoit un angle de 6 degrés avec la furface , tandis qu’une plus grofife, à pareille incidence, étoit réfléchie : Si je ne doute pas qu’un boulet de canon ne le foit fous un angle beaucoup plus ouvert, Si que cela
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- s88 Leçons e>e Phys i que ne varie autant que le diamètre des boulets. Car la réfiftance de beau efl d’autant plus grande, que les parties choquées font en plus grand nombre ; quand un mobile fphérique tombe fur fa furface, & vient à la toucher avec un mouvement confidéra-ble , on ne doit point croire que ce foit par un feul point, c’eft toujours par un fegment, & cefegment éprouve d’autant plus de réfiftance , qu’il fait partie d’une fphére plus grande ; parce qu’ayant plus d’étendue avec moins de convexité , il heurte plus dire&ement, & un plus grand nombre de parties d’eau.
- Après avoir examiné les change-mens qui arrivent à la direction d’un mobile , quand il rencontre un obfta-cle qu’il peut pénétrer , ou dans lequel il peut continuer fon mouvement , voyons maintenant ce qui arrive à ce même mobile , quand l’obft tacle eft un corps folide qui lui refu-fe le pafîage.
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- JDhtu/tand. det,et Soup
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- TOM.! IV. LUCON , _P/ i
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- Experimentale. a8p
- IL SECTION.
- Du Mouvement réfléchi.
- N Ous avons fappofé dans la fec-tion précédente , que ce qui tendoit à changer la direction du mobile, étoic «ne matière qu’il pouvoit pénétrer , & dans laquelle il avoit la liberté de continuer Ion mouvement d’une manière affez confidérable, pour donner lieu d’appercevoir s’il obéiffoit à une nouvelle détermination. Maintenant nous fuppofons un obftacle invincible , une maflê inébran'able qu’il ne puiffe déplacer, ni entr’ou-vrir, pour pafler outre. Je dis, pour palier outre : car comme ii n’y a point de matière parfaitement dure, 8c dont les parties ne cèdent à une force fuf-fifante ; lorfqu’un corps en choque un autre , quand bien même ce dernier ne pourroit être déplacé à caufe de fa grandeur, il fe fait toujours un enfoncement à l’endroit du contact; êc ü cet enfoncement eft tel que le inobile s’introduire dans la malle * Tome L B b
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- 290 Leçons de Physique comme lorfqu’un boulet de canon s’enterre , ou qu’on tire une balle de moufquet dans du fable , ou dans de la neige accumulée ; alors l’obflacle enfoncé devient un nouveau milieu , & s’il y a réfraction, elle fe fait félon les loix que nous avons établies eide (Tus.
- L’obflacle, ou le corps choqué, étant donc tel qu’on le fuppofe , inébranlable quant à fa mafie totale, mais flexible quant à fes parties, ileft question de fçavoir comment le mobile fera dirigé après le choc.
- Mais avant que de répondre à cette demande , il efl à propos d’examiner fi le corps qui choque , continuera de fe mouvoir ; car s’il devoir refter fans mouvement, en vain cher-cheroit-on quelle doit être fa direction , & il y a bien des cas oùl’obfta-cle le réduit au repos , fans lui rien rendre de ce qu’il lui a fait perdre.
- Pour fixer nos idées, repréfentons-nous une bille d’acier lâncée contre une muraille ; & pour plus de fim-plicité, regardons le corps choquant comme parfaitement dur, & ne çon-fîdérons que la flexibilité du corps
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- Experimentale, apt choqué. Au premier inftant du con-taft la bille exerce, contre un très* petit efpace de la pierre quelle rencontre , un effort qui eft comme fa maffe & fa vîteffe aduelle. Ce petit nombre de parties ainfi comprimées par l’acier,c édent àfonmouvement, reculent fur les parties les plus prochaines , 8c celles-ci fur d’autres ; la pierre fe condenfe en cet endroit, ÔC il fe fait un petit enfoncement ; mais cet effet ne fe produit pas avec une vîteffe égale à celle qu’avoit le mobile au moment qu'il a commencé à toucher ; car ce qui a été déplacé , a réfifté , & toute réfiftance ( quoique vaincue ) détruit une partie de la force qui la fait céder : ainfi à la fin du premier inftant la bille d’acier fe trouve retardée, 8c fon effort au commencement du fécond inftant eft moindre qu’il n’étoit d’abord.
- Mais comme les parties choquées pendant le premier inftant, ont cédé en arriéré , leur introceftion, ou enfoncement , a donné lieu à la bille d’acier de toucher la pierre par une plus grande furface. Le mobile perdra donc plus de fa vîteffe pendant le fe-
- B bij
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- 292 Leçons de Physique cond inftant que pendant le premier : i °. parce qu’il aura plus de parties à repouffer ; 2°. parce que celles du milieu qui ont été enfoncées précédemment , réfiffent davantage qu’elles n’ont pu faire pendant le premier inf-tant ; car alors la matière choquée étoit moins condenfée , âc le corps choquant avoit plus de mouvement.
- On voit par l’examen de ces deux premiers inffans, que la bille d’acier en formant un enfoncement dans la pierre , doit diminuer de vîteffe, par des quantités qui vont toujours en augmentant, puifque les parties qui reçoivent fon effort, fe multiplient à chaque inftant, & que fe trouvant de plus en plus appuyées par celles de derrière , leur réfiffance commune croît pour le moins en raifon de ces deux caufes.
- La vîteffe du mobile a beau être retardée uniformément , ou non , cette diminution ne doit point empêcher qu’il ne perfévére dans fa pre^ miére direction , tant qu’il lui relie du mouvement : ainli l’enfoncement qui fe fait dans la pierre , n’eft achevé que quand la bille ceffe de fe mou-
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- Experimentale. 293 Voir ; & réciproquement on peut conclure qu’elle eu réduite au repos , quand les parties de la pierre ne cèdent plus : de forte que s’il ne fe trouve alors quelque nouvelle caufe pour rétablir le mouvement dans la bille, comme elle a confommé entièrement celui qu’elle avoit reçu dans fa première détermination , on ne voit pas qu’elle puilfe fe mouvoir davantage , & en effet l’expérience fait voir qu’elle ne fe meut plus ; car , fi l’endroit de la muraille qui elt expofé au choc eft de la pierre tendre , ou du plâtre , la bille demeure dans le trou qu’elle a fait, - ou bien elle retombe par fon propre poids, fi rien ne l’arrête.
- Il n’en eft pas de même fi le mobile rencontre pour obftacle une pierre dure, on le voit rejaillir après le choc, ôc dans un fens différent de fa première direction : ce mouvement fe nomme réfléchi. Voyons donc quelle en eft la caufe , & quelles font les loix qui le dirigent.
- Dans la pierre , comme dans le plâtre,il fe fait pendant le choc un enfoncement qui ne diffère que du plus au moins. Mais quand l’obftacle eft B b iij
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- 294 Leçons de Physique
- élaflique , que les parties enfoncées ont la vertu de fe rétablir dans le lieu & dans l’ordre où elles étoient avant leur déplacement, il efl aifé de voir pourquoi le corps choquant recommence à fe mouvoir, & ce qui le détermine dans une direction différente de celle qu’il avoit d’abord : car ces parties enfoncées en fe rétabliffant, repouffent le mobile devant elles, ôc tendent à le diriger comme elles le font elles-mêmes.
- Mais tous les corps élaffiques ne le'font pas également, & l’on peut dire qu’on n’en connoît aucun qui le foit parfaitement : nous le fuppo-ferons cependant pour rendre notre théorie plus fimple , & nous confi-dérerons d’abord le choc dired 5 c’eft-à-dire, celui d’un mobile dirigé perpendiculairement à la furface de l’obflacle.
- En fuppofant que l’obflacle DE , Fig. 8. cft un corps dont l’élaflicité efl parfaite , le point de contad A , porté en B , par l’effort du mobile <?, doit revenir de B en A, avec une vîteffe égale à celle avec laquelle il avoit été déplacé. Le corps C, qu’il
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- Experimentale. 295* chafle devant lui, parcourt en même tems le même chemin ; & lorlque par cette réadion il eft redevenu tangent à la furface D E, il fe trouve qu’il a pour aller d’A en F, le même degré de mouvement qu’il avoit lorfqu’en arrivant d’E en A, il a commencé l’enfoncement d B e. Ainfi l’oblfacle dont le reffort feroit parfait 3 rendroit au mobile , par une réadion com-plette, tout le mouvement qu’il lui auroit fait perdre dans le tems de la eomprelïion. Il s’agit maintenant de régler la direction de ce mouvement réfléchi.
- En expliquant laréfradion , * nous *p«g.*6t. avons fait voir que quand le mobile Tlg' 3m Mtombe perpendiculairement furie milieu -réfringent, il ne quitte point la ligne de fa première diredion, êc qu’après comme avant l’immerfion, il tend au même terme ; parce que toutes les parties de fon hémifphére antérieur font également foutenues par la réfiffance du fluide, & qu’il n’y a aucune caufe qui favorife ou qui rallentiffe fon mouvement plus d’un côté que de l’autre. Par une rai-fon femblable , li la furface D E * eft *Tit'*•
- B b iiij
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- 25>6 Leçons de Physïque folide & parfaitement élaflique , le mobile qui vient d’L en A , après avoir formé l’enfoncement d B e , fera renvoyé dans la même ligne exactement & vers le point F, parce que les parties correfpondantes G, H, o-béiffent à des réa&ions parfaitement femblables, dont l’équilibre entretient nécelfairement le centre C dans une ligne qui a pour termes A, F.
- * vag. Nous avons encore prouvé * que ^ans je cas Pimmer{i0n oblique , le mobile abandonne fa première direction , & nous en avons fait voir la caufe dans l’inégalité des réfif-tances qui agiffent fur les points P>R,0, .g_, N, pendant que cet hémifphére fe plonge dans le milieu réfringent.Nous avons remarqué au£ iï que cette déviation du mobile étant caufée par des retardemens qui vont toujours en augmentant, juf-qu’à ce qu’il foit plongé , le centre M fuit une petite courbe MV.
- La même chofe arrive, Sc par des raifons femblables , lorfqu’un corps fphérique tombe obliquement fur un plan folide Sc à relfort. Fig. p. Les parties enfoncées font autant de petits
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- Experimentale. 297 refforts qui ont été tendus par l’effort du mobile, ôc qui rallentiffent fa vî-teffe de plus en plus, jufqu’à ce qu’en-fin il ait confommé tout le mouvement qu’il avoit îorfqu’il a commencé à toucher la furface du plan en /. De-là vient la petite courbe i l, que décrit le centre du mobile ; & il eft évident que ft ce plan enfoncé fi-niffoit au point L, la billes’échappe-roit parla ligne LM s ôc fon centre par conféquent fuivroit la parallèleIm,
- . Mais comme pendant l’enfoncement elle touche le plan par une fur-face , ôc non par un point ; ôc que tous les refforts qu’elle a tendus fe déployent fucceffivement, ôc félon l’ordre dans lequel ils ont été comprimés , il s’enfuit ce double effet : i°. Elle reprend fon premier degré de mouvement, parce qu’elle eft re-pouffée avec autant de force qu’elle a comprimé. 20. Elle remonte par une courbe M P, Fig, 10. femblable à celle qu’elle a fuivie en faifant fon enfoncement, parce que les refforts qu’elle a tendus , fe débandent contre fa partie poftérieure , ôc lui donnent une vîteffe qui s’accéléré depuis
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- Leçons de Physique M jufqu’en P , de même que celle qu’elle avoit d’abord a été retardée depuis 1 jufqu’en M. Ainfi comme l’extrémité I de la ligne de fon incidence a été le commencement de la première courbe , celle de fa réélection P f^efl: la continuation de la fécondé , & de cette manière l’angle K M ^devient égal k S MT.
- L’égalité des angles d’incidence & de réfleétion fe démontre d’une manière plus géométrique , en fup-pofant un principe que nous prouverons ci-après, en parlant du mouvement compofé , fçavoir , que le mo-bile qui parcourt la ligne T M fe comporte comme s’il obéilfoit à deux puiiflfances, dont une lui auroit donné la vîtelfe néceffaire pour parcourir la ligne TV, pendant que l’autre le feroit defcendre de la hauteur T S. Si, Iorfqu’il eft parvenu en M, une caufe quelconque anéantit fon mouvement de haut-en bas , fans rien diminuer de celui qui le tranfporte horizontalement , il eh évident que dans un tems femblable à celui qu’il a employé pour venir de T enAf, il ira d'M en R} n’étant plus commandé
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- Experimentale. 25K) que par une feule puiffance. Mais au lieu de cette fuppofition , fi lorfque le mobile eft en M, la puiffance qui le commandoit de haut-en-bas, fe trouve tout d’un coup convertie en une autre d’égale force , mais qui le foîlicite à fe mouvoir de bas en-haut; il remontera fans doute par MQ^9 avec le même degré de vîtelfe qu’il avoit en defcendant par T M. Or nous avons vû précédemment comment de ces deux mouvemens dont l’incidence oblique efi: compofée , celui qui efi: perpendiculaire au plan s’anéantit dans le mobile , & fe change , à pareil degré , en un autre qui efi: oppofé dans la même ligne.
- Jufqu’ici nous avons fuppofé le mobile inflexible, 8c nous n’avons confidéré que le.reffort du plan qui réfléchit ; mais il efi: aifé de concevoir que les mêmes effets auroient lieu, fi le plan étoit parfaitement dur, êc que la bille fût un corps à refl'ort ; car dans le choc elle s’applatiroit, 8c les parties enfoncées en fe rétablif-fant, s’appuyeroient fur le plan , 8c repoufferoient le mobile avec la même vîteffe avec laquelle elles auroient
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- 300 Leçons de Physique été comprimées } & dans un fens contraire.
- A la vérité $ ni l’une ni l’autre de ces deux fuppofitions ne repréfen-tent la nature ; car fî l’on ne con-noît pas de corps dont le reiïort Toit parfait, on ne voit pas non plus de corps foiides qui en foient entièrement privés. Ainfi toutes les fois qu’il y a réflexion , l’on peut dire que le mobile & l’obflacle y ont tous deux part, félon leur degré d’élaf-ticité.
- Il peut même arriver qu’un troi-fiéme preffé entre l’un & l’autre dans le tems du choc , entre pour quelque chofe dans le mouvement réfléchi, en faifant l’office d’un refiort qui fe débande d’une part contre le plan, & de l’autre contre le mobile ; & alors, foit que l’incidence foit direête, foit qu’elle foit oblique , on doit encore en attendre tout ce qui a été énoncé ci-defflis , lorfque nous n’avons fuppo-fé du reflort que dans l’obflacle ou corps choqué.
- Il paroît donc que les chofes les plus importantes à fçavoir touchant le mouvement réfléchi, peuvent fe
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- Experimentale. 301 réduire à ees deux chefs : i°. Que le reflort eO: la caufe néceflaire de la réfledion ; 20. Que la diredion du mouvement réfléchi efl telle que Pan-gle de réfledion efl égal à celui de l’incidence du mobile , lorfque la réadion efl parfaite.
- : Quoique ces deux propofitions ne puiflent fe prouver par des expériem ces rigoureufement exades , parce que nous ne eonnoiflons aucun corps folide qui ait un reflort parfait, ou qui n’en ait pas du tout .; & que d’ailleurs lapefanteur du mobile & la réfiflan-ce de l’air détruifent une partie des effets ; cependant on peut faire fentir ce qui doit être , en faifant voir par des à-peu-près ce qui efl. Nous aurons foin de remarquer ce qui fe mê-léra d’étranger dans les faits , & le refiant nous repréfentera fuffifamment ce que nous venons d’enfeigner,
- PREMIERE EXPERIENCE,
- T RE PA RAT IO N,
- La machine qui efl repréfentée par laEr^.u. doit être placée de manié-
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- 302 Leçons de Physique re que fa bafe Toit dans lin plan horizontal ; A B une cuvette qui a environ un pouce de profondeur ; on la remplit de terre-glaife que l’on a mêlée avec du fable fin, en telle quantité qu’elle foit très-flexible, fans être cependant trop vifqueufe. Cette cuvette fe peut mouvoir fur un pivot qui efl: au point A, & elle s'arrête à tel degré d’inclinaifon que l’on veut, par le moyen d’une agrafle ôc d’une vis qui efl: en B. C efl: un petit canon de cuivre fixé à un coulant à reflort, qui glifle dans une rainure à jour pratiquée au bras de la potence, & par lequel on fait pafler une balle de plomb calibrée.
- E F F £ t s.
- Quand on laiflfe tomber la balle de plomb parle petit canon C, foit qu’ef? le arri ve perpendiculairement à la fur-' face de la cuvette , foit que cette cuvette fe préfente obliquement à fa chûte., il fe fait un enfoncement dans la terre molle, & la balle y perd tout fon mouvement.
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- Experimentale. 303 Explication s-
- Quand la balle en tombant a commencé à toucher la terre molle, elle avoit une certaine quantité de mouvement ; c’eft aux dépens de ce mouvement , qu’elle a déplacé une portion de la matière flexible. Elle a donc dû ceflerde fe mouvoir quand les parties qu’elle a rencontrées en repos dans Ta direction , ont été portées aufli loin que l’exigeoit la valeur defoneffort; & elle n’a pas dû ceiïer plutôt, parce qu’un corps en mouvement ne peut être réduit au repos que par un obflacle dont la réfiflance égale le produit de fa force.
- Que la balle tombe perpendiculairement fur un plan incliné à l’horizon , comme dans Tune des deux expériences précédentes , ou bien qu’elle vienne par une ligne oblique contre un plan horizontal , comme le repréfente la Figure 12 ; c’eft abfo-lument la même chofe , quant à l’effet qui doit s’enfuivre ; ôc fi le plan eft flexible & fans reffort , comme nous lefuppofons, le mouvement de la balle doit s’y confommer entière-
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- 304 Leçons de Physique ment, aufîi bien que dans le cas précédent ; car la direction oblique ne change rien à ce que nous avons die pour la chute perpendiculaire ; elle ne pourroit tout au plus qu’occafion-ner une petite réfraction que nous négligeons , parce que nous fuppofons renfoncement peu confidérable ; mais elle n’a rien par elle-même qui puiffe remettre lé mobile au defîus du plan qu’il a une fois touchée
- Applications.
- Les corps fans relïort, ou dont I’é-ïafticité efi fort imparfaite , font plus propres que d’autres à rompre les efforts violens, parce qu’ils retardent par degrés la vîteffe du mobile, Sc qu’ils le réduifent au repos en cédant de plus en moins. Pour bien entendre ceci > il faut faire attention qu’il n’y a nul mouvement, fi prompt qu’il puiffe être , qui n’employe un tems fini ; ainfi quand le corps M, Fig. 13. defeend par la ligne D E, pour faire la place de fon hémifphére dans la terre molle , quoiqu’à nos fens cet effet paroiffe fe paffer dans un in£ tant indivifible , il faut pourtant
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- Experimentale. 30 j concevoir le tems de cet enfoncement comme partagé en plufieurs inflans égaux pendant lefquels le mobile déployé fa force contre les parties qui cèdent. Mais cette force diminue à chaque inflant, & elle diminue par des quantités qui croif-fent beaucoup plus que les tems ; car au fécond inflant les réfiflances font en plus grand nombre que dans le premier, puifque l’héinifphére plus enfoncé préfente une plus grande furface à la terre molle qu’il faut re-pouffer ; 8c les parties déjà comprimées s’oppofent davantage à leur déplacement. On peut donc confidé-rer les 3 efpaces D, F, E , comme les • produits de trois inftans égaux, pendant lefquels le corps M a confom-mé toute fa vîteffe en parcourant la ligne D E.
- Tous les obflacies qui cèdent ainfi, partagent l’effort du mobile , 8c arrêtent comme en plufieurs fois une puiffance qui ne manqueroit pas de les forcer , fi toute fon aftion étoic réunie dans un tems plus court. Un tambour réfifleroit-il à un feul coup qui égaleroit en force la fomme des ‘ïoriiç 1» Ce
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- 306 Leçons de Physique coups de baguettes qu’il reçoit en une heure ? Une planche de chêne arrête-t-elle une balle de moufquet qu’un fac rempli de laine ne manque point d’amortir ?
- C’efi: par une femblable raifon qu’on n’eft point blefle par la chûte d’un corps dur qu’on reçoit dans fa main , pourvu que la main cède pendant quelques inftans, au lieu de fe roidir contre. On rifqueroit de rompre la corde , quand on arrête un bateau que le courant delà rivière emporte, fi l’on ne prenoit la précaution de là filer peu à peu pour vaincre l’effort par degrés.
- IL EXPERIENCE.
- P R £ P A R AT 1 O N.
- On fe fert pour cette expérience de la même machine qui a fervi pour la précédente , & qui efl repréfentée par la Figure 11. au lieu de la cuvette pleine de terre molle , on y place une tablette de marbre noir bien polie , & enduite d’une très-légère couche d’huile ; & ia balle qu’on fait tomber par le petit canon de cuivre , efl d’yvoire.
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- Experimentale. 307
- Effets.
- Quand on laiffe tomber la balle d’yvoire perpendiculairement fur la marbre , après avoir touché le plan , elle remonte parla même ligne qu’elle a fuivie en tombant, mais moins haut que le lieu d’où elle eft defcen-due, & l’on remarque fur la tablette une tache ronde qui a environ une ligne de diamètre.
- Explications.
- Ce que l’on a dit ci-defitis en éta-bliiïant la queftion du mouvement! réfléchi, fuffit pour expliquer le faic que nous venons de rapporter ; la tache qu’on trouve fur le marbre , prouve bien que dans le choc il y a eu eompreflion de parties dans l’un des deux corps , & vraifemblablement dans tous les deux , comme on l’a fait voir en parlant du reflort : 6c comme après l’expérience on retrouve les furfaces dans le même état: où elles étoient avant le contad, il efl: indubitable qu’elles fe font rétablies , 6c nous avons fait voir que ce 1 établilfement, s’il étoit parfait, fe*
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- 308 Leçons de Physique roit fuffifant pour rendre au mobile dans un fens contraire , tout le mouvement qu’il avoit confommé en fui-yant fa première direction. Si cet effet n’a pas lieu , c’efl que la réfidance de l’air s’y oppofe d’une part, & qu’on a raifon de croire que Pyvoire & le marbre ne fe rétabliffent pas avec la même vîtelfe avec laquelle on peut les comprimer.
- Applications.
- Un corps à refîort que l’on a comprimé , 8c qui a la liberté de fe remettre , ne revient à fon premier état qu’après un certain nombre de balan-cemens, qu’on nomme vibrations , 8c qu’il eft facile d’appercevoir dans une lame d’acier , dans une corde de cîa-veffin , dans une branche d’arbre , 8cc. que l’on a pliée 8c qu’on abandonne à elle-même. Ce mouvement qui ramène le corps élaftique au-delà du lieu de fon repos, vient de ce que la partie comprimée en fe rétabîiflànt reprend le même degré de vîtelfe qu’elle a reçu au premier inftant du choc , 8c dans un fens contraire , comme nous l’avons expliqué page,
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- Experimentale. 309 294. Prenons pour exemple une corde de viole ou de clavefîm , Fig. 14. tendue entre deux points fixes G, H, 8c contre laquelle on fait heurter un corps folide avec une quantité de mouvement fuffifante pour la mener du point 1 au point AT. Cette percufi lion allonge la corde ; car il eft évident que la fomme des deux longueurs G K 8c H K , eft plus grande que GH. Si elle eft libre de fe remettre, fon reffort ramènera le point AT, en 1, & alors elle aura dans la direction IL une vîtefle égale à celle que lui avoit fait prendre la perçuffion pour aller en K. Cette vît elfe doit avoir fon effet ; elle doit tranfporter le point / vers L , jufqu’à ce que des réfiftances fuffifantes Payent fait cef-fer. Mais fi le milieu de la corde fe meut ainfi , les parties qui la compo-fent de part & d’autre doivent s’allonger , 8c leur réfiftance afïoiblira de plus en plus ce mouvement ; il finira enfin , quand toute la vîtefie de la réadion fera confommée , 8c l’on voit que fi la corde en revenant de K en 7, fe trouve avoir le même degré de vîteffe qu’elle avoit reçu. par le
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- 3io Leçons de Physique choc pour defcendre enÆ, la ligne IL doit devenir égale à 1K. Si les refforts étoient parfaits, & que leurs vibrations fe fifient dans un milieu non réfiflant, ces fortes de mouve-mensferoient perpétuels. Car lorfque la corde , en vertu de fa réaétion , efl parvenue en L , elle a le même degré de tenfion qu’elle avoit, lorfqu’elle étoit comprimée au point K ; Sc par conféquent elle auroit la force né-çeffaire pour y retourner à la fécondé vibration. On en pourrait dire autant de la troifiéme, & d’une infinité d’autres ; mais la réadion n’étant jamais complette par les raifons que nous avons dit, la fécondé vibration a moins d’étendue que la première 3 Sc la troifiéme moins encore que la fécondé , Sc ces diminutions enfin îaifl’ent reprendre à la corde fon premier état.
- J’ai pris une corde pour exemple afin de rendre cette explication plus fenfible ; maison doit concevoir que la même chofe arrive à tous les corps élaftiques , à la différence près du plus au moins, félon la figure & la raideur de leurs parties. Ajnfi la peau
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- Experimentale. 311 d’un tambour devient alternativement concave 8c convexe ; 8c la bille d’yvoire qui efl tombée fur un marbre , ne reprend fa figure fphéri-que, qu’après avoir été quelque tems un ellipfoïde , dont le grand diamètre efl: de deux fois une , horizontal & vertical. Fig. 1
- * C’eft une chofe remarquable , que le même refibrt fait toutes fes vibrations ifochrones , c’eft-à-dire , dans des tems égaux , foit qu’elles foient petites ou grandes : 8c l’on a occafion d’en voir la preuve, lorfqu’onmet en jeu la machine, * avec laquelle nous * JC. avons mefuré les frottemens. Car enfi£-* comparant les vibrations du refifort foirai avec les ofcillations d’un pendule à fécondés , on remarquera très-facilement que la première 8c la trentième fe font dans des tems fenfible-ment égaux.
- Il faut remarquer encore que les reflorts tendus fe rétabiiffent avec d’autant plus de vîteffe , qu’il a fallu plus de force pour les tendre ; ainfi quand deux lames feroient également ëlaftiques, fi l’une des deux efl moins flexible que l’autre, elle fera des vi-
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- $12 Leçons de Physiq.uk bradons qui auront moins d’étendue* mais qui feront plus fréquentes, comme nous le ferons voir en parlant des fons.
- III. EXPERIENCE.
- T REPARAT ION.
- On emploie pour cette expérience la machine qui a fervi dans 1a. précédente ; Fig. 11. mais au lieu de laif-ler la tablette de marbre dans fa fitua-tion horizontale , on l’incline comme la ligne A D , 6c l’on avance le petit canon C dans fa coulilTe , de façon qu’il réponde directement au point E.
- Effets.
- Si la balle d’yvoire tombe fur la tablette de marbre par la ligne NE, elle va par E F fe loger dans une ouverture pratiquée à la pièce G, ôc dont la largeur eft égale à fon diamètre ; <5c l’on peut remarquer à la furfa-ce du marbre une tache qui n’eft point parfaitement ronde , comme dans l’expérience précédente, mais un peu oblongue, 6c fituée de manière que fon grand diamètre fe trouve dans le plan de xéfle&ion.
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- Experimentale; 31g Explications.
- Nous avons faffifamment expliqué les caufes du mouvement réfléchi, Ôc l’expérience fait voir que l’angle de rëfleétion A E F , efl prefqu’égal à celui d’incidence H ED. Je dois donc moins m’arrêter à établir l’égalité de ces angles, qu’à faire con-noître .pourquoi celui de réfle&ion n’efl pas rigoureufement femblables à l’autre dans le fait. Trois caufes concourent à le rendre plus petit : i°. La balle qui choque , & le plan qui la renvoie , n’ont point un reffort parfait ; la réa&ion n’efl donc pas complette. 20. L’air qu’il faut divifer pour paffer d’E en F, retarde un peu la vîtefle du mobile ; il efl donc plus long-rems en chemin qu’il n’y devroic être, ôc ce retardement donne lieu au progrès d’une troifiéme caufe. Car 3'°. la pefanteur agit fur la boule d’y-voire, tant qu’elle parcourt E F, Scia. rappelle de haut en bas. C’efl pourquoi au lieu de décrire une droite rigoureufe , elle parvient en G par une courbe dont l’extrémité efl un
- 'TomeM D d
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- ^ï4 Leçons de Physique peu plus bas que la diredion de fon mouvement réfléchi.
- Mais fi l’égalité des angles n’a jamais lieu dans l’état naturel, n’entrevoit-on pas à travers de ces obfta-cles , qu’elle n’eft pas moins une régie établie dans la nature , .& fondée fur des loix généralement reconnues t
- La petite, tache oblongue que l’on voit fur le marbre après le contad ? eft une preuve que la boule qui choque obliquement un obftacle s’y enfonce par une ligne courbe , comme nous l’avons dit à la page 296, & qu’elle fort de cet enfoncement par une pareille ligne ; ainfi le grand dia-. métré de la tache oblongue eft repré-fentépar la ligne g u Fig. 10.
- Applications.
- Le jeu de billard , Sc celui de la paume , font prefqu’entiérement fondés fur là régie que nous venons d’é? tablir ôc de prouver ; dans l’un c’eft un mobile fphérique, que l’on' pouffe r le plus fouvent contre un plan., fui-, vaut une diredion oblique ou per? pendiciilaire ; dans l’autre , c’eft le plan meme qu’on préfente au mobj?
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- E X~P E R I M E N T A L E. 3 I £ le, fous différens degrés d’inclinai-fon , & la principale chofe confifte à bien eflimer le mouvement réfléchi s par l’angle d’incidence.
- Lorfqu’un boulet de canon tiré horizontalement vient à toucher terre , il rebondit à plufieurs reprifes, 6c l’on remarque fur le terrain des traces beaucoup plus longues que profori^ des^ C’eft que le boulet s’enfonce & fc relève comme la bille de notre expérience , en fuivant deux courbes qui fe. joignent au dernier degré de l’enfoncement , où naît la réfledion. Et coinme fa‘ vîtefle de haut-en-bas eft beaucoup moindre que fon mouvement horizontal , il parcourt une très-grande longueur dans le tems qu’il defeend à peu de profondeur ; & de-là vient la grande différence qu’on remarque dans ces deux di-ïnenfions, lorfqu’on examine les traces dont nous parlons.
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- 5'i6 Leçons de Physique
- III. SECTION.
- De la Communication dit
- £ ...
- Mouvement dans le Choc des Corps.
- Uoique les obftacles folides qui arrêtent ou qui réfléchiffent les corps qui fe meuvent,, n’ayent leurs effets qu’en vertu du mouvement qui leur eft communiqué par le mobile, Sc que cette communication fe faffe félon les régies que nous avons à établir dans cette fection ; cependant nous avons cru devoir traiter féparé? ment de cette a&ion des corps, confidence dans les cas où la maffe choquée laiffe appercevoir d.es marques de la percultion qu’elle fouffre, par un déplacement fenfible de tout foii volume ; c’elt-à-dire, qu’après avoir cnfeigné ce qui arrive à un mobile ? lanr par rapport à fa .yîteffe , que par rapport à fa direction $ de la part d’un pbitacle inébranlable, ou conlideré pomme tel , nous allons examiner les changemens dont l’une & l’autrç
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- . ËîÇ P E RIMENT A L E. ÿjsf ,{là vitefle & la direction ) font fut ceptibles, quand l’obflacle eft déplacé ou peut l’être par le ,choc. Et pour procéder du plus fimple au plus com-pofé , nous confidérerons premièrement les effets de la perçufîion dans les corps mois , où la réa&ion n’a pas lieu , pour palier enfuite au choc des corps à reffort.-
- Nous fuppofons toujours, pour rendre notre théorie plus fimple Sc ..plus facile à faifir ; i°. Q.ue les corps qui fe choqueiit,ont un reffort parfait, ou qu’ils n’erl ont point du tout : 2?. Que leur mouvement fe fait dans un milieu fans réfiffance , Sc fans frotte-mens ; de forte que la doctrine que nous allons expofer feroit faufle , fî les faits qu’elle annoncerafe trou-, ;yoient exa&emént repréfentés par l'expérience , puifque les empêche-mens dont nous faifons abflra&ion , entrent néceffairement pour quelque choie dans les réfultats. Ainfi nos preuves ne doivent paffer pour juf-tesque quand elles paraîtront faire un peu moins que ce qu’on en aura attendu. Si, par exemple, le corps 'A, venant heurter le corps B, fïg.
- D d iij
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- 8 Leçons de Physique 16. faifoit fur lui toute l’imprelfion qu’il peut faire, en vertu du mouve-ment qu’il a en partant du point a ; il auroit fait plus , puifqu’il auroit encore vaincu les frottemens, la réfifi tance du milieu, &c. Il n’exercera donc fur le corps B , qui efl fon dernier obftacle, que ce qui lui reliera de force après avoir furmonté les autres ; & fi l’on ne tient pas compte de ce qu’il aura perdu pour vaincre ceux-ci, on ne doit pas s’attendre à un effet complet lorfque le choc fe fera en b.
- Nous ne confidérons ici que le choc direèl , c’eft-à-dire , celui de deux corps dont les centres de gravités fe trouvent dans la direction de leurs mouvemens, comme dans la Fig. 16. &pour en rendre l’exécution plus facile , nous ferons toutes nos expériences avec des corps fphéri-ques , que nous fufpendrons à des fils fort déliés * afin de diminuer autant qu’il eft pofiible les frottemens & la ré-fillance de l’air:& comme nous aurons fouvent befoin de connoître le degré de vîtelfe de ces petits globes, nous les tiendrons fufpendus à des points
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- Expérimental fe. 519 fixes , autour defquels ils pourront décrire des arcs de cercles qui feront mefürés par des graduations. * Ce que nous enfeignerons dans la fuite touchant la pefanteur, fera con-iioître comment on peut par la grandeur de ces arcs régler la vîtelfe des corps qui les décrivent. G’ell un procédé qui a été employé avec fuccès par plulieürs habiles Phyficiens, 8c fur-tout par M. Mariotte. La machine dont je me fers , 8c qui ell repréfen-tée par la Figure 17. n’eft autre chofe que la fienne, dont j’ai étendu les ufa-ges , & que j’ai rendue plus commode.
- Avant que deiix corps fe choquent il y a entre eux un efpace qui doit être parcouru , ou par l’un dés deux entièrement, ou en partie par l’un, & en partie par l’autre : autrement il n’y auroit point de choc» Cet efpace ne peut être parcouru que dans un certain tems, 8c la dürée de ce tems mefure la vîtelfe refpeftive de ces deux corps ; c’efl-à-dire , la vîtelfe avec laquelle la diltance diminue , foit que l’ün des deux relie en repos, foit qu’ils fe meuvent tous D d iiij
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- ^20 Leçons de Physique deux dans le même fens, ou en feus contraires, également, plus ou moins vite l’un que l’autre : de forte que fi deux corps A , B, Fig. 16. diftans de 4 pieds j fejoignent en une fécondé, la vîtelfe refpedive eft la même, foie que B feul parcoure l’efpace entier , foit qu’il rencontre A venant à lui au deuxième ou au troifiéme pied 5 &c. pourvû que le mouvement qui les approche l’un de l’autre fe pafTe dans une fécondé. Il ne faut donc pas con-fondre cette vîtefle refpedive avec la vîtelfe abfolue y ou propre de chaque mobile ; car on voit par cet exemple , que celle-ci peut varier dans des cas où l’autre ne changeroit point.
- La vîtelfe refpedive étant donnée il faut encore eonfidérer les malfes ; car le corps choqué oppofe fon inertie au corps choquant* & nous avons vu ailleurs que cette efpéce de réfif-tance fe mefure par la quantité de matière contenue & liée fous le même vojume. Ainfi l’on doit s’attendre que dans le choc une grande malfe recevra moins de vîteffe qu’une plus petite ; & que pour faire prendre plus de mouvement à un même corps 3
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- Experimentale.- 32 v îï en faudra donner auffi davantage aü mobile qui doit le communiquer, parce que l’inertie réfilte non-feulement au mouvement, mais auffi à un
- F lus grand mouvement, comme nous avons prouvé ailleurs.
- Quand nous avons parlé du mouvement en général, nous nous Tommes abflenus d’examiner la nature de cette efpéce d’être, ou de modification , parce que ces fortes de questions appartiennent plutôt à la Mé-taphyfîq.ue, qu’à la Phyfique expérimentale. Par la même raifon nous ne nous arrêterons pas à difcuter de quelle manière la vîteffe palfe d’un corps àd’autre. Nous nous bornerons aux faits qui peuvent être conlïatés ; ôc en parcourant les cas les plus généraux , nous établirons par voie d’expérience des propofitions qu’on pourra regarder comme des principes ou des loix , aufquelles on pourra rapporter d’autres effets plus détaillés , comme autant de conféquences..
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- 3 22 Leçons de Physique Article premier.*
- Du Choc des Corps non-Elajliques.
- Première Proposition.
- Quand un corps en repos efi choqué par un autre corps , la vîtejje du corps choquant doit fe partager entre les deux félon le rapport des majfes.
- C’eff-à-dire , qu’après le choc, les deux corps continueront de fe mouvoir feion la diredion du corps choquant ; & que la vîteffe de celui-ci ayant été diminuée par la réfiftance de l’autre, le reliant qui fera commun aux deux , doit être d’autant moindre , que le corps choqué aura plus de maffe.
- Ainfi le corps en repos ayant été choqué par une malle égale à la Penne , la vîteffe après le choc fera réduite à moitié.
- Il reliera les deux tiers de la vîteffe* fi le corps qui choque efi double de l’autre.
- Si c’eli le corps choqué qui ell double en malle , la vîteffe après le
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- Experimentale. 323 ÉHÏoc ne fera que le tiers de ce qu’elle etoit avant : mettons ces trois cas en expériences.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- P REPJRJTIO N*
- La machine qui eh: repréfentée par là Fig. iy. étant difpofée de façon que le fil à plomb foit parallèle à la ligne A B ; que les deux fils de fufpenfion CD, E F, foutiennent dans une mê-"me ligne y & à même hauteur , les ‘centres de deux boules de terre mol-flê(, qui péfent chacune 2 onces , 6c de manière qu’étant en repos leurs Turfaces fe touchent en un point ; que la première graduation de chacune des deux régies mobiles G , H, Toit vis-à-vis de chacun des fils, Ôc ‘qu’erifin le petit curfeur ou index L , Toit placé un peu avant la troifiéme graduation de la régie G, ôc l’autre 'index M , vis-à-vis la fixiéme de Pau-Trè régie H.
- - - - ‘ ! .• Effets.
- La boule Fportée en M, ôc abandonnée à fon propre poids, va frapper l’autre boule D, l’une ôc l’autre
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- 3'2'4 Leçons de Physique s’applatiffent également à l’endroit du contaét , & après le choc elles fe meuvent toutes deux du même côté, & le fil qui fufpend la boule D} va toucher l’index L.
- Explications.
- Quand la boule F effc tombée par un arc de fix graduations, fi elle ne trou voit point d’obflacles , elle re-monteroit dans la partie oppofée , par un arc femblable. Cefl une cho-fe dont on peut s’aflurer en- ôtant de fon chemin la boule I>, & nous en dirons la raifonen expliquant les phénomènes de la pefanteur. Ainfi lorfi-qu’en venant du point M, elle le trouve en F ; fon mouvement alors elt tel, qu’il peut élever fa mafle de deux onces dans un arc de fix graduations. Mais une fotee qui peut tranfporter une mafle de deux onces à fix degrés de diflance dans un tems donné , ne peut porter qu’à la moitié de cette diflance une mafle double en pareil tems. Or quand la boule F rencontre la boule D, qui ne lui permet de paflèr outre qu’en remportant avec elle, c’efl une vîtefle de
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- Experimentale. 52^ 6 degrés appliquée à une maffe de 4 onces , & l’une Sc l’autre enferm ble doivent ceffer de fe mouvoir* après avoir parcouru feulement trois graduations, comme l’expérience le fait voir.
- Il fe fait dans le tems du choc un applatiffement aux deux boules, Sc dans le cas préfent cet applatiiTement eft égal de part Sc d’autre; ces deux faits méritent d’être obfer-vés Sc expliqués.
- Nous avons déjà dit que rien ne lé-fait avec précifion, & par faut, dans là nature ; Sc que les effets les plus prompts, Sc qui paroiffent inlianta-nés à nos fens, ne font jamais produits que dans un tems fini, c’eîb-à-dire , ' dans un tems dont la durée B’efl pas la plus courte qu’on puiffe imaginer. Lorfque les deux boules commencent à fe-toucher, les parties les plus avancées de la boule choquante ont déjà perdu une partie de leur vîtelfe, pendant que le centre & les parties les plus reculées ont encore toute la leur; ce n’eft donc qu’après quelques inftans ( fort courts # 4a vérité) que cette maife rallentie
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- 326 Leçons de Physique prend une vîteffe également retardée dans toutes Tes parties. Mais files parties d’un corps fe meuvent plus vite les unes que les autres, leur pofition relative, ou ( ce qui eff: la même cho-fe ) la figure du corps doit être changée. L’applatiffement de la boule F eft donc un effet Sc une preuve de fa vîteffe retardée fucceflïvement en plufieurs tems.
- On doit dire la même chofe de la boule choquée : elle ne pafie pas toute en un même inftant de fon état de repos à trois degrés de vîteffe ; les parties immédiatement expofées au choc j fe meuvent Sc plutôt Sc plus vite que le centre Sc l’hémifphé-re qui eff au-delà ; Sc ces déplace-mens fucceffifs oçcafionnent une in-troceffion de matière qui change la figure.
- Mais ces applatiffemens dans l’une Sc dans l’autre boule, font caulës par l’inertie qui s’oppofe au changement d’état de chacune d’elles ; Sc cette inertie eff égale à lamaffe : ainfi dans le choc de deux corps, dont les poids font égaux Sc de même matière, les applatiffemens doivent auffi fe faire également de part Sc d’autre,
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- "Experimentale. 327
- IL EXPERIENCE.
- 1* REPARAT ION.
- On fait la boule D de 4 onces , îaboule F de 2 onces : on laiiïe la première en repos, & l’on donne à l’autre 6 degrés de vîteife , le relie étant difpofé comme dans l’expérience précédente.
- Effets,
- Après le choc, les deux boules continuant de fe toucher parcourent jenfemble deux graduations , & l’ap-pïatilfement de part & d’autre eftplus grand que dans le cas précédent.
- Explications.
- La boule F en defcendant de 6 graduations reçoit 6 degrés de vîtef-fe, c’eft-à-dire , qu’elle peut porter fon propre poids l’efpace de 6 graduations vers la partie oppofée. Mais .ce poids étant augmenté de deux tiers en fus par la rencontre de la boule D , qu’elle emporte avec elle , fa force ne fuffit plus que pour un tiers .(le l’elpace qu’elle auroit parcouru fi
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- 32B Leçons de 'Physique rien ne s’éto.it oppofé à fon paflage» Quant à l’applatiiïement, il doit être d’autant plus grand que le corps choqué a réfifté plus long-temsà fon déplacement ; puifque, comme nous l’avons dit, c’efl: cette réfiftance qui interrompt l’uniformité de vîteiïe dans les parties de chaque boule : or dans le cas préfent, la boule D réfiile une fois plus que n’auroit fait une boule de deux onces. Il y a donc eu lieu .à l’enfoncement d’un plus grand npmbre de parties.
- XII. EXPÉRIENCE.
- T REPARATION.
- Dans cette expérience on procédé comme dans les deux autres ; excepté feulement qu’on donne à la boule D 3 qui effc en repos, deux onces de mafl'e , & quatre onces à la boule F que l’on fait mouvoir avec 6 degrés de vîteffe.
- Effets.
- Les deux boules unies après le choc parcourent quatre graduations ;
- Ôc les applatiUemens font moins forts que dans les deux cas précédens.
- Explications•
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- Ê'x P E R-1 M E N T A L E, 3
- Explications,
- Ce que nous avons dit pour expliquer les deux expériences précédentes , fuffit pour rendre raifon de celle-ci. Il faut toujours confidérer les deux boules après le choc comme ne faifant qu’une même malle ; 6c l’on -doit faire attention.auffi, que 6 degrés de force qui pouvoient porter une m’affe de 4 onces dans un efpace de 6 graduations, n’en peuvent pas tranfporter une de 6 auffi loin. Si la réfiftance de 4 onces devoit con-iumer toute la force après cet efo . pace parcouru, un tiers d’augmentation au poids doit auffi diminuer le tiers de l’efpace 6c par conféquent au lieu de 6 graduations qu’auroit fait la boule F toute feule & fans obstacle , étant jointe à la boule Z) qu’elle a mife en mouvement, elle n’en peut plus faire que 4.
- Mais comme la boule D qui ne pèle que deux onces, a moins réliffé que lorfqu’elle en péfoît quatre ou troiselle a moins donné lieu à l’enfoncement de fes parties, 6c réciproquement elle a. moins retardé les par-Famel* E.e.
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- 33o Leçons de Physique ties antérieures de ia boule F. Car on conçoit aifément que fi elle pre-noit tout d’un coup , & dans un inf-tant indivifible , toute la vîteile qui lui doit être communiquée, il n’y au-roit aucun applatiffement de part ni d’autre , puifqu’elle fuiroit devant la boule F dès l’inftant du contaél3avec line vîteffe égale à celle du corps choquant, ce qui la feroit échapper à l'on aélion.
- Applications.
- Puifque dans le choc où l’un des deux corps eüen repos, la vîteffe du corps choquant diminue à proportion de la maffe du corps choqué , on doit en tirer cette conféquence, que le mouvement doit être infen-•fible après le choc , fi celui qui eften repos , eff infiniment plus grand que celui qui vient \t frapper ; & c’eff par cette raifon , fans doute, qu’un boulet de canon paroît avoir perdu tout fon mouvement , quand on l’a tiré contre un rempart ou contre une groffetour; car la vîteffe qui lui reffe après le coup eff à celle qu’il a congt-jnuniquée s commcTa maffe eff à çel-
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- Experimentale. 331
- îe de l’obftacle qu’il a frappé , c’efl-à-dire , comme une quantité infiniment petite à une quantité infiniment grande.
- - C’eft auiîi en conféquence de ce principe , que l’on dit, que la plus grofife malle ell toujours déplacée '( quoiqu’infiniment peu) parla per-culïion du plus petit corps. Mais je ne vois pas qu’on foit obligé d’admettre cette propofition comme une fuite nécefifaire de la loi que nous venons d’établir, à moins qu’on nefup-pofe le corps choqué abfolument inflexible ; autrement, s’il ell aufïi grand qu’on peut l’imaginer , fa réliliance fera allez durable pour confumer tonte la vîtelfe fenfible du mobile par l’introcelTion des parties occalion-née par le choc.
- Les expériences que nous venons de rapporternous apprennent auiîi pourquoi en général tous les corps fe rompent, on perdent plutôt leur figure en heurtant contre des oblla-clés inébranlables, que lorfqu’ils en rencontrent de mobiles. Une chaloupe fe brife contre un rocher , & elle ne périt point par le choc d’une au-
- E e ij
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- 332 Lëçoks dï Physique
- tre chaloupe qu’elle rencontre en re-rf pos. C’eft que le rocher ne cédant que peu ou point au mouvement de la chaloupe , les parties de celle-ci qui commencent le choc , ont déjà perdu toute leur vîtefle , pendaat que les autres ont encore toute la leur. Il fe fait donc un changement de figure, les pièces font contraintes Sc fe rompent, fi< le choc eft aflez .violent : au lieu que fi le bateau rencontre un corps flottant qui obéifle à fon impulfion, les parties expofées au choc ne font point entièrement arrêtées, & les autres fontpeu^à-peu retardées comme elles.
- Les ouvriers qui travaillent du marteau difent, que le coup porte à fauxquand la matière qu’ils travaillent lui échappe , foit parce qu’elle n’eft pas fuffifamment foute-nue, foit parce que l’inflrument eft mal dirigé::: & le forgeron fe plaint avec raifon d’une enclume trop lé» gère , ou qui eft placée fur un plancher peu folide ; car alors le fer qu’il travaille , cédant avec fon point d’appui , le coup n’a point tout fou effet, comme il l’auroit û l’enclume
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- Ex PERIMENT ALS.
- $>lus immobile tenoit dans lin parfaic repos- le côté du fer. qui la touche ,, pendant que le. marteau frappe fur l’autre.
- Le jeu du- mail a tant de rapport à notre première proportion fur' le choc des corps , & aux expériences que nous avons employées pour la prouver, qu’il efb prefqu’inutile d’en faire ici l’application.Pour peu qu’on y falTe attention „ on verra bien-toc fur quoi font fondées les proportions qu’il faut mettre entre lamaffe du mail & la boule ; coipment l’un an moyen d’un long manche , reçoit du joueur une très-grande vîteffe ; pourquoi, & dans quel rapport, u ne partie de cette vîteffe eft communiquée à-l’autre ,,&c.
- I I. P r o p o s i t i o n:
- Quand deux corps qui fe meuvent die meme fens avec des vîteffes inégales , viennent à fe heurter , [oit que leurs maf-fes [oient égales , ou non , ils continuent de fe mouvoir enfemble & dans leur première direélion , avec une vîteffe commua qe} moins grande que celle du corps cho-
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- quant , mais fins grande que celle dit çorps choqué , avant la perciijjîon.
- Dès qu’on fuppofe que les deux: corps fe meuvent dans le même fens. Il faut néceffairement que celui qui précédé aille moins vite que l’autre pour être choqué ; car s’ils alloient tous deux avec des vîteffes égales ÿ il eft évident qu’ils ne s’approche-roient point ; & par conféquent il n’y auroit point de choc. Quand le corps qui a le plus de vîteffe rencontre celui qui en a moins, la lenteur de l’un fait obftacle à l’autre ; mais cet obftacle eft mobile, & il doit partager l’excès de vîteffe du corps choquant , à raifon de fa malle , comme on l’a fait voir ci-deffus. Les expériences qui fui vent, feront connoî-tre dans quel rapport la vîteffe eft retardée dans l’un 8c accélérée dans l’autre.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- P P E P. A R J T 1 O N.
- Il faut faire les boules D 8c F du poids de 2 onces chacune, 8c les laif-fer tomber en même tems , l’une par
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- Experimentale. 333 tin arc de 3 graduations, & l’autre par un arc de 6, pris du même côté.
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- Effets.
- Ces deux boules fe joignent à l’endroit où leurs fils de fufpenfion fe 'trouvent perpendiculaires à l’horizon : il fie fait à Tune & à l’autre un 'pètit applatifiement , après quoi elles continuent de fe mouvoir enfem-bie du -même côté, 3c remontent un 'arc de \ graduations
- Explications.
- La boule F ayant 6 degrés de vi-tefife propre contre 3* s’eft approchée de la boule D avec une vîtefie ref-pective , qui étoit 3 excès de 6 fur 3. 'Nous dirons ailleurs pourquoi lorsque leur mouvement fe fait dans des arcs du même cercle , quoiqu’iné-gaux , les deux boules fe choquent précifément à l’endroit le plus bas de leur chute.
- Quant aux enfoncemens des parties qui fe touchent dans le choc , ils doivent être proportionnels à la vîtefie refpeétive , qui eft moindre que la vîtefie abfolue ou propre d©
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- Leçons de PhysiQuet là boule choquante , dans le cas pré-fent,où la boule choquée qui fe meut du même fens, échappe en partie à fon effort.
- Enfin les deux boules remontent enfemble un arc de 4 graduations c’effà-dire, que leur vîteffe commune comparée à celle, de la boule F avant le choc.fe trouve diminuée d’un quart ; & c’eft à quoi l’on devoir s’attendrercar le corps choquant ayant.6 degrés de vîteffe r Sc rencontrant un autre corps d’une maife égale à la fienne qui n’en a que 3 , doit en perdre autant qu’il faut qu’il, en communique à l’autre pour le mettre en état d’aller auffi vite que lui : or l’égalité des maffes exige qu’il lui en donne 1 & 7, qui eft la moitié de différence des deux vîteffes avant le choc : & 1. Sc ôté de 6 Sc ajouté, à 3,fait qu’il fe trouve 4 Sc 7 dans Puru & autant dans l’autre.
- IL EXPERIENCE.
- F R E PA RAT 10 N%
- Cette expérience fe fait comme la première., avec, cette différence que
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- Experimentale. 337 que la boule D péfe 4 onces, 8c la boule F 2 onces : les vîtelfes reliant dans le rapport de 3 a. 6.
- Effets•
- Après le choc les deux boules continuent de le mouvoir enfemble ; les âpplatilTemens font plus grands que dans l’expérience précédente, & l’arc qu’elles parcourent elt de 4 graduations.
- Explications.
- Tout ce que nous avons dit pour expliquer la première expérience , fuffit pour faire entendre celle-ci ; il ne s’agit que d’appliquer les mêmes railons en gardant les proportions. L’excès de vîteffe dans la boule F avant le chocétoit 3 , qui a dû diminuer des deux tiers par la réfiltance de la boule D, dont la mafle eft double : ainli après le choc il a dû le trouver 4 degrés de vîtelTe, puifque de 6 qui étoient dans le corps choquant , il ne s’en elf perdu que 2 , par l’adion qui a rendu la vîtelTe uniforme dans les deux boules.
- . Les applatilfemens ont été plus Tome L F f
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- 338 Leçons de Physique grands que dans la première expérience ; parce que la rélifiance du corps choqué a été plus forte : c’effc ce que l’on reconnoîtra d’abord , fî l’on fait attention que la boule D étant de 4 onces , a confumé un tiers de la vîteffe du corps choquant 3 au lieu qu’étant feulement de 2 onces dans le cas précédent, elle n’en à confumé que le quart.
- III. EXPERIENCE.
- T REPARATION*
- On donne à la boule D 2 onces de malfe , à la boule F 4 onces, Sc l’on met les vîteffes dans le rapport de 6 à 3.
- Effets.
- La boule D après le choc eft emportée par la boule F, de forte qu’elles parcourent enfemble un arc de £ graduations ; & les applatiffemens font moindres que dans les deux expériences précédentes.
- E x P lication s.
- ' La boule F partageant fon excès
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- Expérimentale. 339 de vîtelfe qui eft 3 , avec une malle qui eft moitié moins .grande que la fienne , en retient les deux tiers ; les deux mafles jointes enfemble après le choc , doivent donc repréfenter 6 degrés de vîteffe , moins un, que la réfiftance du corps choqué a retran-ché,avant que de prendre un mouvement uniforme à celui du corps choquant.
- Les appIatilTemens ont été moins grands que dans les cas précédens, parce que la réfiltance a été moins forte de la part du corps choqué ; car 2 onces de malle réfiftent moins à 4 onces, que 4 à 2 , ou 2 à 2 ; les viteflès étant toujours en même rapport.
- Applications.
- I
- Il eft aifé de voir par les expériences de la fécondé propofition , qu’a-près le choc de deux corps, dont l’un va plus vite que l’autre dans la même diredion , les vîteffes propres, pour devenir uniformes, changent dans l’un de plus en moins, Sc dans l’autre de moins en plus ; puifque celle du corps D a toujours été augmen*:
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- 340 Leçons de Physique tée, & que celle du corps F au contraire a toujours fouffert quelque diminution. C’eft ainfi qu’un bateau qui obéit à l’impulfion des rames , reçoit un accroiffement de vîteffe en retardant celle d’un volume d’air agité, dans la direction duquel on le mène ; ii va moins vite que le vent 9 mais Ton mouvement eft toujours plus prompt que s’il n’alloit qu’à force de bras.
- Le vol le plus rapide , la courfe la plus légère , n’empêche pas que le plomb du çhaffeur ne frappe la pièce de gibier qui fuit devant lui ; mais U égale diftançe le coup eft moins fûr que fi l’animal étoit pofé , ou qu’il vînt en fens contraire : & l’on fçait qu’un lièvre , un chevreuil, &c. tiré en flanc , efl: plus facilement arrêté, que quand il fuit devant le coup. Une des raifons qu’on en peut donner, c’eft qu’alors la vîteflfe refpedive du plomb eft plus grande , parce que l’animal fe meut dans une diredion qui ne l’éloigne que peu ou point du çhaffeur, & qu’à cet égard il eft comme fixe. Nous avons vu par les expériences de la première propofition
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- Expérimentale. 341 qu’en pareil cas * le choc ell; plus grand.
- III. Proposition.
- Si les deux corps qui doivent fe cho** çpuer , fe meuvent en fens directement con-traires * le mouvement périra dans tun & dans Vautre , moins dans Vun
- des deux: s'il en refte après le choc , les deux corps iront du même fens 3 & ta quantité de leur commun mouvement fer a égale à Vexcès de Vun des deux avant le choc.
- C’efl>à-dire, que dans le cas où les deux mouvemens feroient5 égaux avant le choc, les deux mobiles feroient réduits au repos. Et fi l’un des deux avant le contaft en avoit davantage , il ne refteroit après la percuf-fion que la quantité excédente, qui feroit le mouvement commun des deux corps. Deux expériences mettront ceci en évidence.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- F REPARATION.
- La boule D péfant 2. onces, ôc la boule F autant, on éléve l’une par Ff iij
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- 342 Leçons de Physique un arc de 6 graduations d'une part, ôc l’autre par un arc femblable du côté oppofé ; & on les laide tomber en même tems.
- Effets.
- Ces deux corps fe rencontrent au lieu le plus bas de leur chûte où ils demeurent en repos ;& leurs appla-tidemens font plus grands que dans les cas où la boule F ed tombée par un arc femblable contre D en repos , ou qui fuyoit devant elle.
- Explication-s.
- Dans cette expérience la quantité du mouvement ed égale de part ôc d’autre ; car dans l’une ôc dans l’autre boule avant le choc, on compte 6 degrés de vîtede multipliés par 2 onces de mafle. Deux corps qui fe rencontrent allant en fens contraires, fe font réciproquement réfidance ; ici de part Ôc d’autre la force ou la puif-fanee efl retenue en équilibre par une réfidance égale , Sc cet équilibre £ait naître le repos dans les deux mobiles.
- Les applatidemens font plus grands qu’ils n’ont été dans les expériences
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- Experimentale. 343 eîes deux premières propofitions, où nous avons toujours donné 6 degrés de vîteffe au corps choquant ; mais il faut faire attention que dans celle-ci la vîteffe refpective d’où dépend la force du choc, eftdoublée ou plus que doublée. Car Iorfque la boule D étoit en repos avant le choc, lavî-teffe refpeàive de F n’étoit autre chofe que fa vîteffe propre, c’eft-à-dire , 6 ; ou moins que 6, Iorfque la boule D fuyoit devant elle: ici les deux boules ayant chacune 6 degrés de vîteffe propre en allant l’une vers l’autre , la vîteffe refpeétive eft 12 ; c’eft-à-dire , que I’efpace qui les répare avant le choc, eft parcouru en une fois moins de tems.
- IL EXPERIENCE.
- F REPARATION»
- On fait mouvoir les deux boules D & F l’unç vers l’autre , comme dans l’expérience précédente , & l’on met leurs quantités de mouvement dans le rapport de 12 à 24 , en doublant la malle ou la vîteffe de F.
- F f iiij
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- 344 Leçons de Physique
- Effets.
- Les deux boules après le choc continuent de fe mouvoir dans la direction d’F avec 2 degrés de vîtefle , fi l’on a doublé le mouvement par la mafTe, ou avec 3 , fi c’elt par la vîtefle.
- Explications.
- Si les 24 degrés de mouvement de la boule F lui viennent de 4 onces de mafle & de 6 degrés de vîtefle: lorfqu’elle rencontre la boule D venant contre elle avec 12 degrés de mouvement, produit de 2 onces par 6 de vîtefle, elle oppofe fa double mafle 6c la moitié de fa vîtefle pour l’arrêter, 6c cela fuflït ; car 3 de vî-refle multipliant 4 de mafle , égale tout le mouvement de la boule D qui eft 12 ; il relie donc à la boule F 3 degrés de vîtefle, avec lefquels elle continue d’agir fur D , qu’on doit confidérer comme en repos immédiatement après le contad. Mais elle ne peut mouvoir un corps en repos qu’en lui communiquant de la vîtefle aux dépens de la Tienne , 6c nous
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- Experimentale. 343* avons vû que cette communication fe fait en raifon des maffes ; comme la boule D n’a que 2 onces de malfe, contre 4, la boule F ne perd qu’un tiers de la vîteffe qui lui relie ; ainfî la vîtelfe commune après le choc eft 2 pour deux malfes qui prifes enfem-ble égalent 6 onces.
- On voit donc , i°. que le mouvement qui refie après le choc , eft égal à la différence des deux quantités avant le choc ; car 12 ell l’excès de 24 fur 12:2°. que cette différence divifée par lafommedes malles, donne la vîtelfe commune après le choc; car 12 divifé par 6, fomme de 2 & de 4 onces , donne 2 de vîtelfe , comme l’expérience l’a repréfenté.
- On trouverait la même chofe , 11 l’on avoit doublé le mouvement de la boule F, en doublant fa vîtelfe propre. Car alors pour arrêter la boule D qu’on fuppofe avoir 12 degrés de mouvement, & égale en malfe , elle perdrait 6 degrés de vîtelfe ; ôc pour l’emporter avec elle , il faudrait qu’elle lui en communiquât encore 3, de 6 qui lui relient. Après le choc , 11 réitérait donc 3 degrés de vîtelfe
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- 346 Leçons de Physique commune à 4 onces de malle, Tomme des deux boules, & par confé-quent la quantité de mouvement fe-roit toujours 12 , différence de 24 à 12.
- Applications.
- Ces dernières expériences font connoître en général , pourquoi il faut employer plus de force pour repouffer un mobile dans un fens contraire à Ton mouvement, que pour l’arrêter fimpîement : car non feulement il faut employer une force équivalente à la tienne pour vaincre fon premier mouvement ; mais il faut encore ajouter toute celle qui efl né-ceffaire pour lui en faire reprendre un autre. C’eft pourquoi l’on fait plus d’effort pour faire rétrograder une boule qui roule fur un plan , que pour la fixer en s’oppofant à fon paffage. Mais nous avons vû en même tems , que l’effort d’un mobile qui vient contre un autre peut croître , & par la vîteffe , & par la maffe. On ne doit donc pas être furpris que les joueurs de paume trouvent quelquefois le batoir ou la raquette trop le-
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- Experimentale. 347 gère ; puifqu’en fuppofant le coup frappé avec la même vîteffe, fon effet doit être moins grand fi la maflfe avec laquelle il emporté eft plus foible.
- Corollaire,
- II fuit des deux premières proportions & des expériences qu’on a employées pour les prouver : i°. Que quand les mouvemens ne font point réciproquement oppofés , les deux malles réunies après le choc repréfen-tent la même quantité de mouvement qui fubfifloit dans l’une d’elles a ou dans toutes les deux avant le contact. Prenons la première expérience de la première propofition pour exemple.
- Avant le choc , tout le mouvement réfidoit dans la boule F, 8c fa quantité étoit 12 , produit de 6 degrés de vîteflfe par 2 onces de rnalfe. Après le choc, la quantité du mouvement dans les deux boules réunies eft encore 12, produit de 4 onces de malle par 3 de vîteffe commune. On peut aifément appliquer ce calcul aux autres expériences, 8c l’on trouvera toujours la même chofe»
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- 348 Leçons de Physiqüe
- De cette première conTéquence , il en naît une autre ; c’eft que fi l’on Cônnoît la vîteffe commune après le choc , on peut connoître quelle eft la Tomme des maTTes ; & réciproquement la Tomme des maffes Tera connoître la vîteffe commune. Prenons pourexemple la première expérience de la Teconde propoTition.
- La Tomme des mouvemens avant le choc, étoit 18 ,Tçavoir 12,produit .de 2 onces par 6 de vîteffe ; & 6 , produit de 2 onces par 3 de vîteffe* Selon la première conTéquence , après le choc les deux maffes doivent repréTenter enTembîe une quantité de mouvement qui égale 18. Je Tçai que la maffe totale eft 4 onces , je diviTe 18 , quantité du mouvement, par 4 , Tomme des maffes , & j’ai 41 pour la vîteffe commune.
- De même je Tçai que la vîteffe commune eft 4 { ; je connois que la Tomme des maflès eft 4, en diviTant 18 par 4 f
- Enfin l’on voit par la troifiéme pro-pofition , i°. que quand les corps Te heurtent en Tens contraires , il périt une partie du mouvement 5 20. que.
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- Experimentale. 349 l’on peut juger , comme dans les autres cas, par la vîtelfe commune après le choc , & par le rapport des maffes, quelles ont été les vîtelTes propres avant le choc ; ou bien quel eA lç rapport des malles, par la comparai-fon de la vîtefTe commune , ayeç les vitefTes propres.
- Article I L Du Choc des Corps à rejjbrt.
- Pans -toutes les expériences qui ont fervi de preuves aux propofitions énoncées fur le choc des corps non-édaftiques , nous avons toujours ob-fervé deux effets principaux , fçavoir line communication de mouvement du corps choquant au corps çho» que s & un changement de figure ou applatilTement à l’un & à l’autre à l’endroit du conta#, Ces deux effets ont une caufe commune, qui ell la perculïion ; c’eA par cette action que la vîteife fe tranfmetÔç fe diftribue uniformément entre les deux malles :mais pendant que cette répartition fefa.it entre les deux corps, leurs figures changent, & l’applatif-
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- Leçons de Physique fement qui en réfulte, dépend particuliérement de la réfiftance plus ou moins longue du corps choqué : c’ell pourquoi} quand bien même la vîteffe refpedive feroit toujours la même , la grandeur des applatilfe-mens varieroit toujours, fuivant le rapport des malles qui Te choquent, comme on a pu le remarquer par les expériences précédentes.
- Dans le choc des corps à reUfort, la nature fuit toujours les mêmes loix qu’elle s’efl prefcrites , & que nous avons reconnues dans la per-cuffiondes corps non-élafliques :mais comme les parties enfoncées par le choc fe rétablilfent avec la même vîteffe qu’elles ont été déplacées , ce dernier effet qui fe mêle à celui du mouvement communiqué par le choc , apporte beaucoup de changement aux réfultats.
- Il faudra donc foigneufement distinguer deux fortes de mouvemens dans la percuffion des corps élafti* ques j l’un qui eft indépendant du reffort, & que nous nommerons mouvement primitif ; l’autre qui naît de la réaction des corps applatis ou com-
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- Experimentale. 351 primés dans le choc, & que nous appellerons mouvement de reffort, mouvement réfléchi, oufimplement ré action.
- Première Proposition.
- Quand un corps a reffort va frapper un autre corps à reffort qui efi en repos , ou qui fe meut du même fens que lui j celui-ci après le choc fe meut dans la direction du corps qui l’a frappé, & avec une vîtejje compofée de celle qui lui a été donnée immédiatement, ou par communication , & de celle quil acquiert par fa. réaftion après le choc ; & le corps choquant dont le refjort agit en fens contraire , perd en tout ou en partie ce qu’il avoit gardé de fa vîtejfe première : &fi fon mouvement réfléchi excède le reflant de fa vîteffe première , il rétrograde fui-vant la valeur de cet excès.
- Ces ex prenions générales s’entendront mieux , fi nous en faifons des applications. Suppôfons donc que les mafies foient égaies ; en con-féquence de cette première proportion j je dis qu’après le choc , celui des deux corps qui étoit en repos, recevra tant par communication que par faréadion j une quantité de mou-
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- •'35*2 Leçons de Physique vement égale à celle qu’avoit l’autre corps avant la percuffion ; & que celui-ci fera réduit au repos par Ton reflort, qui détruira le relie de fa vî-telTe primitive.
- Si l’on fuppofe les mafles inégales , & que le corps choqué Toit le plus petit, tous deux après le choc iront dans la direction du corps choquant ; mais celui-ci aura moins de vîtefîe que l’autre.
- Enfin fi le corps choqué a plus de malle que l’autre , il ira feul dans la direction du corps choquant, 8c celui-ci retournera en arriére.
- Réalifons ces trois fuppofitions par autant d’expériences qui ferviront de preuves à notre première propofi-tion , 8c aux conféquences que nous en tirerons.Nous employons des boules d’yvoire bien rondes, que l’on fufpend à des fils comme celles de terre molle -, 8c avec la même machine.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation»
- La boule D en repos, pefe 2 onces 5
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- Experimentale. 3^3 ces ; la boule F qui eft égale, defcend par un arc de 6. graduations.
- E F F E T S.
- Après le choc , la boule F demeure en repos à l’endroit du contad, & la boule D parcourt un arc de 6 graduations dans la partie oppofée ; ce qui fait voir que le corps choqué a reçu une vîteffe égale à celle du corps choquant.
- Explications*
- La boule F ayant rencontré la boule D en repos, lui a communiqué la moitié de îa vîteffe, à caufe de l’égalité des maffes ; & elle en a gardé 3 par la même raifon , pour continuer de fe mouvoir dans la même di-redion. Tel feroit l’effet total de cette percuffion, fi les boules n’avoient point de reffort, comme on l’a vu par la première expérience de l’article premier. Mais à caufe de l’élafti-cité , la boule D comprimée ou ap-platie, fe rétablit en s’appuyant contre la boule F s ce qui fait que cette réadion la porte en avant, avec autant de vîteffe qu’elle a été compri-Tome h G g
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- 3^4 Leçons dï Physique mée. Or cette vîteffe eft la moitié de celle qui a fait rencontrer les deux boules, c’eft-à-dire , 3 degrés. Ainfi après le choc la boule D fe meut avec 6 degrés de vîteffe , fçavoir 3 qu’elle a reçus par communication a 8c 3 qui lui viennent de fa réaétion.
- La boule F a gardé 3 degrés de fa vîteffe primitive ; mais fa réaction qui eft égale fe fait en fens contraire, 8c la réduit au repos.
- II. EXPERIENCE.
- P R E P A R AT I O N.
- La boule D étant de 2 onces , 8c la boule F de 4 onces, on donne à celle-ci 6 degrés de vîteffe, l’autre étant en repos.
- E F F £ T S.
- Après le choc, la boule D parcourt 8 graduations dans la direction de la boule F, 8c celle-ci continue de fe mouvoir du même côté, 8c parcourt 2 graduations.
- Explications.
- Il faut confidérer d’abord le jîiou-
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- Experimentale. 3 5*5-vefnent communiqué en raifon des maffes indépendamment du refïort ; ôc voir enfuite ce que la réaction ajoute à ce premier effet, ou ce qu’elle en diminue.
- Si les boules n’étoient point élastiques , F de 4 onces rencontrant D de 2 onces en repos, ne perdroitque 2 degrés de vîteffe des 6 qu’elle a , & les deux maffes s'en iroient du même côté avec un mouvement commun , dont la vîteffe feroit 4 , comme nous l’avons vu ci-deffus. * Mais après le choc , il y a réaétion réciproque entre les deux boules à caufe de leur élafticité ; & cette réaction eit égale à 4 degrés de vîteffe communiquée , qui ont caufé lacom-preffion. H faut donc regarder cette réaffion, comme une force qui fe déployé entre les deux boules pour les repouffer de part & d’autre ; elle concourt avec le mouvement communiqué à la boule D , ôc elle l’augmente de moitié. Elle tend au con-* traire à détruire celui qui reffe à la boule Fs mais il faut faire attention que cette dernière maffe eft de 4 ©nces, double de l’autre , ôc que la G gij
- * /. Pro[U VI. Ext*
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- 35*6 Leçons de Physique réaction qui peut faire avancer deux onces de 4 efpaees, n’en peut faire rétrograder que 2 à un poids qui efl: double : ainfi la boule Fmalgré fa réaction , avance encore 2 graduations après le choc, en vertu de fon mouvement primitif.
- III. EXPERIENCE.
- PREPARATION.
- I
- La boule F de 2 onces va frapper avec 6 degrés de vîteïïe , la boule D en repos qui pefe 4 onces.
- Effets.
- Après le choc, la boule D parcourt 4 graduations dans la direélion de la boule F, ôc celle-ci retourne en arriére l’efpace de 2 graduations.
- E X P LICATION S>
- La réfilfance de la boule D contre la boulé F, a réduit la vîtefïe première de 6 à 2, en vertu de fa double malfe; mais les deux degrés de vî-telfe qu’elle a reçus par communication , ont ocafionné une réaélion de même valeur 5 ce qui fait qu’elle par-
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- Experimentale. 3^7 court 4 graduations en avant. La même réaétion agiilant fur F, qui ne péfe que 2 onces, a dû produire un effet double , c’eft-à-dire qu’en vertu de fon refïort, elle parcourroit 4 graduations en arriére; mais elle a gardé 2 degrés de fa première vîteffe : cet effet fe réduit donc à moitié, elle n’en parcourt que 2.
- Applications.
- On a pu remarquer par les réfuî-tats des trois expériences que nous venons de rapporter en preuves de notre première proportion , que le mouvement de réaflâon double toujours celui que le corps choqué acquiert par communication. Car lor£ que la boule D en vertu du mouvement primitif de F, n’auroit dû avoir que 2,3 , ou 4 degrés de vîteffe ; on a vu qu’elle en avoit 4,6, ou 8.
- On a dû obferver encore que cette, même réa&ion qui double le mouvement du corps choqué pour aller en avant, tend avec autant de force à repouffer le corps choquant en arriére ; mais que ce dernier effet diminue comme la maffe augmente. Car *
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- Leçons de Physique par exemple, lorfqu’en vertu de cette force la boule Z) de i onces recevoir 4 degrés de vîteffe en avant, la boule F de 4 onces n’en recevoit que 2. en arriére.
- Ces deux obfervations feront comprendre la raifon de plufieurs effets qu’on a tous les jours fous les yeux , ôc qu’on auroit peine à expliquer , fi l’on ignoroit ces principes.
- Tous les Artiftes qui travaillent en chambre fur des enclumaux , ou fur des tas d’acier, comme les Pla-? neurs, Orfèvres, Horlogers, &c. ne manquent pas d’amortir les coups par un rouleau de nattes , ou chofes équivalentes, fur quoi ils établiffent le billot qui porte finfirument. Sans cette précaution, une grande partie de la force imprimée par le marteau, feroit tranfmife au plancher, & cauferoit des ébranlemens préjudiciables à la charpente.
- C’eft par de femblabîes raifons ? que l’on confirait de briques les remparts des places fortifiées ; fi on les faifoit de grais ou de quelqu’autre pierre dure , les coups de canon venant à frapper ces corps élaftiques 3
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- Experimentale. 35:9 franfmettroient leur mouvement à une plus grande profondeur , & caufe-roient plus de dommage.
- Les effets qui réfultent de la réaction réciproque de deux corps élafti-ques qui font comprimés par le choc, feroient les mêmes, fî ces deux corps, abflradion faite de leur refïbrt 9 avoient preffé entre eux une troifiéme matière capable de fe rétablir ; comme fi, par exemple, un anneau d’acier Fig. 18. étoit frappé de part 6c d’autre , en même - tems par deux boules A 6c B , fufpendues à des fils : cet anneau comprimé par le double choc repoufferoit en fe rétabliflant, les deux corps qui l’auroient choqué à des diflances proportionnelles à leurs maffes ; c’efl-à-dire également loin , s’ils étoient égaux , ou plus loin celui des deux qui feroit le moins pefant.
- On doit encore attendre la même chofe d’un corps dont le reffort an» tërieurement tendu viendroit à fe débander entre deux mobiles ; comme fi l’anneau d’acier dont nous venons de parier, comprimé par un fil diamétral , venoit à fe détendre contre
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- i6o Lëçoks de Physiqûë les deux corps A Ôc B : ils feroiens tous les deux repoufles en fens contraires , &àdes diffances qui feroient en raifon réciproque des poids.
- Ces effets, qui font des conféquen-ces de notre première propofition , doivent fervir à expliquer le recul des armes à feu, celui des fufées, &c. Car on doit regarder la poudre qui s’allume entre la culaffe , Ôc la balle ou le boulet, comme un reffort qui fe déploie de part ôc d’autre; fonaction produit dans les deux mobiles line vîteffe qui eff d’autant plus grande dans l’un des deux , que fa maffe eff plus petite relativement à l’autre. Ainli comme le canon, le moufquet, &c. ( fur-tout fi l’on fait attention aux obffacles qui les retiennent ) font beaucoup plus difficiles à mouvoir que le boulet ou la balle qui fait la charge ; on conçoit aifément pourquoi ce dernier mobile reçoit de la poudre enflammée une vîteffe incomparablement plus grande.
- Une autre raifon contribue encore à augmenter la vîteffe de la balle 5 c’eff une certaine longueur au canon qui donne le tems à la poudre de s’allumer
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- Ex ÎERIMENT ALE. 3&Î lumer, & de déployer toute Ton action; s’il eft trop court, le plomb eft déjà forti avant que l’explofion Toit entièrement faite ; c’eft une des raisons pour lefquelles les pilloiets ne portent jamais auffi loin que les fu-ÊIs ; & l’on fait le canon de ceux-ci plus long qu’à l’ordinaire , quand on les de/line à tirer de fort loin. Mais cette longueur a fes bornes, Sç quand ori les excède , au lieu de procurer, à la balle une plus grande vîteffe, on lui fait perdre au contraire , par un, frottement inutile,, unepartie de celle qu’elle auroit,, li le canon avoit uns meilleure proportion.
- ', Quant au, reculon peut diré en général v: ;qu’en fuppofant la quantité, & la. qualité de la poudre égale, un fufil repoufle d’autant plus , que la charge de plomb fait plus de réfif-tance r fpit par fon poids., foit par la bourre,qui ,1e ;retient.,r..,. •
- Une fufée s’élève parce que la. partie inférieure qui s’enflamme , fait l’office d’un reflort qui agit d’une part contre le corps de. la fufée , Ôc de l’autre contre un volume d’air qui ne cède pas au® vite qu’il.eft frap-‘Xomeh. H h
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- ÿ.6'2 L é ç o n s ’ b $ F h y s i-i u s pé; 8c comme ce reffort fe renouvela le continuellement, par l’inflammation fuCéelïive de ' toutes les parties de la fufée} il en accéléré le mouvement par deux rai Ions : ï?. parce que rendant ‘dans le mobile même , il ajoute tobjours à. fa vîteflë ; 2°i parce que le poids ou là réfiftanCe de cë mobile diminue !à chaque inff tànt, parla diïKpation des parties qui brûlent. : - ? 0
- ‘ On poùrroit demander ief, ipôbf4 quoi fur le tapis d’un billard Vlorfi qu’une bille ëft pouffée contre une àutreen repos, il n’arrive pas la mêr me chofe que dansi la; première expérience , ; qui parôit lë ‘/même
- cas ? 'Ppürquoijles billës/étànt égales^ ce! 1 ë qbl'ch o qu e c © rit ihu bëffeptel-que'toujours de.fe mouvokfjne deé ,yrort-elle pas; relier fans mouvement âpres lë choc f cdririne- îl: à0v& °àriî^
- boule F, lorfqtfiBlîë7 ïènèdécfi&J2s&h
- '^0 -ç OVPiv. :;V il Ofîlj
- Qnôique ceV deux éas^pàtbilïehîf fembiables, ils1 différent cependant entre eux, en ce que là- boule - Fdp nôtre première expérience hVqu’üïÿ îffoiiVement ffrnple 6c-;dire'ff ,°abliê>ï
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- Ë X E E R' X ;M E N; T À t. f. $4$
- .que la bille qu’on lui compare en a deux : car non-feulement Ton centre eft porté en ligne droite , mais en même-tems elle roule fur le plan, <$c toutes les parties de fa fnrface décrivent des cercles parallèles autour de fon axe. Lorfqn’elle rencontre une bille en repos , le mouvement direct de fa maffe totale eft arrêté , par les taifons que nous avons rapportées ; mais celui de fes parties autour de l’axe commun fublîlle s de forte que dans l’inftant. duohoc, fi le plan s’évanoui ffoit , & qu’elle fut foutenue par fes pôles, on la verroit tourner fans avancer ni reculer ; mais fi ce mouvement de rotation fe. fait fur un plan, il faut de nécefîké qu’il porte la bille en avant ; c’eft une choie qui fe conçoit aifément..
- II. Propos iti'ô N.
- Si deux corps élafiiques égaux ou inégaux en majfe , viennent fe heurter avec des vîtejfes propres qui faient égales ou inégales , apres le choc, ils fe féparent, & leur vttejfe refpeüive efi la meme qu’a* vaut le choc.
- Car fi. ces deux corps étoient fans H h ij
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- •g'64 Leçons dê Phÿsious
- reflbrt, ou iis s’arrêteroient récipro* quement, ou l’un des deux emporte-roit l’autre, comme on l’a vu par les expériences du premier article. S’ils fe réparent , c’eft donc uniquement en vertu de leur réa&ion ; mais nous avons vu aufïi que cette rea&ion etë égale à la comprëffion , qui eft comme la vîteffe rèfpe&ive avant le choc : celle qui en réfulte après le choc doit donc être femblable , & c’eft ce que l’expérience confirme*
- PREMIERE EXPERIENCE»
- Préparation.
- ;
- La boule D pefant 2 onces , Sels boule F autant, on les fait tombée l’une contre l’autre par des arcs de 6 degrés chacun. C’eft le cas où les mafies Sc les vîtefifes propres font égales.
- Effet/.
- Après le choc , les deux boùles fe féparent, & remontent chacune dè fon côté un arc de 6 graduations ; ainfi les vîtefles propres font de 6 de* grés& la vîtefife refpeètive de 12 3 comme avant. le cho ç.
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- £ X P E R I MENTAL E. ^6'Ç E X- P* L I C A T I O N JV
- Les deux boules en s’enfrecbo-quant à forces égales, ont perdp tout leur mouvement primitif, mais la réaétion égale à la force avec laquelle elles fe font comprimées, ou ( ce qui efl: la même chofe ) à leur vîtefle refpedive , les a rëmifes en état de remonter les 6 graduations qu’elles avoient parcourues en del-Cendant^
- IL EXPERIENCE.
- "Préparation,
- ' Il faut donner à la bôiile D 4 ôrt~% ces de maffe , ôc à-la boule F 2 onces , & les faire tomber l’une contre l’autre ; la première par un arc de 4 graduations, ôt la fécondé par un arc de 8 : c’eft un des cas où il y a inégalité de malfes , & de vîteifes propres , quoique la vîtelfe refpedive foit: encore 12.
- E F F E T r.
- Les deux boules après s’être Heurtées, retournent à l’endroit d’où elles
- Hh iij
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- $66 Leçons de Physique font parties avant le choc , ce qui fait Voir que la vîteffe refpe&ive eft la même que devant.
- E X r Z I CA T 2 0 NS.
- Si les boules Z) & F, de'cette expérience , n’avoient point de reffort r elles s’arrêteroient réciproquement r parce que leurs forces font égales % car 4 onces de maffe.multipliées par 4 degrés dé vîteffe, donnent 16pour la quantité du mouvement, ce quf eft égal à 8 degrés de vîteffe , multipliée par 2 onces de maffe..Mais ces deux boules font ëlaftiques, & leur çompreffion eft l’effet d’une vîteffe ïefpedive de 12 degrés; la réaétioix eft donc une pareille vîteffe appliquée d’une part à une boule de 2 onces , & de l’autre à une boule de 4 onces ; mais la force qui peut transporter 2 onces à 8 graduations, n’en peut faire parcourir que 4 à une. maffe de 4 onces , pendant le même-tems* Ainft les deux boules après le choc ont dû revenir aux endroits d’où elles étoient parties , comme l’expérience l’a repréfenté. 7.:.
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- ït X PEEÎMENTAE È*
- #*«
- AP P L I C AT 10 N" S,
- ' Ge;que nous avons enfeigné touchant le choc* de deux corps à refi fort, a lieu aufii quoiqu’il- y en ait urï plus grand-nombre côntigus les uns aux autres, ôc ces effets s’exécutent avec une promptitude admirable. Si fon fufpend--, par; exemple, 7 ou & boules "d'y voire de manière qu?ellésaient; leurs; centres; dans- une même* ligne' , comme le repréfente Ta Fig, ï<? ôc que l’on fafle tomber la première par un arc de cercle contre la fécondé , la huitième fe féparera des autres avec une vfceffé femblabîe à celle qpi’auroit eu la: fe coude après le choc , li rien ne s’etoit oppofé' à fon paffage > ôc fi l’on en fait tomber deux ehfemble'contre- la troifiémedes; deux dernières fe dépareront des1 autres* qu# demeureront- tontesWnirepo-Si ""
- De même auffîj que l’on Me torfi-ber la huitième contre - la feptiéme! d’une part, Sc de l’autre la première contre la fécondé ;• ce-s deux boules choquantes, remonteront après le choc par les mêmes arcs- quelles auront parcourus' ém dépendant* ; eom*-
- H h iii|
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- 3^3 Leçons be PhysiQÜS me fi leur percuffion avoit été immé-r diate.
- Pour expliquer ces effets, il faut fe fouvenirde ce que nous avons die à.la page 311 , qu’une boule à reffort dans l’inftant du choc , prend une figure ovale , par laquelle, non-feulement la "partie, choquée eft rapprochée du centre , mais . ëncore celle, qui, lui eft diamétralement oppofée.* Ges deux parties fe/tétabliffent auffi-^ tôt, 8c avec des vîtéffes égales àcel-î le avec laquelle s’eft laite leur corn-preffion. On conçoit donc que la fécondé boule frappée par la première, fe fépare d’abord un peu delàtroifié-mè , & qu’ayant pris,tant par commu-; nication que par réâ&ion, une yitef-fe égale à celle du corps qui l’a heurtée , comme nous l’avons expliqué dans la première expérience de la première propofition ; elle fait fur la boule ftiivante ce. que la:première a fait fur elle. La même chofe fe fait der la troifiéme à la quatrième.,! 8c ainfi de fuite jufqu’à la dernière, qui n’é-' tant retenue par rien, obéit à l’impul-fion qu’elle reçoit, & décrit, un arc qui exprime une vîteffe femblable
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- Experimentale. 369 à celle du premier corps choquant.
- Ces exemples de mouvemens communiqués par des corps élafliques & contigus , pourront nous fervir dans la fuite j pour appuyer quelques opinions ( vraifemblables d’ailleurs ) touchant certains phénomènes fur l’explication defquels les Phyliciens font encore partagés. Nous nous contentons pour le préférât d’établir ces prin-cipes d’expérience, que nous rappellerons , & dont nous ferons ufage à mefure que l’ordre des matières hs petmettra.
- Corollaire*
- On a pû remarquer par les expériences que nous venons de rapporter , que quand les corps à reffort fe choquent de manière qu’ils aillent dans la même direction , ou que l’un des deux relie en repos après le choc, la fomme des mouvemens elt la même après comme avant laperculïion % car immédiatement avant le choc de' la première expérience, tout le mouvement réfide dans la boule F, & fa quantité ell 12 , fçavoir 6 de vîtefie multipliée par 2 de malTe ; & après
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- 37o Leçons de.Fhï'sï.Q'17e le choc pareille quantité fe retrouve dans la boule D qui fe meut feule» Mais li l’un des deux retourne en arriére , la quantité du mouvement fe trouve plus grande après qu’avant le choc, comme il paroît par le résultat de la troifiéme expérience; car avant que la boule F rencontre la boule D en repos , fa quantité de mouvement eft 12 : fçavoir 6 de vî-telfe multipliée par 2 onces. Et après la pereuffion, la fomme des mouve-mens eft 20 ; fçavoir dans la boule D, 16, produit de 4 onces par 4 degrés de vîtefîe , & dans la boule F, 4, produit de 2 onces par 2 de vîteffe.
- Non-feulement la fomme.des mou-vemenseft plus grande après le choc* mais celui du corps choqué excède même en quantité celui du corps choquant, avant le contaèl. Car dans, la boule F avant le choc, le mouvement étoit 12, & après la pereuflion* il eft 16 dans la boule D , comme nous venons de le remarquer»
- Cet excès ou cette différence de mouvement dans le corps choqué ,, égale précifément la quantité de celui qui rétrograde après le choc; c’eft ce
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- qu’on appercevra d’abord, fi l’on fait attention que la quantité du mouvez ment dans la boule F qui retourne en arriére , eft 4 , différence de 16 à 12.
- Ainfi les maffes étant connues, fi l’on fçait la vite fie de celle qui rétrograde après le choc, on peutfçavoir la quantité du mouvement de l’autre , & quelle a été la fomme du mouvement primitif.
- Nous ne devons pas quitter cette matière fans avertir, qu’on ne doit point eftimer l’impulfion des fluides, félon les régies que nous avons étar folies touchant le choc des corps fondes; ceux-ci ayant leurs parties liées agiffent félon toute leur maffe, mais il n’en eft pas de même de l’adion des autres : à caufe de la mobilité ref pedive de leurs parties , il n’y a que ce qui eft immédiatement & directement expofé au choc qui falTe effort ; le relie ne perd point fa vîteffe , 6c par conféquent ne contribue point à l’effort ; c’eft pourquoi l’eau & le vent ne communiquent pas tout d’un coup leur viteffe aduelle à un mobile , ce n’eftqu’aprèsun certain tems, que celui-ci reçoit tout le mouvement qui
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- 572 Leçons t>e Physique. peut lui être tranfmis : c’eft une chbfe dont il efl aifé de fe convaincre , en obfervant les ailes d’un moulin à vent, ou la roue d’un moulin à l’eau, quand elles commencent à fe mouvoir.
- Fin du premier Volume
- TABLE
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- TO.M . 1 , lis, IsEÇOJV rl .7
- Dheulland d<tl . et <Sculp
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- S7Î
- TABLE
- DES MATIERES
- Contenues dans le premier Volume»
- Explications de quelques termes de Géométrie employés dans cet Ou» vrage.
- PREMIERE LEÇON.
- Préliminaire. Page r.
- PREMIERE SECTION. De l’étendue & de ia divifibilité des Corps, f.
- Première Expérience , qui prouve que la Matière eft divifîble en un très-grand nombre de parties, ry.
- II. Exp. pour prouver la même Proportion par des diil'olutions. 19.
- III. Exp. qui prouve la même dhofe par les odeurs. 27.
- . IV. Exp. qui prouve encore la divifibilité des Corps par les parties colorantes, 33. Preuves tirées de la ductilité des Métaux , 8c des procédés qui font en ufage chez: les Batteurs 8c Fileurs d’Or. $y. & fmv» SEC. SECT. De la figure des Corps. 4y.
- Ü. Exp. qui prouve que les plus petits
- ‘Toms /. ïi
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- 574. TABLE
- grains de fable font figurés, yo.
- II. Exp. qui prouve que les différons Sels font compofés de parties diverfement figurées. 52.
- III. Exp. par. laquelle on fait voir que les plus petits Infeéles différent en figures »
- ' autant 8c plus que les plus grands A ni-' maux. 56.
- TROIS. SECT.De la folidité des Corps.6y.
- I. 'Exp. Que les matières les moins compactes font capables de réfifter à d’autres Corps. 68.
- II, Exp» qui prouve la même chofe. 74,
- IL LEÇON.
- De la porofité, cornerejjibilité & élafii-cité des Corps.
- PREMIERE SECT. De la Porofité. 81.
- I. Exp. qui prouve la porofité du Bois. 83.
- II. Exp. qui fait voir ia porofité de la peau: des Animaux. 90.
- III. Exp. par laquelle on fait voir que la coque des œufs eft poreufe. py.
- IV. Exp.. qui prouve la porofité du Papier, 8c de plufieurs autres Matières , par les encres de fympathie. 101.
- Que la quantité 8c la figure des pores n’efl: pas la même en toute matière. Preuves tirées de la Gravure à l’eau forte, de la teinture des Marbres 8c des Vernis. 107. & fuiv.
- SECONDE SECT. De la compreffibilité 8c de l’elafticité des Corps. 11 y.
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- DES MATIERES. 57;
- ï. Exp. qui prouve que l’eau n’efl: pas fenli-blement compreffible. 120.
- II. Exp. qui prouve la même chofe. 121.
- III. Exp. par laquelle on prouve que les Corps foüdes les plus durs font fenfible-ment compreflibles. 127.
- De l’élafticité ou reffort des Corps. Remarques fur les applications qu’on a faites des Corps à relfort aux Montres, aux Pendules, aux Armes à feu, aux Voitures , aux Sons, 8cc. 131. & fuiv.
- Comment les Me'taux acquièrent du reffort ; les effets de la trempe fur l’Acier. 138. & faiv.
- Digreffion furies Sens en général. 145. Et en particulier du Toucher. 1 jz. Du Goût. jj-8. Et de l’Odorat. 16$.
- III. LEÇON.
- De la mobilité des Corps.
- Du Mouvement, de fes propriétés 8c de fes loix.
- PREM.SECT.de la mobilité des Corps.177.
- I. Exp. pour prouver que la force d’inertie n’eit pas la même chofe que la péfan-teur. 18<5.
- SECONDE SECT. Du Mouvement en général , 8c de fes propriétés, ipo.
- Diftinétion des Forces vives 8c des Forces mortes. 198.
- TROISIEME SECT. Des Loix du Mouvement {impie. 206.
- Première Loi du Mouvement {impie. 207,
- Art. I. De la réiiftance des milieux. 211$
- ü i)
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- 37 6 TABLE
- I. Exp. qui prouve que les milieux réflflenî en raifon de leurs denfités 213.
- II. Exp. qui prouve la même chofe. 218.
- III. Exp. par laquelle on prouve que la rélîflance des milieux eft proportionnelle aux volumes des Corps qui s’y meuvent. 223.
- Art. II. De la réfiftance des Frottemens. 23°.
- I. Exp. qui fait connoître deux fortes de Frottemens, fort différens l’un de Tau-tre. 240.
- II. Exp. qui fait voir qu’on doit tenir compte des furfaces Jorfqu’on veut évaluer les Frottemens. 248.
- III. Exp. qui prouve que les Frottemens augmentent beaucoup plus par les preffions, que par la grandeur des furfaces 252.
- Çonclufion fur le Mouvement perpétuel méchanique. 25J.
- IV. LEÇON.
- Suite des Loix du Mouvement /impie,
- Des caufes qui changent la dire&ion du Mouvement. 259.
- Seconde Loi du Mouvement limple. 260.
- Troifiéme Loi du Mouvement limple. 161.
- PREMIERE SECT. Du changement de direction occafionné par la rencontre d’une matière fluide. 262.
- I. Exp. pour prouver que l’obliquité d’incidence eft une condition néceffaire pour la réfraction. 2 66.
- U. Exp. pour prouver qu’il y a réfra&ion*
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- DES MATIERES. 377
- lorfque les milieux font différens, 8c que le Mobile palTe obliquement de l’un dan» l’autre. 272.
- III. Exp. qui fait voir que quand l’incidence du Mobile eft trop oblique, la ré-fraétion fe change en réfleétion. 282. SEC. SECT. Du Mouvement réfléchi. 28p.
- I. Exp. qui fait voir qu’il n’y a point de Mouvement réfléchi, quand il n’y a point de reiTort dans le Mobile, ou dans le plan qui eft choqué. 301.
- II. Exp. qui prouve que le Mouvement de- vient réfléchi, quand le Corps choque', . ou celui qui choque, eft élaftique. 306.
- III. Exp. pour faire voir que l’angle de ré-. fleétion eft égal à celui d’incidence. 312. TROIS. SECT. De la communication du
- . Mouvement dans le choc des Corps. 316. Art. I. Du choc de§ Corps non élaftiques. 322.
- I. P r o po s. Quand un Corps en repos eft - choqué par un autre Corps , la vîtefle
- du Corps choquant fe partage entre les deux félon le rapport des maflfes. ibid. ï. Exp. dans laquelle on employé des maffes égales. 323.
- II. E&p. dans laquelle le Corps choqué a deux fois autant de mafle que le Corps choquant. 3 27.
- III. Exp. dans laquelle le Corps choquant a deux fois autant de mafle que le Corps choqué. 328.
- II. Propos. Quand deux Corps, qui fe meuvent du même fens avec des vîtefles inégales , viennent à fe heurter, foit que leurs malles foient égales ou non, ils
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- 378 TABLE
- continuent de fe mouvoir enfemble , & „ dans leur première direction , avec une vîtelfe commune , moins grande que celle du Corps choquant , mais pius grande que celle du Corps choque' avant la perculEon. 333.
- I. Exp. avec des maffes égales , les vîtelfes étant dans le rapport de 3 à 6. 3 34.
- II. Exp. avec des malTes, l’une double de l’autre, 8c des vîtelfes qui font en raifon réciproque des malfes. 336.
- III. Exp. dans laquelle Fun des deux Corps , ayant une fois moins de malfe que l’autre , a deux fois autant de vîtelfe que lui. ?38-
- III. Propos. Si les deux Corps qui doivent fe choquer, fe meuvent en fens direc-. tement contraires , le mouvement périra . dans l’un 8c dans l’autre, ou au moins dans l’un des deux ; s’il en relie après le choc , les deux corps iront du même fens, 8c la quantité de leur commun mouvement fera égale à l’excès de l’un des deux avant le choc. 341.
- I. Exp. avec deux Corps dont les malfes 8c les vîtelfes font égales, ibid.
- II. Exp. avec deux mobiles, dont les quantités de mouvement font dans le rapport de 12 à 24. 343.
- Corollaire, ou conféquences des Proportions précédentes. 3 47.
- Art. II. Du choc des Corps à reflorr. 34p. I. Propos. Quand un Corps à relfort va frapper un autre Corps à relfort qui eft en repos , ou qui fe meut du même fens que lui, celui-ci après le choc, fe meut
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- DES MATIERES. 37$
- dans la direction du Corps qui l’a frappe' , 8c avec une vîtelfe compofée de celle qui lui a e'te' donne'e immédiatement, ou par communication, 8c de celle qu’il acquiert par fa réaction après le choc ; 8c le Corps choquant dont le reifort agit en fens contraire , perd en tout, ou en partie , ce qu’il avoitgarde' de fa vîtelfe pre-mie're : 8c fi fon mouvement re'fie'chi excède le reliant de fa vîtelfe premie're , il re'trogradefuivant la valeur de cet excès.
- 33*r-
- I. Exp. avec deux mobiles de même malfe, 8c qui ont des relforts e'gaux. 35a.
- II. Exp. avec deux Corps également diadiques , celui qui elt choqué ayant une fois moins de mafle que l’autre. 3 54.
- III. Exp. avec des Corps également diadiques , celui qui choque ayant une fois moins de malfe que l’autre. 356.
- II. Propos. Si deux Corps diadiques égaux ou inégaux en malfe , viennent fe heurteE avec des vîtelfes propres qui foient égales ou inégales ; après le choc ils fe fépa-rent, 8c leur vîtelfe refpeétive ed la même qu’avant le choc. 363.
- I. Exp. avec des boules d’yvoire de même poids, & qui ont des vîtelfes égales. 364.
- II. Exp. avec des boules d’yvoire, dont les vîtelfes 8c les malfes font inégales-16$. <
- Corollaires, ou conféquences des Propo-fitions précédentes. 3 69.
- Fin de la Table des Matières.
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TOME 2
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- TOME SEÇON&*
- • -S
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- p.n.n. - vue 2/518
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- LE
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- Tar M. l’Abbé Nollet, de T Académie Royale des Sciences , & de la Société Royale de Londres.
- TOME SECOND.
- Si: conde Edition*
- PARI SVX *
- Chez les Freres Guérin , rue S. Jacques* vis-à-vis les Mathurins, à S. Thomas
- d’Aquin.
- muai
- M. D C C. XL V.
- Avec Affîtebatien & Privilège du Roy*
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- V- LEÇON.
- Sur le Mouvement compofé, & fat les Forces centrales.
- peatsaass
- PREMIERE SECTION.
- Du Mouvement compofé,
- N appelle mouvement com-pofé, celui d’un corps déterminé à fe mouvoir par plufieurs caufes ou puiffan-ces qui agirent félon des directions différentes ; tel eft, par exemple, le 'Tome IL A
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- 2 Leçons de Physique mouvement d’un bateau qui s’entretient dans la direction du canal AB, en obéiflant en même tems aux deux pui(Tances C, D , Figure i.
- Comme le mouvement (impie a Tes loix , le mouvement compofé a aufli les Tiennes ; elles peuvent toutes Te rapporter à une feule qui efl énoncée dans la propofition fuivante , & dont elles ne (ont que des confé-quences.
- Loi du Mouvement eompoje.
- Qu si n n un corps efl mis en mouvement par plufleurs puffances qui agijfent en même tems, & félon différentes directions j ou il demeure en équilibre , ou bien il prend un mouvement qui fuit le rapport des puffances entr’elles pour la vîteffe, &• il reçoit une direclion moyenne entre celles des puffances aufquelles U obéit.
- Car lorfque deux puiflances agif-fent en même tems fur un mobile, ou elles font directement oppofées comme A, E , Fig. 2. ou bien leurs directions font angle enfemble, comme B M & FM, C M8cGM, &c. puifque fi elles Te réuniffoient, com-
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- Experimentale. 3 me on le voit en N, il eft évident qu’elles concourroient dans la même direction, 8c qu’il n’en réfuîteroit qu’un mouvement fimple dont la vîteffe fe-roit le produit des deux forces : de forte que fi l’une des deux étoit capable de tirer ou de pouffer le corps M en N, les deux enfemble qu’on fuppofe égales, le feroient aller jufqu’en K.
- Les deux puiffances étant oppofées dans la même ligne , le mobile fur lequel elles agiffent, demeure en équilibre entr’elles, en cas d’égalité; car il n’eft pas poffible qu’il aille en mê-* me tems à droite & à gauche ; 8c pourquoi fe porteroit-il d'un côté plutôt que de l’autre, s’il éprouve d’une part autant de réfiffance qu’il fouffred’im-pulfion de l’autre part ?
- Mais fi les puiffances font inégales a le mobile obéit à la plus forte des deux , félon leur différence ; c’eft-à-dire, que fi E eft à a comme 3 eft à 2 , le corps Mobëit à ia première, comme fi fa valeur étoit 1 , différence de 3 k 2. Ainfi les puiffances étant directement contraires, il en réfulte ou le repos, ou le mouvement fimple, mais retardé.
- Aij
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- ^ Leçons de Phys i que
- Quand les puiffances font dirigées de manière qu'elles faffent angle , ou ( ce qui efl: la même chofe ) que leurs diredions fe croifent aü mobile, comme B b , Ff, alors le mouvement fe compofe en vîteffe 8c en diredion, 8c Tune 8ç l’autre fe mefure par la diagonale du parallélogramme, par les côtés duquel les puiffances font exprimées. Expliquons ceci en confidé-rantféparément dans la Fig. 3. les deux puiffances C, G, de le mobileMàe la Fig. 2.
- Suppofons donc que le corps M foit tiré en même tems par deux forces C, G, que nous faifons égales en les exprimant par deux lignes de même longueur ; que chacune de ces lignes foit divifée en 6 efpaces égaux Sc diftingués par des chifres 8c par des lettres. Imaginons que C Mefl une régie fur laquelle fe fait le mouvement de haut en- bas, pendant que cette régie fe meut parallèlement à elle-même fur la ligne M G. Il efl certain que la régie mobile étant parvenue au chifre 1 de la ligne MG , le corps M fera defeendu d’une pareille quantité , 8c qu’il ne fera ni au
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- r, 'B. x: t t M:, E;:N T AJL-p, T S
- point i, ni au point : a., «mais en h ; de même pendant que la régie parviendra au chifre 2 , le corps M def-cendra encore d’un eÇpacè, &fe trouvera au point k. [C& qui. continuant toujours de roême pendant, le mouvement parallèle de; la régie fur MG * on Voit que le mobile M aura pafie fucceflivement par tous les points de la ligne Mn , diagonale du parallélogramme MG n C:> dpntles deux cotés GM, C Mi expriment le rapport des puiffanceSé, q >
- La longueur de cette diagonale M n donne la vîtefîe du mouvement çoriipofé , qui, comme l’on voit , n’eft jamais auffi-grande, que la fom-mc dès deuxjvîtenes ,qui la font naître ; car Mn n’égàle pas M G ôç MC prifes enfemble. Et fi ces, deux forces concouraient à pouffer le mobile dans une même direction, elles lui feraient faire plus de chemin qu’il n’en fait lorfqu’elles le folîicitent d’aller vers deux points différens. Mais en obéiiïant ainfî à l’une & à l’autre en même tems, il arrive par un chemin plus court au; terme des deux tendances.
- ' * " ........' A iij
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- 6 Leçons dé Physique
- Cette même ligne devient plus courte, à mefure que les directions des puiffances font entr’elles un angle moins aigu ; car dans le cas où ces puiffances agiroient fuivant les lignes H M, D M> Fig. 2. la diagonale feroit Ml, plus longue que ne feroit LM, ou O M, fi leurs aClions étoient exprimées par GM, CM, ou bien par B M, FM.
- De toutes les pofitions que peuvent prendre entr’elles deux forces qui agifient en même tems fur un mobile , il n’y en a qu’une qui rende leurs actions réciproquement indifférentes , c’eft lorfque leurs directions font entr’elles un angle droit , comme CM, GM, Fig. 3. Car celle qui agit horizontalement tend à mener le mobile à la diffance G , 8c il lui eft indifférent que ce foit en G, ou en », ou à tout autre point pris dans cette ligne. De même celle qui agit verticalement, demande que le mobile arrive à une diffance égale à MCj 8c cette diffance de haut en-bas fe trouve par-tout dans la ligne C n. Ainfi quand l’une & l’autre force agit en même tems, chacune d’el-
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- Experimentale. 7 les s’exerce fur le mobile, comme s’il étoit libre de la parc de l’autre ÿ elles ne s’aident ni ne fe nuifent.
- Mais il n’en eft pas de même fi l’angle que ces deux puiffances font entr’elles, eft obtus ou aigu ; dans le premier cas elles fe détruifent en partie, & dans l’autre elles s’entr’aident. Si, par exemple, les deux forces font entr’elles l’angle RP Qj Fig. J. le mobile vient en S, 8c la puiffance PR eft diminuée de la quantité Tou St : 8c au contraire fi les puiffances font dirigées de manière qu’elles faffent entr’elles un angle femblable à V X Y, Fig. 6. le mobile vient en u, 8c la puiffance If eft augmentée d’une quantité égale à Z u , ou Yy.
- La diagonale dont nous parlons , donne encore la diredion du mouvement compofé ; car fi l’on applique à tout autre parallélogramme le raifonnement que nous avons fait , lorfque nous avons fuppofé les puiffances égales entr’elles, comme les deux côtés d’un quarré parfait, on verra que cette ligne ne demeure également diftante de l’une 8c de l’autre puiffance, que dans le cas d’égalité ;
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- 8 Leçons »e Physiq.üe ôc que quand les forces font inégales entr’elles , la diagonale eft plus inclinée à celle des deux qui eft la plus grande, comme on peut le voir en jettant les yeux fur la Fig. 4.
- Il fuit de ces principes,que fi l’on fçait l’angle de direction des puiflances ôc leur degré de force , on connoît auflî refFet qu’elles doivent produire fur le mobile , c’eft-à-dire , fon degré de vîteflfe , ôc le chemin qu’il doit tenir. Car on voit par les Fig. 3,4, $ ôc 6* que fi l’on exprime la valeur des puiffances, ôc leur direction , par des lignes qui fe joignent par un bout , en établififant un parallélogramme fur ces deux premiers côtés, la diagonale donnera ce que l’on cherche.
- Il fuit encore , que fi l’on connoît l’effet commun de deux puiflances fur un même mobile , ôc l’état de l’une des deux , je veux dire , fa direction, ôc fon degré de force, on peut juger de la valeur ôc de la pofition de l’autre. Si je fçais, par exemple, qu’un mobile a été porté de P en S, Fig. £. par faCtion de deux forces dont une eft exprimée par PR, je tire la ligne S parallèle ôc égale
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- Experimentale. ‘ 9
- à P P ; 8c en achevant le parallélogramme , je vois que Pt?efl l’autre puiffance plus.petite.que la première, 8c faifant avec elle l’angle de direction P P .g.
- i Nous allons joindre les preuves d’expériences aux explications 8c aux raifons que nous venons d’expofer ; & pour procéder avec ordre , nous confïdérerons d’abord les effets de deux puiffances directement contraires , 8c nous verrons erifuite comment fe compofe le mouvement produit par deux forces dont les directions fe croifent au centre du mobile.
- Nous fuppofons encore que le rap port des forces demeure confiant ; ç’çflrà>. dire , -que • pendant tout le tèms qu’elles agiffent fur le mobile y il n’arrive à l’une des deux aucun changementquilafaffeplus ou moins différer de l’autre , en forte que fi elles font égales en commençant, cette égalité perfévére jufqu’à la fin : ce qui peut fort bien fubfîfter avec des af-fô’ibliffemens caufés par la réfiftance des milieux, ou par des frottemens, pourvû que ces changemens foient égaux de part 8c d’autre.
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- &o Leçons de Physique
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- PREMIERE EXPERIENCE.
- T R E P j* R AT I 0 N.
- La Fig. 7. repréfente une table ronde , on un guéridon, qui porte en fa circonférence des poulies de renvoi , comme A , B ; on fait paffer fur ces poulies deux cordes C A E, CB D, qui tiennent d’une part au mobile C, & qui foutiennent de l’autre part un poids de plomb D, E.
- Effets.
- Si les deux poids font égaux , le corps C demeure en équilibre , partout où il fetrouve dans la ligne A B , fi le poids E péfe 2 onces, & que D n’en péfe qu’une, le corps C eft emporté vers A , comme lî E péfoit 1 once , & qu’il n’y eût aucune réfif-tance en D : ce qui fe reconnoît en expofant fous fa chûte une cuvette remplie de terre molle , dans laquelle il fait un enfoncement qu’on peut mefurer & comparer.
- Explications.
- On appelle équilibre en général, l’é*
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- . TOÆ. H, V, LEÇON , PI, 1 ,
- Dheulland. del. et J'euif
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- Experimentale. ii tat d’un corps qui eft follicité de fe mouvoir en deux fens oppofés avec des forces égales ; cette double tendance ne peut avoir fon effet, à caufe que les forces qui la produifent de part & d’autre font égales ;c’eft pourquoi autant que dure cette égalité, le mobile demeure en repos. C’efl auffi la raifon pour laquelle le corps Cde notre expérience demeure partout où il fe trouve, dans la ligne qui joint les deux puiffances, lorfque les poids E 6c D font égaux.
- Mais fi l’un des deux vient à augmenter , l’équilibre efl rompu auffi-tôt, ôc le mobile obéit au plus fort. II ne lui obéit cependant qu’autant qu’il excède le plus foible ; car la ré-fîftance de celui-ci n’efl: point anéantie, elle fubfifte toujours, Sc fon effet efl de confumer une force contraire & égale à la fienne ; ainfi quand le mobile C efl emporté par le poids E , ce ne peut être que par la quantité dont ce dernier furpaffe l’autre.
- Applications.
- Tous les corps qui font preffés ou retenus entre une puiffance 6c un
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- 12 Leçons i>e Physique point d’appui, font autant d’exemples qui repréfentent ce que nous venons de prouver par l’expérience précédente : car nous fçavons par la troifiéme loi du mouvement fimple , que la réaction eft égale à l’aéiion ou à la compreiîion; ainfi quand un me-nuifier ferre un morceau de bois entre fon établi 8c le valet, c’eft le fixer entre deux puiflances égales : on doit dire la même chofe d’un morceau de fer retenu dans l’étau d’un ferru-rier ; d’une corde tendue entre deuk points fixes ; d’un bateau attaché à un pieu pour réfifter à la violence du courant, 8cc.
- Deux poids égaux font en équilibre , 8c par conféquent demeurent en repos aux deux bouts d’une corde qui embralfe une poulie , tant que cette corde eft égale de part & d’autre ; car alors chaque poids ed autant tiré en en-haut par fon antagonifte , qu’il l’efl en en-bas par fa propre mafi fe. Mais fi la corde devient plus longue d’un côté que de l’autre , l’équilibre ne fubfifte plus ; la péfanteur de la quantité excédenteefl: une nouvelle puiiTance qui aide à defeendre
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- Experimentale. 13 celui des deux poids qui efl le plus bas. Et c’eft une chofe à laquelle on doit faire attention , quand on conf-truit dés machines pour tirer de l’eau, des pierres, des mines &c de fou-terrains très-profonds ; ou pour élever des fardeaux à des hauteurs considérables ; fi l’on oublioit de faire entrer en compte le poids des cordes , on tomberoit fou vent dans des erreurs ; car ces cordes font ordinairement très-pefantes, & quand elles font étendues de toute leur longueur, elles ajoutent beaucoup à la réfiftan-ee qu’on s’e.fl propofé de vaincre : ôn s’en apperçoit fenfiblement quand on tire a’une grande profondeur un fceau plein d’eau ; on a plus d’effort à faire quand il commence à monter 9 que lorlqu’il arrive en-haut.
- II. EXPERIENCE.
- Vreparatjon,
- La machine qui efl repréfentée pat la -Fig. 8. efl un plan vertical d’un pied en quarré, élevé furunebafe : en fiT-eft un point fixe', auquel efl attaché un fil qui paffe fur une poulie G s
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- 14 Leçons de Physique & qui porte à Ton extrémité un plomb F. La poulie Geft mobile fur deux fils de laton tendus parallèlement d’F7 en I, & on la tire avec un fil quipaffe fur une autre poulie fixée en/.
- Effets.
- Lorfqu’ontire la poulie de G en 7, le poids monte par la diagonale F1.
- Explications.
- Le corps F eft mis en mouvement par deux puiflances, dont une exige qu’il s’élève d’une hauteur égale à FG; ôc l’autre, qu’il s’avance d’une longueur égale à GI. Car le point fixe qui arrête le bout du fil en H, & qui caufe l’élévation du mobile F, doit être regardée comme une puif-* fance égale à celle qui tire la poulie mobile vers le point I. Si ces deux forces avoient leurs effets féparément, le plomb parcourroit fucceffivement les deux lignes F G & GI', mais parce qu’elles agifient en même rems , & qu’elles font égales entr’elles , le mobile s’avance autant & à mefure qu’il monte, ce qui fait qu’il fe meut dans la diagonale F L
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- Experimentale. ij Cette expérience fait affez bien voir ce que nous avons donné comme une fuppofition dans la Fig. 3. Car le fil F G qui tient le plomb fuf-pendu , repréfente la régie mobile qu’on peut regarder comme divifée en 6 parties égales , & qui diminue de longueur à mefure qu’elle s’avance fur chacune de fes parallèles marquées fur le plan : c’eft la même cho-fe que le corps F monte en s’avançant fur le fil, ou que ce fil, au bout duquel il efî fixé , diminue de longueur ; s’il diminue donc d’une partie, lorfqu’il fera parvenu à la première parallèle , le plomb fera en ai s’il diminue encore d’une partie en s’avançant à la fécondé parallèle , le plomb fe trouvera en b, Sc ainfi de fuite , jufqu’à ce qu’enfin le mobile ait parcouru toute la ligne FI.
- Applications.
- Les vols qu’on imite à l’Opera 8z aux antres fpe&acles, s’exécutent pat une' méchanique affez lémblable à celle que nous avons employée dans l’expérience que nous venons d’expliquer ; on a foin feulement de pro-
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- i6 Leçons de Physique portionner les pièces aux efforts qu’el les doivent foutenir , & pour cachei le plus qu’il ëfl poflible les cordes aux yeux du Spedateur, on les fait avec des fils delaton affez menus, ôc en affez grand nombre, pour concilier en même-tems la force ôc la flexibilité.
- - L’ufage apprend à un Batelier, que ce n’efl: point par la ligne la plus courte qu’il faut diriger fon bateau fur la rivière pour arriver au point le moins éloigné du rivage oppofé ; il fçait que s’il tendoit de P en R , Fig. i. il arriveroit en quelque endroit au-deffous, comme en L; il fe dirige vers T, Sc la force du courant le ramène peu à peu , en lui faifant décrire une ligne courbe.
- La raifon de cet effet fe préfente d’elle-même quand on fait attention que le bateau pouffé dans une direction qui n’efl point celle du courant, compofe fon mouvement des deux forces dont il éprouve l’affion : auflï voit^on que quand l’une des deux augmente , il faut que l’autre croiffe par proportion , fi l’on veut confer-ver le même effet. Si la crue des eaux
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- Experimentale. 17 eaux rend le courant plus rapide , il faut travailler davantage pour arriver au même but ; ou bien il faut diriger le bateau plus haut, de ce dernier parti eft celui que nous voyons prendre aux Bateliers établis fur les ports pour le paflage public.
- Les poiiïons nous fourniffent un exemple de mouvement compofé, alfez remarquable ; lorfqu’ils veulent aller de côté ou d’autre, ils frappent Peau d’un coup de queue ; le fluide ne cédant point aufli vite qu’il eft frappé, fert de point d’appui au corps du poiflon pour fe tourner à droite ou à gauche. Mais quand l’animal veut aller en avant, ce mouvement eft toujours précédé de deux coups de queue fubitement frappés , & en fens contraires ; le corps alors prend un mouvement compofé de ces deux impulflons, il ne va ni à droite, ni à gauche , mais dans une direction qui tient le milieu entre l’une & l’autre»
- Cette manière d’aller en avant par des mouvemens obliques, ôc oppo-fés les uns aux autres, fe peut obfer-ver encore dans la plûpart des reptiles , comme les ferpens 3 couleuvres* Tome IL B
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- 18 Leçons de Physique vipères, &c. l’habitude qu’ont ces animaux d’employer ces deux moù-Vemens , & de les combiner enfem-ble, leur donne la facilité non-feulement de fuir avec une grande vîtelfe , mais même de tromper ceux qui les pourfuivent par des détours fort adroits.
- Les oifeaux , & la plûpart des in-^ feftes aîîés, compofent auiïi leurs vols quand il s’agit de tourner ; c’eft en battant d’une aîïe ou plus fortement , ou plus fréquemment que de l’autre: c’eft une obfervation qu’on peut faire aifément en regardant voler un papillon ; l’irrégularité de fes mouvemens eft un effet & une preuve très- fenfible de l’aftion inégale de fes allés.
- L’art imite en quelque forte ce mé-chanifme naturel avec lequel les animaux compofent leurs mouvemens. Nous voyons tous les jours arriver fur la Seine des bateaux de foin 8c autres , qui n’ont d’autres moteurs que' le courant de la rivière, & un petit aviron court 8c un peu large , qu’un homme fait mouvoir continuellement de droite à gauche} à-
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- Experimentale. 19 peu-près comme la queue d’une carpe qui nage en avant.
- Mais une imitation bien parfaite & bien curieufe de ces mouvemens compofés, c’eft l’appareil & la manoeuvre admirable d’une galère, où l’on voit le bon ordre & l’habitude employer avec une adrefle inexprimable , plufieurs rangs de rames pour varier les vîteffes & les directions du vaiffeau félon le befoin.
- III. EXPERIENCE.
- Préparation.
- AB CI), Fig. 9. efl un petit billard5 au bout duquel s’élève perpendiculairement un chalîis qui porte deux ailes tournantes E, F; à chacune de ces ailes, eft fufpendu un marteau d’y-voire qui fe meut librement autour du point G. On dirige les marteaux comme l’on veut, en tournant plus ou moins les ailes qui les portent, ÔC l’on règle leurs vîtelles dans tel rapport que l’on fouhaite , en les-faifant tomber par des arcs plus ou moins grands, mais toujours en même-rems fur une bille d’y voire placée en H.
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- 20 Leçons de Physique
- Effets.
- Quand les marteaux ont des vî-teffes égales, & que les ailes font également inclinées à la ligne HJ', la bille après le choc , fuit cette dernière direction. Si les deux coups font inégaux , ou les directions différemment inclinées , la bille décrit une ligne qui s’écarte plus on moins de H1j comme HB, ou H K, félon le rapport des forces qui l’ont déterminée à le mouvoir.
- Explication s.
- Cette expérience doit s’expliquer de même que la précédente : un des marteaux qui agiroit feul, chafferoit la bille dans fa direction ; elle iroît donc vers M ou vers N ; mais quand ils agiffent tous deux en même-tems, comme il n’eft pas poffible qu’un même mobile fe porte à la fois vers deux points oppofés, la bille ainfi frappée prend un mouvement qui participe des deux vîteffes 8c des deux directions. Ce qu’on voit de plus par cet exemple, c’eff que deux forces une fois imprimées par des caufes qui
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- Experimentale, m ceffent d’agir enfuite , ont le même effet, & compofent le mouvement du mobile , comme fi leurs adions étoierit continues ; car on a dû remarquer que deux coups de marteaux opèrent fur la bille , ce que les deux fils tirés en même-tems ont fait fur le plomb de la fécondé expérience.
- Application-s*
- Ce que l’on jette par la portière d’un caroffe qui roule, ou fur le rivage quand on eft dans un bateau emporté par le courant, ou bien de côté en courant à cheval, n’arrive jamais au but qu’on s’eft propofé , fi l’on n’a égard qu’à la feule impulfion du bras. Car outre celle-ci, on doit encore compter fur le mouvement de la voiture , du bateau , ou du cheval, qui eft commun au mobile & à la main ; c’eft pourquoi quand on faute hors d’un carroffe ou d’un bateau en mouvement, on doit s’attendre de tomber au-deffous de Pendroit qu’on a vis-à-vis de foi à l’inftant qu’on s’élance. Mais on ne doit pas croire que les accidens qui arrivent en pareil cas, viennent de ce que le mouYe-
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- 22 Leçons de Physique ment compofé devenant plus oblique , ne porte pas le corps affez loin pour toucher terre , ou pour échapper à la roue ; car on peut voir par la Fig. 3. que fi la ligne MC, repréfente le corps de la voiture , l’extrémité n de la diagonale en eft auflfi loin que le point G ; mais le mal vient de ce qu’on ne prend point toute la vî-telle qu’on croit prendre , parce qu’on a pour point d’appui un plan qui n’eft point fixe , & dont le mouvement occafionne fouvent une chute inopinée.
- Un noyau preffé obliquement, & qui s’échappe des doigts , eft encore un exemple bien familier du mouvement compofé de deux impulfions dont les effets fubfiftent , ôc confervent leurs rapports , quoique les caufes ayent ceffé d’agir. Ce fait en rappelle un autre qui eft moins commun, mais qui n’eft guéres ignoré des joueurs de billard. Si du tranchant de la main , on frappe une bille hors du plan de fbn équateur, qui eft perpendiculaire au tapis fur lequel elle eft pofée ; elle s’échappe d’abord en avant, comme lemoyau preffé obliquement de deux
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- Experimentale. 23 côtés ; mais ce qui paroît fingulier, c’efl qu’après avoir ainfi avancé de 8 ou io pouces, elle revient en roulant vers le lieu de Ton départ.
- Ce fait s’explique aifément, quand on fait attention qu’en frappant la bille de la manière qu’on l’a dit, on lui a fait prendre deux fortes de mou-vemens ; fçavoir un en ligne droite , qu’elle a fuivi d’abord, & un autre de rotation fur elle-même , 8c dans un fens contraire à fon mouvement di-red ; comme il arrive à une poulie fufpendue dans une chape , fi l’on en frappe le bord obliquement. Ce dernier mouvement ne s’apperçoit pas tant que la bille ne touche point le tapis , ou qu’elle glifie defius arép trop de vîteffe : mais quand le mouvement dired eft aflez rallenti parles frottemens, & qu’elle vient à polbr fur le tapis , le mouvement de rotation qui fe fait en fens contraire, I§ ramène vers le lieu d’où elle efl par* tie ; car il n’eft pas pofiible qu’une boule tourne fur un plan fans changer de place , fi elle touche ce plan par l’équateur de fa rotation, à moins qu’on ne fuppofât des furfaces fans
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- 24 Leçons de Physique frottement, ce qui ne fe trouve pas dans l'état naturel.
- Jufqu’ici nous avons confidéré le mouvement compofé de plufieurs forces, qui gardent entre elles un rapport confiant ; nous allons maintenant examiner de quelle manière le mouvement fe compofe quand ces rapports changent. Quand, par exemple , de deux puiffances qui agiffent en même-tems, l’une devient plus forte ou plus foible , ou bien ( ce qui revient au même ) quand un mobile ayant reçu deux impulfions qui compofent fon mouvement , il fe trouve des caufes étrangères ou accidentelles , qui diminuent ou qui aur gmentent Tune des deux ; comme fi * 8.par exemple,le fil F H, * de la fécondé expérience, au lieu de fe raccourcir toujours d’une partie, à mefure qu’il arrive à chacune des parallèles, diminuoit d’abord d’une , enfuite d’une & demie , ôcc. ou au contraire.
- On a pu remarquer par les preuves & par les exemples que nous avons rapportés, que le mouvement coin-pofé fe fait toujours en ligne droite , toutes les fois que le mobile..obéit
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- 'cipuj* -jj pwip'jyci
- 7<Z' &0Ô3T A ' II‘WOJL
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- Experimentale. 2$ à deux puiffances qui perfévérent dans le même rapport entre elles ; foit qu’elles ne reçoivent aucun changement , foit que les changemens foient égaux ou proportionnels de part & d’autre ; parce que les effets de chaque inllant m h, b k, k L Scc. Fig. 3. & 4. fe rencontrent dans la même di-redion, & que leur fomme produit la diagonale Mn. Mais il n’en effc pas de même , li le rapport des puiffan-ces change : le produit de chaque tems infiniment petit, eft une ligne droite que le mobile décrit toujours en conféquence de la loi établie ci-deffus ; mais chacune de ces lignes a fa diredion particulière , félon l’état aduel des puiffances, comme on peut le voir par la Figure 10. Car fi le mobile Æf eft pouffé horizontalement par une force dont l’adion foit égale dans tous les in Hans, & qu’en même-terns il obéiffe à une impulfion de haut en-bas qui augmente de plus en plus, comme les efpaces Ma, ab,bct ôcc. pendant le premier tems , le corps M parviendra en 1, à la fin du fécond au point 2 , enfuite au point 3 , &c. Chacune de ces lignes, com-Tortie II• G
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- 26 Leçons de Physique me on voit, eft une petite diagonale ; mais de leur fui ce , il fe forme une courbe qui varie comme le rapport des puifiances : deux expériences rendront cette théorie fenfible.
- IV. EXPERIENCE.
- Y REPARATION.
- La Machine repréfentée par la Fig. il. efl formée de deux plans élevés verticalement , dont l’un ABC, plus avancé que l’autre , efl: chantourné en portion de cercle par le haut, ôc laide en cette partie une efpéce de goutiére A B entre lui ôc l’autre plan qui efl plus reculé. Ce dernier efl divifé de B en D en trois' parties égales, ôc de B en C en trois parties inégales qui vont en augmentant comme 1,3, 5. Aux angles que forment entre elles les lignes de divifîon , on a fixé des anneaux perpendiculairement au plan* ôc le tout efl porté fur une bafe que l’on met de niveau par le moyen de trois vis.
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- ' Experimentale. 27
- E F F £ T S»
- 'On taille tomber une balle de métal par la goutiére A B, 8c elle décrit la courbe BEF, en paffant par les anneaux.
- Explications.
- Lorfque la balle efl: parvenue du point A au point B, par l’arc de cercle qu’elle a décrit, elle a acquis une certaine vîtelle avec laquelle elle s’échappe dans la direction B D ; 8c en conféquence de la première loi du mouvement (impie , elle fuivroit cette ligne , Ci rien ne s’y oppofoit. Mais cette balle efl pefante, 8c la pefanteur, comme nous le verrons bien-tôt, efl une force dont la direction elt de haut en bas , 8c qui donne au mobile une vîtefle accélérée ; ceit pourquoi lorfque la balle eft parvenue au point B, 8c qu’elle ceffe d’être foutenue par la goutiére, elle fe trouve foumife à deux puiiTances , l’une qui efl fa vîtefle acquife en def-cendant du point A, l’autre qui efl fa propre pefanteur. La première qui a fa direction vers D, eft uniforme 5 la
- C ij
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- 2.8 Leçons de Physique fécondé qui eft dirigée vers C, eft accélérée : ainll les efpaces que cette balle parcourt en defcendant, n’étant ni égaux entre eux , ni dans un rapport confiant avec ceux quelle parcourt en avant ; le changement de direction qu’elle éprouve à chaque inf-tant, lui fait décrire la courbe BEF,
- A P P L I CAT I ONS.
- Des exemples fans nombre , font voir que la pefanteur des corps change leur mouvement, quand ils ne font pas dirigés comme elle ; c’eft une force qui a fon effet, comme toute autre l’auroit en pareil cas ; & quand on ne l’apperçoit pas, c’efl que l’autre puiffance qui agit en même-tems fur le mobile , eft beaucoup plus grande.
- Une balle de calibre tirée à 70 pas, ne paroît pas avoir baifle ; fi Ton en juge par les apparences , on diroit qu’elle n’a fuivi que la feule impul-fion de la poudre, & que fa pefanteur n’eft entrée pour rien dans fon mouvement , puifqu’elle femble s’être en^-tretenue dans la vraie direction du canon.
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- Experimentale. 29 Mais il faut faire attention à deux chofes ; la première , c’eft que la vî-tefle de la balle dans une telle diftance eft fi grande,que fapefanteurne la fe-roit defcendre que d’une très-petite quantité, fi on la laifloit librement tomber pendant un pareil tems : ainfî cette chute ne doit pas être plus con-fidérable, quand un autre mouvement tranfportele mobile. La fécondé, (<$c cette raifon eft la plus forte,) c’eft que les canons des armes à feu font plus épais vers leur culafîe 3 qu’à leur embouchure , de façon que la ligne de mire G //, & la vraie direction de la balle , fe croifent en chemin, comme on le peut voir par la Fig. 12. Ainli quand on croit diriger la balle en H, on la dirige véritablement en 1 ; & fï l’on tire à une diftance convenable , que l’impulfion de la poudre foit proportionnée au poids de la balle, de que l’angle formé par la ligne de mire & la direction du canon intérieur,foit dans une bonne proportion; l’effet de la pefanteur fera baifier le coup de la quantité I H, ôc l’on touchera par un mouvement vraiment compofé le but qu’on s’eft pro-
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- fjo Leçons de Physique pofé , n’ayant égard qu’au mouvement (impie imprimé par la poudre enflammée.
- Tous les fufiis relèvent donc le coup, & quand on s’en plaint, on ne doit l’entendre que de ceux qui 3e font trop ; car file canon étoit partout d’une même épaiffeur , le rayon vifuel feroit parallèle à la direction de la balle ; le poids du plomb feroit de néceffité baiffer le coup , & ce defaut de conftru&ion obligeroit le tireur d’avoir égard à l’effet de la pe-fanteur.
- Tous les écoulemens d’eau qui ne fe font point perpendiculairement à l’horizon , font encore voir des mou-vemens cornpofés en lignes courbes, par des forces dont les actions ne demeurent pas conftamment en même rapport dans tous les inflans* L’eau qui tombe d’une goutiére , par exemple, part horizontalement avec une vîteffe qu’elle acquiert en defeen-dant du toit, & cette vîteffe d’elle-même eff uniforme ; mais en même-tems elle tend à fe mouvoir de haut en bas, avec une force qui croît dans tous les inffans de cette double
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- Experimentale. tendance il' naît une courbe , qu’un écoulement fucceffff repréfente aux yeux , Ôc fon extrémité où fe termine la chute, fe porte d’autant plus loin en avant, que la vîteffe horizontale eft plus grande , comme on peut le remarquer, lorfque l’écoulement efl plus abondant ; car alors la malle de l’eau étant plus confidé-rable , elle efl aufli moins retardée par les frottemens, ou par larcfiftan-ce de l’air.
- V. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Sur deux cordes de boyaux fortement & parallèlement tendues d’un bout à l’autre d’une chambre, on fait glilfer la planche LM, Fig! 13. que l’on tire par le moyen d’une ficelle qui paffe fur la poulie de renvoi N ; au milieu de cette planche mobile eft un bout de tuyau ou de canon, dans lequel efl un petit cylindre de bois dur, & qui peut fe mouvoir de bas en haut fans fortir ; delfous eft un marteau pouffé par un reffort qui fe tend ; quand on fait paffer le manche
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- 32 Leçons de Physique du marteau par la mortoife L, où il eft retenu par une petite clavette O, Cette dernière pièce tient à une fi-celle de 2 ou 3 pieds de longueur qui eft fixée, comme les deux cordes, à la muraille; on met une balle d’y-voire & de calibre dans le petit canon , 8c l’on tire la planche le plus uniformément que l’on peut, 8c avec une vîteffe capable de lui faire parcourir environ 8 ou 10 pieds dans une fécondé.
- Effets.
- Lorfque la planche a parcouru environ le tiers de fon chemin , la clavette retenue par la ficelle à laquelle elle eft attachée , détend le reflbrt qui pouffe le marteau , alors le coup porté endeffous fur le petit cylindre îe communique à la balle d’yvoire ; elle eft chaffée du petit canon d’où elle s’élève , 8c va retomber par une ligne courbe,fur la planche qui a continué de s’avancer, pendant que la balle étoit en l’air.
- Explications.
- Si la planche M L demeuroit en
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- Experimentale. 33 repos, pendant que le marteau imprime Ton impulfion, il eft évident que la balle s’éleveroit perpendiculairement par la ligne Pp; il eft in-conteftable auiïi, que fi la balle n’a-voit qu’un mouvement commun avec la planche , elle ne fortiroit pas plus qu’elle de la diredion horizontale ; mais fi elle part avec les deux mouve-mens enfemble, la loi du mouvement compofé exige qu’elle prenne une diredion moyenne, & qu’elle s’élève par une ligne oblique à l’horizon,comme P ^ou P R. Lorfqu’elle eft une fois déterminée à fe mouvoir dans une de ces lignes , elle continueroit toujours en conféquence de la première loi du mouvement fimple , fi fa pe-fanteur n’y mettoit obftacle. Cette puiflance , qui eft comme réfidente en elle , & qui la folücite fans cefie à defcendre, l’éloigne de plus en plus de la diredion qu’elle a ; & comme les efpaces qu’elle lui fait parcourir de haut en bas vont toujours en augmentant ( ce que nous expliquerons d’une manière plus précife en parlant des loix de la pefanteur, ) il arrive que dans le tems qu’elle auroit
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- 34 Leçons de Phys ique mis à parcourir la ligne P R , elle parvient au point S, par la ligne P T S, & la planche qui n’a pas interrompu fon mouvement, fe retrouve fous la balle à la fin de la chûte.
- Applications.
- L’expérience qu’on vient d’expliquer , fournit des réponfes aux questions fui vantes.
- i°. A quelle forte de danger feroit expofé un moufle qui fe laiflèroit tomber du haut en bas de la hune , pendant que le vaifTeau eft à la voile ? eourroit-il le rifque de fe perdre dans la mer, ou bien fa chûte fe fe-roit-elle fur le pont ?
- 2°. Que deviendroit une orange qu’un Cavalier courant à toute bride , prendroit foin de jetter perpendiculairement à l’horizon ? la vîteffe du cheval la laifferoit-elle en arriére ?
- 3°. En fuppofant que la terre tourne fur fon axe en 24 heures, & qu’un canon ou un mortier placé fous L’équateur , eût un mouvement d’Occi-dent en Orient qui égalât à-peu-près 25^0 toifes par fécondés , le boulet qui feroit tiré perpendiculairement
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- Experimentale. 3^ fuivroit-ii cette diredion , tant en montant qu’en defcendant ?
- Il fuit des explications précédent tes que le moulfe tomberoit au pied du mât , par une ligne qui paraîtrait verticale à ceux qui feraient fur le vailfeau ; mais dont on apper-cevroit bien la courbure , fi l’on étoit fur le rivage ; car il ell bien vrai que cette chûte ferait parallèle au mât -qui ell droit; mais les différens points du mât anfquels répondrait le moulfe en tombant , feraient plus avancés les uns que les autres dans la direction horizontale , & leur fuite fe trouverait dans une ligne courbe , parce que la chûte fe fait avec une vîtelïe accélérée ; ce qui s’entendra aifément fi l’on prend pour le mât la ligne Mf de la Fig. 10. les efpaces interceptés entre les lettres M, a > b , c , d, e,f, pour le chemin que parcourt le moulfe en tems égaux pendant fa chûte, & la ligne Mc ou/ 6, pour l’efpace parcouru horizontalement par le vailfeau.
- L’orange du Cavalier 8c le boulet de canon , feraient précifément dans le cas de la balle d’yvoire de notre
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- $6 Leçons de Physique dernière expérience , & feroient
- comme elle ; ni l’un ni l’antre de ces deux mobiles ne tomberoit en arriére ; & fi des caufes accidentelles n’y mettoient empêchement, l’une arri-veroit dans la main du cavalier , âc l’autre dans l’embouchure du canon d’où il feroit parti ; ce qu’il eft aifé d’appercevoir, en appliquant à ces deux fuppofitions les raifons dont nous nous Tommes fervis pour expliquer le mouvement de la balle d’y-voire.
- Quoique ces effets puiffent Te conclure en toute fûreté de la théorie , on ne doit guéres les attendre dans la pratique ; parce qu’à Tinftant que le mobile part, Ton mouvement eft réglé en conféquence des deux im-pulfions , telles qu’elles font à l’inf-tant du départ; mais il arrive très-ordinairement qu’avant Ta chûte le plan mobile qui doit le recevoir, reçoit quelque changement, ou dans favî-telfe , ou dans fa direction ; ou bien le mobile rencontre des obftacles qui dérangent les rapports des impulsons dont Ton mouvement eft com-pofé : en pareils cas les à-peu-près
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- Experimentale. 37 fuffifent, & on lésa prefquetoujours, ou s’ils manquent, les caufes fe pré-fentent d’elles-mêmes.
- IL SECTION.
- Des Forces centrales.
- TT O u t ce que nous avons enfel-gné touchant le mouvement fimple dans les leçons précédentes, ôc ce que nous venons d’expofer dans celle-ci fur le mouvement compofé, fait voir qu’il n’y a aucun mouvement qui foit naturellement dirigé en ligne courbe 5 un corps une fois déterminé à fe mouvoir, foit par une feule caufe , foit par plufieurs enfemble, tend toujours à perfévérer dans l’état où il efl, & cet état confifte à pafl'er avec une certaine vîtefle d’un terme à un autre, par la voie la plus courte qui efl: une ligne droite. Si l’on voit donc un mobile décrire une ligne courbe par fon mouvement, il faut confidérer le chemin qu’il fait comme une fuite de mouvemens non interrompus , mais dont les diredions
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- 38 Leçons de Physique particulières changent à tout inflant,1 Sc forment entr’elles des angles fore obtus , de même qu’on a coutume de confidérer un cercle , ou^ne ligne courbe, comme un affemblage de lignes droites infiniment courtes & infenfiblement inclinées entr’elles ; telle feroit la ligne i, 2, 3, 4, J, 6 de la Fig. 10. fi les parties interceptées entre ces chifres n’avoient point une longueur fcnfible.
- Cette fuite de mouvemens en lignes droites dont Pafiemblage forme une courbe , ne peut donc point être l’effet d’une feule détermination,plu-fieurs même ne fuffiroient pas , à moins qu’elles 11e changeaient continuellement de rapport entr’elles , comme nous l’avons expliqué Sc prouvé dans la fe&ion précédente.
- Mais ces rapports peuvent changer , non-feulement quant à Yintenjî-té, e’elt-à-dire , quant au degré de force ; mais ils peuvent varier aulîi quant à la direction des puilfances, Sc c’eft une autre vûe fous laquelle il nous relie à confidérer le mouvement compofé. •
- Suppolons donc que le mobile AJ
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- Experimentale. 39 Fig. 14. Toit follicité de fe mouvoir par deux puiffances qui foient entr’elles comme les deux lignes ACôc AB, tant pour l’intenfité que pour les directions , c’elt-à-dire que leurs forces foient comme 1 à 3, 6c que leurs directions fallent entr’elles un angle droit au point A. Il efl certain que le mouvement compofé commencera par A d, & qu’il continueroit juf-qu’en D, fi rien ne changeoit ; mais fi les deux puiffances à la fin de ce premier tems fe retrouvent difpofées entr’elles comme au commencement; fi, par exemple , la tendance vers D reliant telle qu’elle réfulte du mouvement compofé, l’autre puiffance fê dirige vers H, le mouvement fe compofera de nouveau , 6c le mobile parviendra en e : & s’il arrive encore pareille chofe , que l’une des deux puiffances fe dirige en 1, on verra le mobile arriver en/, & de-là en^, 8c enfuite en h,Ci le point K & le point L deviennent fucceffivement les termes de la puiffance qui étoit d’abords C» Ce que nous venons de fuppofer , fe trouve réellement dans le mouve-ment d’une fronde , ou de tout au-
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- 40 Leçons de Physique tre corps que l’on fait tourner au bout d’une corde ; car la main paffant fuc-ceflivement par les points C,H,I,K,Lt fait palier la corde par les lignes A c, à H, e I, &c. & comme on fuppofe que cette corde efl toujours de même longueur, elle repréfente une puif-fance qui ne varie que par fa pofition. Si l’on confidére comme infiniment petites les lignes Ad, de, ef ,fg, & c. que le mobile parcourt, leur fuite fera une courbe telle qu’on voit décrire à tous les corps qui fe trouvent en pareil cas.
- Tous les corps qui circulent comme la pierre d’une fronde , font donc tin effort continuel pour ne plus circuler , puifque s’ils étoient libres, ils s’échapperoient par quelqu’une des petites lignes droites qu’ils commencent à chaque inflant, comme d D, ou eE, que l’on nomme tangentes. C’efl une conféquence de la première loi du mouvement, que l’expérience confirme;car fi la corde fe cafle ou fe lâche tout-à- fait,quand la fronde eff en d, la pierre qu’elle porte ne continue pas fon mouvement par les points e,/, g, &c. mais elle fuit la
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- Experimentale. 41 ligne d D;8c toute l’habileté du frondeur confifte à bien eltimer la tangente qui tend au but.
- Mais tendre à s’échapper par la tangente, 8c faire effort pour s’éloigner du centre du mouvement circulaire, ce font deux expreffions qu’on peut regarder comme fynonimes; car il efl évident que fi le mobile A , au lieu d’aller de de ne, & dV en/, continuoit de d en /, 8c d'I en m ; il s’écarteroit de plus en plus des points I, K; on peut donc dire en général que tous les corps qu’on fait mouvoir en ligne courbe , tendent à s’éloigner du centre de leur mouvement ; 8c que quand cette tendance n’a pas fon effet, c’efl qu’ils font retenus ou poulfés vers ce centre , par une force contraire.
- Ces deux forces qui produifent le mouvement circulaire ou en ligne courbe, 8c quifollicitentcontinuelle-, ment le mobile , l’une à s’approcher, l’autre à s’éloigner du centre, fe nomment forces centrales ; 8c pour les distinguer l’une de l’autre , on appelle la première ferre centripète , 8c la dernière force centrifuge.
- Tome IL D
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- 42 L E ç O NS D E Ph YS IQUE
- Les forces centrales font .directement oppofées Tune à l’autre ; car quoique la force centrifuge ait fa direction par la tangente , il faut faire attention que le rayon«qui repréfente la force centripète , s’il étoit prolongé , feroit coupé par cette tangente dans une fuite de points qui vont toujours en s’écartant du centre : rem dons ceci plus intelligible par une Figure.
- O
- Suppofons y par exemple, que le mobile M, Fig. iy. foit porté par le rayon B C, fur la longueur duquel il puiffe glilfer ; il efl certain que fi. l’on fait tourner ce rayon autour du centre C, tous les points compris entre M ôc B , pafiferont fucceflivement avec le mobile fur tous ceux de la tangente M D ; & par conféquent le corps Mcn obéiffant à la force centrifuge , gliffera diredement d’M en B. C’eft par cette raifon , que la-carde d’une fronde demeure tendue pendant qu’on la fait tourner ; & que quand on fait circuler de même un gobelet plein d’eau, le fluide bien loin de fe répandre , fait effort contre le fond du vafe. raflons aux expérien-
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- Dhetdland del. et >Set dp, j
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- Expérimental fi. 43 ces, & faifons voir d’abord , que les forces centrales ont lieu dans toutes fortes de matières , fluide ou folide , pourvû que leur mouvement fe faffe en ligne courbe.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation.
- La machine qui eft reprcfentée par la Fig. s6. eft une table triangulaire établie folidement fur trois pieds que l’on peut caller avec des vis. Vers le fommet du triangle on a élevé perpendiculairement un montant qui porte une roue verticale , que l’on fait tourner avec une manivelle ou autrement : cette roue par'le moyen d’une corde & de deux petites poulies de renvoi, mène deux grandes poulies horizontales A B , enarbrées de fer, 6c placées aux deux autres angles de la table : ces poulies ont plufieurs gorges dont les diamètres différent entr’eux , Sc c’eftfur leplanfupérieur de ces poulies qu’on établit les différentes pièces qui fervent aux expériences de cette efpéce.
- Pour celle dont il s’agit maintenant v
- Dij,
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- 44 Leçons de Physique on attache fur une des deux poulies ^ouB, un fupport ou portant CD, comme il cft repréfenté : un fil de fer tendu d’un bout à l’autre, enfile deux boules d’yvoire dVgale grofleur qui tiennent Tune à l’autre par une foie de 5 pouces de longueur, & qui peuvent glifîer avec une grande facilité fur le fil de métal qui les porte. On place l’une des deux boules au milieu , & l’autre à la diflance que la foie peut permettre.
- Effets.
- i°. Quand on fait tourner la grande roue, & qu’on imprime un mouvement circulaire au portant, la boule E décrit un cercle , & entraîne avec elle celle qui eft au centre du mouvement.
- 2°. Si l’on coupe la foie qui lie les deux boules, & qu’on recommence l’expérience, la boule F demeure au centre , & l'autre s échappe feule.
- 3°. Si dans une troifiéme épreuve , les boules étant liées comme dans la première , on les place à égale dif-tance du centre de part ôc d’autre ? elles ne partent ni l’une ni l’autre, avec
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- Experimentale. 45* quelque vîteffe qu’on les faffe tourner*
- Explications.
- Lorfque le portant tourne horizontalement , le fil de fer qui efl tendu d’un bout à l’autre , forme par fa révolution un plan circulaire dont il efl le diamètre, & tous les points compris dans fa longueur, depuis le milieu jufqu’aux extrémités C ôc D , décrivent autant de cercles concentriques. La boule E par conféquent fe trouve dans un de ces cercles qu’elle décrit aufii ; ce mouvement lui donne une tendance à s’éloigner du centre de fa rotation , par la tangente; 3c comme elle efl: portée par un rayon qui fe meut lui-même avec elle, elleglifle fur fa longueur, comme nous l’avons expliqué par la Fig. 1 y. Ce qui la fait mouvoir ainfi , elt une force réeile, puifqu’elle l’emporte fur la réfiflance, non feulement de fa propre maffe, qui, par fon inertie, demeure autant qu’elle peut à la diftan-ce où on l’a pofée , mais encore fur celle d’une autre maffe qui ne circule pas, & qu’une pareille tendance ne follicite point à fortir de fa place 3
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- Leçons de Physique comme il paroît lorfqu’on coupe la foie ; car alors le centre de la boule Fêtant au centre même de la rotation , il ne peut y avoir de force centrifuge que dans fes parties , qui tournent effectivement ; mais dans un corps fphérique & homogène , tel que la boule de notre expérience, les parties correfpondantes ont des forces centrifuges égales, & directement contraires 3 en équilibre par confé-quent: elles font les unes aux autres comme les deux boules E & F liées enfemble par une foie, & pofées à égales diltances du centre de leur mouvement ; mais nous ferons plus en état de faire entendre cet équilibre , quand nous aurons fait connoître comment on doit mefurer la force centrifuge.
- II. EXPERIENCE.
- F R£ FA R AT 10 N.
- Au lieu du portant & des deux, boules d’yvoire dont nous nousfom-» mes fervis dans l’expérience précédente , on en place un autre qui porte au milieu de 1k longueur un petit:
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- Experimentale. qy réfervoir plein d’eau, auquel communiquent deux tuyaux de verre inclinés G, H , & enflés en forme de boule par les deux autres extrémités „ comme on le peut voir par la Fig. 16.
- Effets.
- En faifant tourner ce portant & ce qu’il contient, l’eau s’élève du réfervoir par les tuyaux , ôc remplit les. deux boules qui font à leurs extrémités.
- Explications.
- Avant qu’on imprime le mouvement de rotation , l’eau fe tient à niveau du réfervoir, dans la partie inférieure des tuyaux ; parce que ces petites colonnes du fluide font équilibre par leur poids à celles qui répondent , dans le réfervoir, à l’orifice de ces tuyaux. Mais quand ces petites portions d’eau viennent à tourner avec une certaine vîtefle, la force centrifuge , plus grande que leur pefanteur qui leur tient lieu de force centripète, les porte vers la boule creufe. A mefure qu’une partie monte j une autre lui fuccéde pour faire
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- 48 Leçons de Physique équilibre à Peau du réfervoir ; & fuc-ceflîvement il s’en éléve une affez grande quantité pour remplir ôc le tube ôc la boule.
- Applications.
- Ces deux premières expériences prouvent bien clairement ce que nous avons avancé d’abord , que tous les corps indiftin&ement , en quelque état qu’ils puiflent être, acquiérent une force centrifuge en tournant ; la liaifon des parties, ou leur fluidité , ne change rien à cet effet ; cette efl péce de force eft comme la vîtefle répartie à toutes les particules de matière qui circulent, ou plutôt elle n’efl autre chofe que leur vîtefle même confidérée dans cette circonftance.
- Les toupies ôc les pirouettes dont les enfans s’amufent , peuvent être citées ici comme des objets d’inftruc-tion ; en effet , ces exemples familiers nous font voir que la force centrifuge fe met en équilibre avec elle-même, dans les corps dont Paxe ou le centre de gravité ne circulent point ; ci-mite nous l’avons enfeigné ci'deflus 3 en mettant la boule d’y-
- voire
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- Experimentale. 49 voire au centre de la rotation ; en pareil cas fi le mobile n’a que le mouvement circulaire fans aucun balancement , quoiqu’il paroifîe très-fou-vent en repos, on reconnoît aifé-ment que fes parties tendent à s’exalter du centre , & qu’elles ne font retenues que par leur adhérence naturelle ; car fi l’on y fait tomber quelque fluide , bientôt il fe difïîpe , 8c abandonne la furface folide avec laquelle il tourne. Les roues des car-roflfes 8c des chaifes de pofle jettent la boue au loin ; 8c la meule du gagne-petit vuideroit l’auge dans lequel elle plonge en partie, 8c feroic une afperfion continuelle 8c incommode , fi l’on n’avoit foin d’arrêter l’eau qu’elle emporte de trop, par un morceau de cuir ou de chapeau , qu’on fait traîner fur fa furface.
- Les foleils qu’on fait paroître dans les feux d’artifice, deviennent plus grands 8c plus beaux par leur mouvement de rotation; carie falpêtre enflammé fe répand par une infinité de tangentes 8c forme un plan plus étendu qu’il ne pourroit être s’il brûloir fans tourner.
- Tome IL
- E
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- * JLcîes de Leipjl
- * T6W.6* p* II. CT4/.
- * Ibld.tom* S • jp. 41*
- 50 Leçons de Physique On peut mettre notre fécondé ex? périence à profit en appliquant à l’élévation des eaux, ou à leur évacuation, le principe dont elle efi: la preuve ; c’efi: un moyen que l’on a déjà tenté avec fuccès, & je ne doute pas qu’en bien des occafions on n’en pût tirer de grands avantages. La fameu-fe pompe de Hefle qui fut annoncée aux Sçavans fous le nom de Rotatilis fviiï'or * , que Papin devina , & qu’il 'èmploya depuis avec divers change-mens, n’étoit autre chofe au fond qu’un tambour ou cylindre creux plongé dans l’eau , & dans lequel on raifoit tourner des volans fixés à un axé ; ce mouvement faifant circuler l’eau , lui donnoit une force centrifuge qui la faifoit s’élever par un canal
- ® * ♦ > y 1 • r ’
- ou tuyau pratique a la circonférence du .tambour. Plufieurs perfonnes ont encore conftruit des pompes, où la force centrifuge efl: appliquée d’une 'manière ingénieufe. On en trouve quelques-unes dans Ramelli, 8c dans le recueil des machines approuvées par l’Académie des Sciences *. On 'a fait aufii fur ce principe des fouf-flets de forges * ,& des efpéces de cribles , ou vans, pour nettover le
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- ExFE RI MENTALE. y £
- bled ; la partie principale de ces machines elt toujours un axe garni de volans qu’on fait tourner dans un tambour ; on imagine bien que s’il y a un trou , ou un tuyau ouvert , à la circonférence du tambour , ôc un autre à l’un des côtés, près du centre du mouvement , il doit fe faire un écoulement d’air continuel par le premier: car tandis que la force centrifuge caufe une évacuation par la circonférence , le poids de l’air auquel rien ne s’oppofe plus alors, doit remplir le tambour par le centre.
- M. Defaguilliers profitant de ces deux déterminations qu’on peut faire prendre à des fluides par de fembla-bles machines , en a fait conftruire une* , avec laquelle il s’efl: propofé de changer l’air de la chambre d’un ^^4/7. malade,- de renonveller aufli celui des fouterrains, ou des lieux qui deviennent infects par le grand nombre ou par le mauvais état des peu-fonnes qui les remploient : comme les faites de fpectacles, les réfectoires de communautés, les infirmeries,
- &c. Les expériences qui en ont été faites à Londres à la chambre des
- E ij
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- £2 Leçons de Physique Communes, ont fait voir que l’auteur ne s’étoit point trompé dans fes vues, & que cette invention offre des avantages réels.
- Si l’on vouioit fe fervir de tuyaux inclinés, comme dans notre expérience, il eftvrai qu’on y trouveroit le même inconvénient que dans la vis d’Archimède. On ne pourroic guéres les appliquer qu’à des élévations d’eau médiocres , parce qu’ils exigeroient une trop grande longueur ; mais il y aura bien des cas où cet inconvénient n’en fera point un. On fçait que le fuccès des machines elî redevable aux circondances , Sç .que celle qui n’eff pas la meilleure à certains égards , doit être fouvent préférée pour d’autres raifo.ns qui l’emportent,
- La force centrifuge eft un moyen .dont je me fers fouvent pour raffem-bler la liqueur dans mes thermomètres , quand des fecouffes ou quel-qu’autre caufe l’afeparée en plufieurs parties. Comme ce petit accident interrompt l’ufage de l’inlfrument, Sc qu’il peut arriver à tous ceux qui en ont, je crois devoir dire ici le renié-
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- Experimentale. $5 de que j’y apporte. Il ell facile & ' fort fïmple. H faut tenir le thermomètre par le haut de fa planche , 8c le tourner un peu vîte cinq ou fix fois , de manière que la boule fe trouve dans la circonférence du cercle qu’on lui fait décrire, 8c fon tube dans le rayon. La liqueur féparée acquiert une force centrifuge qui la réunit bien-tôt au refie.
- On fçait une partie des effets que produit un pareil mouvement fur les animaux. Les jeunes gens fe diverti fient quelquefois à faire tourner des poules apres leur avoir mis la tête fous l’aile, pour les endormir , di-fent-ils ; 8c en effet on voit fou vent ces animaux refier immobiles à l’endroit où on les pofe après cet exercice ; mais il y a toute apparence que c’efl moins l’effet d’un fommeil, que celui d’un étourdiffement caufé par le trouble qui s’eft mis dans leurs fens, 8c qui les empêche , tant qu’il dure , de recevoir les impreffions qui les déterminent dans leurs mouve-mens ordinaires.
- Je fçais , à n’en point douter, qu’un animal peut mourir quand on l’ap-E iij
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- 54 Leçons de Physique plique à cette épreuve. J’ai attaché par les pattes de derrière un fort lapereau , aune corde que fai fait tourner rapidement par deux hommes , environ i oo tours de fuite , & lorf-que l’on cefla il n’étoit pas mort , mais il ne put fe foutenir fur fes pattes , & il expira quelque tems après» Un chat que l’on fit tourner de même , ne mourut point , mais il vomit beaucoup; Ôc quoiqu’il n’eût reçu aucun coup , on apperçut à fa gueule quelques goûtes de fang. L’œ-conomie animale fe dérange fans doute en pareil cas , parce que la force centrifuge détermine les fluides à fe porter vers la tête , leur cours naturel efl interrompu par ce mouvement étranger , & leurs fondions ceflént.
- Le jeu de bague , celui de l’efcar-polete feroit dangereux par la même raifon , fi la pofition du corps ne pré-venoit les accidens ; fi au lieu d’y être aiïis, ou dans une fituation qui met les vaiffeaux à peu près parallèles à l’axe de la rotation, l’on y étoit couché de manière que la longueur du corps fût perpendiculaire à ce même axe , je ne doute nulle-
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- Experimentale. $$ lnent qu’on n’en fût bien-tôt incommodé : peut-être auffi pourroit-on tenter ce moyen , pour rétablir le cours des humeurs dans des membres qui font attaqués de paralyfîe. Un Sçavant m’a prévenu fur cette pen-fée , mais comme il ne fait pas fon étude ordinaire d’anatomie , ni de médecine, non plus que moi, je crois que c’elt aux gens de fart à juger de ce qu’elle vaut, & de l’ufage qu’on en peut faire.
- L a force centrifuge n’étant autre chofe que l’effort d’un corps qui tâche de continuer fon mouvement, par la tangente de la courbe qu’on lui fart décrire ; elle doit fe mefurer comme le mouvement même , par la mafTe & par la vîteffe : ainfi de deux mobiles qui circulent avec des vîteffes égales , celui-là a plus de force centrifuge qui a le plus de matière ; de même aufîi, quand les maffes font égales, cette même force ne peut différer que par le degré de vî-teffe.
- Pour connoître le degré de vîteffe d’un corps qui circule, il faut avoir égard à deux chofes; i°. à la gran-E iiij
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- 56 Leçons bb Physique deur de fa révolution j 20. au tems qu’il employé pour la faire.
- On appelle révolution, la courbe que décrit le mobile , à compter du point d’où il part, jufqu’à ce qu’il fe rencontre fur ce même point,ou vis-à-vis , fur une ligne qui palTe au centre. Tel eft le cercle qui commence en À, Fig. 17. & qui finit au même point, ou la fpirale AED , qui commence & finit fur la même ligne D C. Fig. 18.
- Le tems qui s’écoule pendant que le mobile fait une révolution entière , s’appelle tems périodique. La vîtef-fe eft d’autant plus grande, que le tems périodique eft plus court, & la révolution plus ample : ainfi le mobile A iroit avec plus de vîteffe que le mobile D, fi l’un & l’autre par-couroit en même-tems le cercle dans la circonférence duquel il efl ; ou bien , fi tous deux ayant la même révolution à faire,comme A, F, le dernier faifoit fon tour plutôt que l’autre. De même que l’on mefure un cercle par fon rayon, la révolution circulaire s’eflime par la diftance du mobile au centre; par conféquent li la difiance de Cen D efi une fois plus
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- Experimentale. 5:7 petite , que de Cen A, on doit conclure que la révolution du mobile A eft une fois plus grande que celle de D.
- En comparant les forces centrifuges de deux corps, nous avons donc trois chofes à confidérer, la malle » la difiance au centre , Ôc le tems périodique.
- III. EXPERIENCE.
- F R EPARuéTION*
- Sur l'une des,deux poulies horizontales A ou B , de la machine qui efl repréfentée par la Fig. 16. on établit un fupport Fig. ip. fur lequel font arrêtés quatre tubes de verre inclinés au plan , & qui fe joignent au milieu. Dans chaque tuyau de la première paire , font renfermées deux liqueurs dont les péfanteurs font différentes ; fçavoir dans le premier,de l’eau commune ôc de l’huile de térébenthine colorée ; ôc dans le fécond, de l’huile de tartre avec de l’efprit de vin. Ceux; de la fécondé paire font pleins d’eau avec une petite boule de cuivre dans l’un, & une de liège dans l’autre»
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- 58 Leç ons d e Ph ys ique Quand tout eft en repos , les deux liqueurs les plus légères fe tiennent dans la partie la plus élevée des tubes qui les renferment, 8c chacune des petites boules occupe auiïi la place qui convient à fon poids : celle de métal demeure en bas , 8c celle de liège en haut de fon tube. Mais lorsque l’on met la machine en mouvement :
- Effets*
- L’efprit de vin 8c l’huile de térébenthine cèdent leurs places à l’eau, 8c defcendent dans la partie inférieure de leurs tubes ; la boule de cuivre gagne le haut du lien, 8c celle de liège, tout au contraire, fe porte de haut en-bas.
- Explications.
- Par le mouvement de rotation imprimé au fupport , chaque portion des tubes, 8c ce qu’elle contient , décrit un cercle , & acquiert une force centrifuge ; la première couche d’eau qui touche l’huile de térébenthine exerce donc contre cette liqueur , toute la tendance qu’elle a
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- Experimentale. pour s’éloigner du centre de fort mouvement : cet effort feroit impuift fant , fi la force centrifuge de l’huile étoit égale à celle de l’eau ; parce qu’étant foutenue par une colonne de même liqueur appuyée contre l’extrémité du tube, rien ne l’oblige-roit à céder fa place : mais elle eil moins pefante , & l’eau , en confé-quence de fon excès de maffe, prévaut contre l’huile, & la précipite peu à peu ; car ce qui fe paffe entre les deux premières couches arrive de même pour toutes les autres : ainlî l’huile 8c fefprit de vin fe déplacent 9 non par un effort pofitifdeleur part,
- ( car le mouvement circulaire donne aufii de la force centrifuge à ces deux liquides ; ) mais parce que cette force en eux n’égale point celle de l’eau; 8c comme la matière eft impénétrable , 8c que la place néceffaire pour contenir la colonne d’eau ne fiiffic pas pour comprendre avec elle celle de l’huile , le lieu le plus éloigné du centre eft occupé par celle des deux liqueurs qui a le plus de force pour s’en emparer.
- On doit expliquer de même le dé«
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- éo Leçons de Physique placement des deux boules ; par-tout où elles fe trouvent dans leurs tubes, chacune répond à un volume d’eau dont la maffe eft differente de la fien-rre, en plus ou en moins. Cette inégalité fait naître un excès de force centrifuge dans l’un des deux volumes qui fe touchent ; & de cette manière la boule de liège plus foible que l’eau,eff obligée de defeendre ; le cuivre au contraire prévaut , & s’élève aii-deffus de tous les petits volumes, d’eau correfpondans.
- Applications.
- On voit donc par ces effets , que la force centrifuge augmente comme-la maffe des corps , quand les vîteffes font égales, & que la force centripète d’une matière, peut être l’effet de la force centrifuge d’une autre, qui circule avec elle ou autour d’elle. Le Payfan qui vanne fon bled, nous en offre un exemple qui a mérité l’attention des Philofophes r lorf-qifil veut raffembier la paille qui eff mêlée avec le grain pour l’en purger , il imprime à toute la maffe un mouvement circulaire ? & auffi-tôt
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- Experimentale, 61 &n voit les parties les plus légères fe porter au centre du mouvement,, parce que les plus pelantes ont plus de force pour aller à la circonférence,.
- On remarque atilïi que tous les corps qui flottent fur une eau qui tourne, fe raflemblent vers le centre <le fan mouvement ; c’efl: pourquoi l’on évite avec tant de foin tous les endroits de la mer & des grandes rivières , où l’eau lailfç appeicevoir un lembîable mouvement ; car une trille expérience a fait connoître qu’on y périt le plus fouvent.
- Mais ce qui arrive par un excès de maflfe, fe feroit de même par une plus grande vîtelïe : un corps environné d’une matière en circulation, quoiqu’il fût plus pefant que cette matière , céderoit pourtant à fa force centrifuge , fl elle tournoit beaucoup plus vite que lui; de manière , par exemple , que le degré de vîtefle dans l’une, l’emportât fur le plus de malle dans l’autre. Les tourbillons de vent qui enlèvent la poulflére Sc le fable, nous enfourniflentunexem-ple & une preuve ; car on peut ob-ferver que ces corps beaucoup plus
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- 62 Leçons de Physique pefans que l’air clans lequel ils tournent , font en plus grande quantité au centre du tourbillon , quand il commence , & qu’ils n’ont point encore acquis toute la vîteflè du fluide.
- Defcartes en partant de ce principe , avoitingénieufement imaginé qu’on pourroit expliquer méchani-quement cette force centripète des corps , qu’on nomme pefanteur , en fuppofant au-tour de notre globe un tourbillon de. matière très-fubtile dont la vîteffe feroit fort grande : car ( difoit-il ) cette matière , à caufe de la rapidité de fon mouvement, auroit beaucoup de force centrifuge ; 8c tous les autres corps qu’elle rencon-treroit comme flottans en ayant beaucoup moins qu’elle , feroient obligés de lui céder dans tous les inftans, jufqu’à ce qu’ils fulfent arrivés à l’endroit le plus bas , c’eft-à-dire , au centre du mouvement , ou qu’ils euflent rencontré quelque obftacle invincible qui les empêchât d’y aller.
- Ce Philofophe cherchant à appuyer fon raifonnement fur quelques faits, pour donner plus de vraiièm-blance à fon hypothéfe, indiqua une
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- Experimentale. 6$ expérience fort curieufc , qu’on n’a pas lieu de croire qu’il ait jamais exécutée de fon tems , mais qui l’a été depuis , & que nous allons rapporter.
- VI. EXPERIENCE.
- Préparation*
- A, Fig. 22. eft un globe de cryftaî plein d’eau , avec laquelle on a fait entrer un peu d’efprit de térébenthine coloré. Cette boule eft foutenue aux pôles par deux piliers ou poupées à pointes , entre lefquels elle peut tourner très-librement , lorf-qu’on met en mouvement la grande roue verticale B , qui communique par une corde croifée avec la poulie C, fixée à l’un des pôles; le plan qui porte les deux piliers ou fup-ports du globe , peut s’élever de s’incliner plus ou moins par le moyen de deux charnières D , D , ôc d’une vis F, qui fert à le fixer à la hauteur que d’on veut ; le tout eft porté fur une table à trois pieds, que l’on met de niveau par des vis.
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- 6% Leçons de Physique
- E F F £ T X.
- i°. Quand on fait tourner le globe fur fon axe placé horizontalement, l’efprit ou l’huile de térébenthine qui n’occupoit qu’un petit fegment du globe en fa partie fupérieure , fe di-vife en un grand nombre de petits globules qui flottent dans la mafle d’eau renfermée avec eux , & qui peu-à-peu reçoivent comme elle un mouvement de rotation : on les voie enfuite fe xeflferrer de plus en plus, & former autour de l’axe de la rotation commune une enveloppe , où plutôt un folide, dont la figure eft ordinairement cylindrique.
- 2°. Dès que l’on celle de faire tourner le globe de verre , le cylindre formé par les parties d’huile colorée , fe dilate d’abord par les extrémités , êc enfuite dans le refte de fa longueur , jufqu’à ce que le mouvement venant à cefl'er dans l’eau , toute l’huile fe raffemble par fa légéreté, à la partie fupérieure du globe où elle étoit avant l’expérience.
- 3°. Si l’on recommence le mouvement de rotation 3 & qu'on incline l’axe
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- Experimentale. 6$ Taxe du globe lorfque les particules, d’huile y font raffemblées ; elles fe portent peu à peu au pôle le plus élevé, & s’y tiennent tant que dure cette inclinaifon.
- 4°. Quand > au lieu d’huile colorée , on met dans l’eau une petite boule de cire ; elle eft portée dans l’axe par le mouvement de rotation * & s’y comporte comme chacun des globules d’huile ; c’eft-à-dire , que il cet axe eft bien horizontal, elle fe tient par-tout où elle fe trouve dans fa longueur, & que s’il eft incliné elle gagne le pôle le plus élevé.
- 5°. Un globule d’air que l’on fubf-titue à la boule de cire, fait voir la même chofe ; mais fi lorfqu’il eft à l’un des pôles on arrête , o-u qu’on rallentiffe le mouvement du globe de verre, il arrive quelquefois que cette particule d’air fe porte vers le centre de la fphére.
- 6°. Si l’on met dans le globe une petite boule de cire , que l’on aura rendue un peu plus péfante que l’eau * en introduifanr au centre un petit grain de plomb , Sc qu’on la faffe circuler lentement à quelques pouces de
- T'orne 11. F
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- 66 Leçons de Physique dillance de l’axe ; en redoublant alors de vîteffe, on voit cette petite malle, quoique plus pelante qu’un pareil volume d’eau, defcendre dans Taxe , 8c y demeurer conffamment , en tournant fur elle-même ; 8c lorfqu’on incline l’axe de la rotation , au lieu de fe porter au pôle le plus élevé, comme la précédente, elle prend une route toute contraire. Cette expérience eft délicate , elle demande un peu d’habitude dans celui qui la traite ; mais quand de dix fois qu’on la tente , elle ne réulîîroit qu’une , ç’en ed af-fez pour prou ver le principe fur lequel ce fait eft fondé.
- Explications.
- Pour bien entendre tous ces faits îî faut concevoir d’abord la maffe d’eau renfermée dans le globe de verre , comme compofée d’une infinité de couches fluides fort minces les unes fur les autres, 8c qui vont toujours en décroiffant de diamètre jufqu’au centre.
- Quand on met le globe de verre en mouvement, la furface folide entraîne par fon frottement celle du
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- Experimentale. 67 fluide qui la touche immédiatement ; & comme l’huile colorée en fait partie , elle eft déplacée au premier tour. Son déplacement occafionne fa di-vifion ; car étant portée plus bas qu’elle n’étoit, fa légéreté exige qu’elle remonte ; elle rencontre l’eau en mouvement qui la fépare, & chacune de ces parties preflée également de toutes parts par le fluide qui l’environne , prend une figure globuleu-fe. Le globe continuant détourner, le mouvement fe communique de couche en couche à toute la malle de l’eau , de manière qu’elle fe meut enfuite comme un folide ; je veux dire , que toutes les parties en tournant gardent entre elles des fitua-tions confiantes, Ainfi comme tous les points de la furface du verre C, D , E , F, G, Figure 23. à compter d’un pôle à l'autre, défignent des circonférences de cercles parallèles, de même on peut fe repréfentcr tontes les tranches d’eau qui leur répondent ? comme autant de plans circulaires qui tournent parallèlement fur le même axe A B.
- Maintenant fi nous confidérons Fij
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- 68 Leçons e>e Physique nos petits globules d’huile difperfés dans l’eau, nous verrons que chacun d’eux eft follicité à s’approcher du centre, non de la fphére commune ,, mais du cercle particulier dans lequel il fe trouve. Celui qui eft en a , par exemple , & qui tourne dans ce parallèle , a bien , en conféquence de fon mouvement circulaire , une force centrifuge, par laquelle il tend vers. F j & avec laquelle il s’échapperoit certainement avec l’eau , fi le globe étoit ouvert en cet endroit ; mais il eft renfermé , & il répond continuellement à un volume d’eau qui a plus, de maffe que lui , & qui tournant avec une viteffe prefqu’égale à la ftenne , lui difpute la place la plus, élevée , avec une force centrifuge prévalente ; ce qui l’oblige de céder jufqu’au centre du mouvement où cette force eft nulle. Chaque particule d’huile éprouve le même fort dans la tranche d’eau où elle fe rencontre ; ainfi elles viennent toutes fe ranger au centre de leur révolution particulière > comme les chifres i , St > S » 4 j S * 6 > &c. & cet effet celle dès que la caufe ne fubfifte plus 3
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- Experimentale. 69 c’eft-à-dire , que, l’huile remonte par fa Iégéreté refpedive , quand l’eau perd fa force centrifuge en ceflànt de tourner.
- Tant que l’axe de la rotation eft horizontal, & que le mouvement eft uniforme dans toute la maffe du fluide , les particules d’huile rangées, dans l’axe confervent conftamment la forme d’un cylindre ; & par quelle raifon en affeéteroient-elles une autre ? La figure du verre l’exige-t-elle „ comme l’a penfé un Phyficien de ces derniers tems ? c’eft un fentiment qui eft infoutenable , non feulement parce qu’il eft pleinement démenti par Pexpérience; mais encore parce qu’on: ne trouve rien dans la théorie des forces centrales, ni dans les autres loix du mouvement , qui le favo-rife.
- En effet, quand un corps plus léger que l’eau eft pouffé vers Taxe de la rotation commune à toute la maffe ; eft-ce la partie du fluide qui eft; au - deffus de lui qui le follicite à tomber ? n’eft-ce pas plutôt celle, qui eft au-deffous, qui tend à le déplacer l quelle part a donc à cet effet:
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- 70 Leçons de Physique la furface du vaifïeâu & fa figure ? quelle qu’elle puifife être , quand le vaiflfeau eft plein , je n’y vois qu’un point d’appui qui retient le fluide , mais qui ne change rien à la direction des parties inférieures.
- Mais fi le raifonnement laifloit quelque apparence de doute fur cette queflion , n’eft-elle pas clairement décidée par l’expérience ? Si la fphé-ricité du verre étoit capable de convertir par fa réaétion les forces centrifuges particulières de chaque cercle , en une force centripète commune , comme on l’a prétendu ; je demande pourquoi l’on ne voit aucun ligne de cette converfion , lorfqu’on fait tourner avec l’eau des parcelles d’huile, ou toute autre matière légère : pourquoi ces corps en venant à l’axe n’affeâent-ils jamais une figure qui puifie faire croire qu’ils tendent à un même centre ? par quelle raifon une boule de cire, une bule d’air , &c. demeurent-elles indifféremment dans tous les points de l’axe où ils fe rencontrent? *
- Enfin pour achever de convaincre ceux qui auraient encore quelque
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- Experimentale. 71' doute, changeons de vaiffeaux, mettons notre fluide dans un hémifphére , dans un cône , dans un cylindre : 11 rinclinaifon des parois entre pour quelque chofe dans les effets, nous verrons fans doute les corps légers fe porter vers la bafe des deux premiers, & demeurer dans l’autre indifféremment où ils (e trouveront : cette différence donnerait à la vérité quelque crédit à l’opinion que nous combattons; mais elle ne s’apperçoit nullement , & les perfonnes mêmes les plus intéreffées à l’y trouver, font convenues qu’on ne la voyoit pas, quand je leur ai répété ces expériences, avec tout le foin & toute l’attention pof-fible.
- Aprèsun tel aveu, n’avois-je pas lieu de croire que mes preuves étoient vidorieufes ? non, voici encore une objedion à laquelle il faut répondre. On oppofe expérience à expérience ; une bulle d’air , dit-on , revient du pôle vers le centre de la fphére; elle y eff donc pouffée par une force qui ne peut être que la force axifuge » convertie en centripète par réadion.
- Quand le mouvement eff unifor-
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- 72 Leçons de Physïqds me dans le fluide , une boule de cire, une parcelle d’huile , &c. demeure dans tous les points de Taxe indifféremment & aufli long-tems que dure le mouvement uniforme ; fi la bulle d’air quitte le pôle pour aller vers le centre de la fphére , c’eft un tour de main qui n’en peut impofer qu’à ceux qui ne l’apperçoivent pas, ou qui font trop prévenus pour leur opinion : en effet, cela n’arrive que quand on ral-lentit le mouvement du globe de verre , & en voici la raifon.
- Comme le mouvement fe communique de la furface du verre à la maffe de l’eau par le frottement, il fe ral-îentit de même ; mais ces frottemens ont d’autant plus d’effet, que les fur-faces répondent à un plus petit volume d’eau : ainfi la partie du liquide qui eft contenue fous la furface foli-âeCH, perd fon mouvement bien plutôt que celle qui eft fous G ou fous F ; la vîteife commence donc à diminuer par les pôles ; & les parallèles qui approchent le plus de l’équateur , confervent la leur plus long-tems que les autres.
- Quand la bulle d’ah eft dans l’axe,
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- Experimentale. 73 en quelque endroit que ce Toit, elle y. eft retenue par la force centrifuge de l’eau ; :mais cette force diminue comme le mouvement circulaire, plutôt1 au pôle qu’ailleurs ; la bulle d’air qui s’y trouve , fort, bien-tôt du lieu qu’elle occupe à caufe de fa grande légéreté ; i’inclinaifon des parois du;verre' la conduit obliquement; mais comme en s’avançant ainfî, elle fe rencontre dans des parallèles plus voifins de-l’équateur , & dans lefquels le mouvement, & par conlequent la force centrifuge s’eft confervée , elle efl audi-tôt repouffée vers Taxe , Sc plus près du centre ; qu’elle n'étoit avant fon déplacement.
- Sur quels fondémens pourroit-on penfer que cette bulle d’air en pareil cas, ait une détermination fixée pré-cifément au centre ? Il arrive à la vérité qu’elle, y..va ! quelquefois ; mais c’ell l’effet de quelque accident, balancement ou fecouffes dans le fluide , défaut de pofitiondans l’axe, &c. car le plus fouvent elle ne. va pas jufqu’à. ce terme , bu bien .elle paffe outre. • . : .-.=»:
- Le . mouvement- du fluide plutôt Tom IL G
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- 74 Leçons de Physique ïâllentiaux pôles qu’aille u rs, eff auflî la véritable caufe par laquelle fliui-le rangée en cylindre autour de'l’axe, Je dilate par les extrémités.dès qu’oa arrête le mouvement du verre. ’ Enfin quand on incline l’axe de la rotation, les corps qui s’y trouvent fe portent au pôle le plus élevéou à celui qui Peft le moins, félon qu’ils font plus légers ou plus pefans que le fluide. Ce qui prouve bien encore qu’ils n’éprouvent du centre aux pôles aucune force qui les follicite à ref-îer au centre;, & qu’ils font retenus dans l’axe par la force centrifuge, à-peu-près comme ils feroient dans un tuyau , félon* la longueur, duquel il leuriêroit libre de fe mouvoir.
- Il relie à dire comment une boucle de cire que l’on a: rendue plus pelante que l’eau , peut, être chaflée au centre, Sc p être retenue par la même aétion qui y conduit un autre corps plus léger que le même fluide : la même caufe produit-elle deux effets contraires ?
- . Si l’on voit aller ait centre du mouvement commun un corps qui çirçpte avec m ffiûde ? e'eff ijffailib
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- E X P E R I M.E N T A L Ë, 7 J îdement qu’il a moins de force centrifuge que ce fluide; mais cet excès de force dans celui-ci, peut venir ou de fa malle , ou de fa vkeffe. Dans le cas préfent, c’efl par la vîteffe' que l’eau a cet avantage fur la boule de cire : lorfqu’on la tient à quelques pouces de diftance de l’axe, on augmente tout-à-coup le mouvement de l’eau qui ne communique pas d’abord toute cette augmentation de vît elfe au petit corps folide ; l’excès de vîteffe qu’elle a fur lui pendant quelques inf-tans,furpaffe fon excès de maffe.qui ell très-peu confidérable ; ainfî la force centrifuge du fluide devenue plus grande que celle de la petite boule flottante , par cet accroiffement de vîteffe, chaffc cette dernière jufques dans l’axe. Dès qu’elle y efl, elle tourne fur elle-même , & festparties prenant des forces centrifuges directement oppofées entre elles, fa pé-fauteur ne peut agir que félon la direction d’un pôle à l’autre.
- Applications. . 1
- . f
- On voit par ces réfultats , que. la penfee de Defcartes fur la caufe phy-
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- *j6 Leçons de Physique flquede la pefanteur, eft moins juflé qu’ingénieufe ; car s’il étoit vrai que les corps tombaient vers la terre, par la force centrifuge d’un tourbillon fluide , comme l’huile ou la boule de cire de notre expérience ; leur tendance ne feroit pas toujours dirigée au centre du globe , comme les phé^* noménes les plus connus de la pefan* tëur nous l’apprennent; mais à différons points de l’axe , ce quieftévh dent par les expériences précédentes.
- M. Hughens éclairé par la feule théorie, avoir apperçu cette difficulté fcûen avant que l’expérience l’eût ren^ due fenfible. En trouvant l’hypothéfe d’un'feul tourbillon infoutenable , il imagina que le fluide, à la force cem-trifuge: duquel on devoit attribuer la defcentë>des corps graves, formoit un grand înombre de tourbillons, dont les révolutions fe faifoient en toutes fortes de fens. Ce nouveau fyftême n’a pas été beaucoup plus heureux; que le premier: l’un eft Ample ; mais fon infuffifance eft prouvée : l’autre pourroit peut-être fatisfaire à l’explication des phénomènes;mais quel moyen d’admettre une matière dont
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- ' E X P E R t M E N T A L E. 77 lé mouvement fe fait dans toutes fortes de directions, fans fe détruire f aura-t-elle prife fur les autres corps, fans l’avoir fur elle-même ? & fi elle fe heurte en fens contraire, comment fon mouvement fubfiftera-t-il ?
- Cette dernière opinion fur la cau-fe de la pefanteur , effuya beaucoup de contradictions, Sc donna lieu à des difculîtons fort curieufes ; mais quelque ingénieufes qu’aient été les raifons qu’on a apportées en fà faveur , il faut convenir, qu’elles n’ont point été allez fortes, pour faire re* garder cette queltion comme décidée , puifque l’Académie des Sciences la propofa pour fujet du prix de l’année 1728. ' .
- Celui des Mémoires envoyés qui fut couronné , ne fuppofe dans le tourbillon que deux mouvemens dont les directions fe croifent à angles droits ; c’eft-à-dire , que l’un a pour axe un des diamètres de l’équateur, & que l’autre fe fait fur les pôles de ce même cercle, comme l’eau de notre globe de verre.
- M. Bulfinger qui eft l’Auteur de cette nouvelle hypothéfe, voulant
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- 7$ Leçons de Physique comme Defcartes rendre fou idée fenfîble par quelque fait , a eu à-peu-près le même fort ; il a imaginé • *4' & indiqué un moyen * pour faire tourner en même-rems le globe de verre fur deux axes qui fe coupent à angles droits s mais ce riétoit point la ’l-eiSentiel : il Falloir que la mafle d’eau contenue.dans ce globeprît les deux mouvemens qu’on fuppofe dans le tourbillon ; mais c’efi ce qui n’arrive pas , & ce qui ne peut arriver 5 je fuis fur du fait pour avoir fait l’expérience avec foin , 3c pour l’avoir répétée plufieurs fois devant des témoins bien clair-voyans. En appliquant une marque à la furface extérieure' du globe de verre , ont voit que ces deux rotations n’ont lieu que par rapport au globe feulement ; mais que relativement à quelque point fixe pris au dehors ou au dedans de la fphére , l’une des deux fe réduit à une efpéce de mouvement qui décrit un 8 de chiffre, & dont la révolution entière par con-féquent fe fait en deux fens contraires , par rapport aux objets qui font dehors ou dedans le globe de verre ;
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- ,, ^ - j.fi' X P E R'f^M-ÈN Èi '
- d’attr l?oü;jvoit -quel’eau eomenue dans ce vaiiïeaü ne reçoit pas en même items deux mouvemens de rotation, comme on le pourrait croire , êt comme on l’a prétendu ; -car le mouvement' fe communique du1 gfen be aufluide1 qu’il 'renferme $ par le frottement de jfefetfaœ [intérieure mais quoique ce globe tourne fer deux fensles differens points de fa furface ne décrivent point des cercles qui fe coupent à angles'droits* On ne rioit donc pas être ferpris de ce que, lorfqu’on en vient au fait* les corps légers ne font voir qu’une tendance à Taxe * comme dans les expériences d’une, feule rptation, & non pas une dire&ion au centre de la Ipfoére , comme on l’a voit imaginé. Voyez les Mémoires de l’AcacL des Sciences,pour l’an. 1741« p. 184.
- Quoique les hypothéfes & les expériences que nous venons de rapporter , n’ayent point l’avantage d’expliquer d’une manière bien fatisfai-lânte, pourquoi les corps füblunaires tendent à fe porter vers le centre de la terre $ nous fçavons pourtant, à n’en pas douter, qu’une matière flui-
- ~ iii]
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- 8o Leç ons ,be; Physique de qui circule, peut précipiter, non-feulement dès corps plus légers qu’elle , mais, même ceux qui. ont plus de maffe. Si ce principe j qui eft in-çontgftable j n’a -pas, été jufqu’içi appliqué allez heureufement,. pour réfoudre pleinement la' queflipn, nous ne devons pas - défefpérér qu’il ne le puiffe être un jour. Il me paroît plus raifonnable de croire que d’autres pourront faire ce que nous n’avons pas fait, que de regarder comme ab« folumentj; impoffible: ce que . nous ayons tenté; inutilement. • . ...-l-, ; u
- V. EXPERIENCE.
- 4 w •* , » • *
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- ’ P R £ P A R A T X; O V. '•/'!
- i. ‘ O '’ " / b' # ! 1 ' • 1 ' ' i . , . .* , / .. ? ’ * ‘ ' \ 'lf- *
- - Sur les deux poulies horizontales de la maehine repréfentée par la Fig* 3 6. il faut fixer les deux fupports^,#, Fig. 20. & 21. les deux lettres précédentes défignent deux boëtes qui gliffent fort librement. fur deux, fils de métal tendus parallèlement d’un bout; à l’autre du fupport, & dont on peut. varier les poids , en mettant dedans des rondélesde plomb. C, D, font encore deux boëtes qui gliffent
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- Experimentale. 8î verticalement entre deux .fils parallèles de métal foutenus 6c rendus par deux potences d’acier : l’on peut aufïi varier leurs poids. Ces boëtes font jointes entr’elles par des cordons 6c par. des poulies de renvoi ; de manière que B ne peut s’avancer vers le bout du fupport, fans enlever d’autant la boëte D. Sous chacune des deux premières1 boëtes il y a un petit reffort très-foible , qui traîne fur Une crémaillère dont les dents font ptefque à fleur du plan , & qui empêche la boëte de revenir en arriére , quand elle s’efl: avancée. Le fupport depuis le milieu de'fa longueur juf-qu’à fbn extrémité , de part & d’autre , ell divifë en pouces Sc en lignes , pour régler la grandeur de la révolution de chaque boëte A, ou B, par la longueur du rayon au bout duquel on l’a pofée.
- Effets.
- i°. Les deux boëtes A, B t étant également pefantes, comme aufïi les deux autres C, D: fi l’on place les deux premières à 4 pouces de distance du milieu de leurs fupports,
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- g 2 L E Ç O N $ PE P H Y S I a ÜS Sc qu'on baffe tourner l’une &:l’autrO avec des vîtèffes égales , en mettant ïa corde dans les gorges des deux poulies horizontales , qui font égales entr’elles ; chacune des deux boëtes A ôc B , s’échape en même tems vers l’extrémité de fon fupport, ôc enlève la boëte C, ou D , qui lui fait réfiffanGe.
- 2°. Le même effet arrive , quand la boëte A pèle deux fois autant que l’autre , & que celle-ci eff au bout dun rayon une fois plus long. Si 9-pat exemple , A péfant 4 onces eff au chiffe 4 , il faut placer B péfant 2 onces au chiffe 8*
- 30. Mais fi les poids reliant égaux * l’on met Tune des deux boëtes à 4, ôc l’autre à 8 de diffance , celle-ci part ^ & la première relie en place , à moins qu’on n’augmente le mouve-* ment.
- 40. Enfin tout étant difpofé comme dans le cas précédent, fi l’on veut que les deux boëtes 'A., ôc B, s’échappent en même tems , il faut doubler le contrepoids de celle qui eff à une diffance double du centre » & cela réuffit*
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- • Experimentale; 8j-Explications,
- Nous avons dit ci-deflus que l’eP timation des forces centrifuges dé-pendoit de trois chofes ; de la mafle du corps qui circule , de fa diftance au centre du mouvement, & du tems périodique de là révolution. Dans les expériences que nous venons de citer , les tems périodiques font égaux, parce que les deux poulies horizontales fur lefquelles font établis les deux fupports, & qui leur diftribuent F.a&ion du moteur commun , font toutes deux de même grandeur : le milieu de chaque fupport eft toujours le centre de la révolution , & par conféquent on en régie la grandeur par ;la diftan.ee que l’on met entre le centre .& la pofition de la boë.te : la mafle du mobile eft connue par le plomb dont on le chargez Ôcl’on peut connoître la quantité de la force centrifuge, par la valeur du poids C, ou D , qu’elle enlève , qui doit être confldéré comme une force centripète.
- Dans le premier cas , ôc dans le fécond , les forces centrifuges paroif-
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- 84 Leçons de Physique fent égales dans les deux mobiles * puifqu’ffs enlèvent dans le même mitant des réfiftances égales. Et elles le font en effet : car d’abord la maffe j la diftance au centre , le tems périodique , tout eft égal de part & d’autre : enfuite les maffes à la vérité , Sc les diftances au centre font différentes ; mais comme elles font en rai-» fon réciproque, Funecornpenfe l’autre. Car nous avons dit & prouvé que la force centrifuge augmente autant par la vîteffe que par la maffe : Dr ici la vîteffe dépend de la diftan-ce au centre , puifque les tems périodiques font égaux ; ce font deux mobiles, dont l’un décrit un cercle une fois plus grand que l’autre dans le même tems , n’eft-ce point aller avec une vîteffe double ? Ainfi comme 2 de vîteffe & 1 de maffe équivaut à 2 de maffe & 1 de vîteffe , les forces centrifuges de nos deux mobiles font égales, quand leurs diftan-ces au centre font en raifon réciproque de leur poids.
- Dans le troifiémecas, la vîteffe eft plus grande dans l’un des deux ; il décrit un plus grand cercle , dans le
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- Experimentale. 8 £ tems que l’autre en parcourt un plus petit; la force centrifuge doit donc être aufli plus grande : & le quatrième cas nous apprend que cet excès fuit celui de la vîtefie , puifque la force qui en réfulte , enlève une ré-fiftance double.
- Applications.
- Lorfque l’on a pofé l’une des deux boëtes A , ou B , de l’expérience précédente, à une certaine diftance du centre, fi la dent de la crémaillère ne la retenoit çn place , on conçoit aifément que le poids C, ou D , l’en* traîneroit par le rayon à l’extrémité duquel elle eft. On voit aufii que quand on la fait tourner avec afiez de rapidité, fa force centrifuge la fait aller dans un fens contraire , & que les dents de la,crémaillère n’ont rien à faire. Mais entre ces deux excès, il eft un certain degré de force centrifuge, qui feroit un jufte équilibre avec le poids D ; & s’il pouvoit fubfifter, il eft hors de doute que le mobile continueroit fes révolutions,fans s’ap* procher ni s’éloigner du centre.
- C’eft une chofe qui devient évi-
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- 86 Lëçons d e Physique dente , fi l’on fe rappelle le troiftéme cas de la première expérience. Deux boules d’y voire, de poids égaux, liées par un fil & placées à diftances égales du centre de leur mouvement, fe font réciproquement équilibre , & ne fe déplacent point avec quelque vttefTe qu’on les faffe tourner.Les mafTes étant égales , feurs forces centrifuges ne peuvent augmenter que par lavîteffe ; mais tant qu’elles font dans le même cercle , ou ne peut augmenter celle de l’une qu’on'n’augmente en même tems, & également, celle de l’autre ; ainfi leurs forces font toujours égales & directement contraires. Dans quelque inftant que l’on confédéré donc un de ces mobiles , il eft en équilibre entre fa force centrifuge ôc celle de fort antagonifîre ; ôc c’eft par cette égalité de forces oppofées, qu’il- s’entretient conflammcnt à la même di£ tance du centre, ou ( ce qui eft la même chofe) que fes révolutions font toujours femblables- entr’elies.
- - Les corps celeffes ont des mouve-méns qui doivent s’expliquer félon ces principes. Si la lune tourne autour de là terre, la terre elle-même
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- TOALM. V . LEÇON .PL 4
- Dfu'iitland de/. et Scalp
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- E XP ERIMENTÀLE. S7 les autres planètes autour du fo-leil, en faifant des révolutions fi bien réglées:, qu’un Àftronome en connoît là durée & l’étendue avec la dernière précifion ; c’efi: que tous ces allres font follicités en meme tems par deux puilïances : d’un côté la force centrifuge , qui réfulte de leur mouvement prefq.ue circulaire , tend à les éloigner du centre de cette révolution du côté oppofé , ils font retenus pair une force centripète , dont l’exiftence eli avouée de tous les Phir lofophes ,» quoiqu'ils foient encore peu d’accord fur=la .nature; de fa caur le. Si l’une:de cés, deux forces cefioit d’agir,ces grands mobiles viendroient fe précipiter au centre du monde ; ou bien ils iroient fe perdre dans l’im-menfité des cieux-:mais n?ayons point de: pareilles craintes,-& ne nous arrêtons point à de vaines fictions. L’Etre qui a été allez fage pour arranger l’univers tel qu’il eft, a pourvu à la durée defes oeuvres, par des loix fur f infaillibilité defquelles nous devons compter.
- - Nous ne; nous, étendrons pas davantage ici fur; Inapplication' que d’on
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- 88 Leçons de Physique peut faire des forces centrales aux mouvemens des corps céleftes ; pai> ce que nous en traiterons à part dans la Leçon qui regarde le fyftéme gé-^ néral du monde. •
- Aere’s avoir fait connoître d’où naiffent les forces centrales , & de quelle manière on doit en faire l’ef-timation , je pourrois examiner les différens rapports qu’elles peuvent prendre entr’elles, 6c toutes les fortes de courbes qui peuvent naître de ces changemens : mais ces queffions ne peuvent guéres fe traiter comme il convient, fans employer des dé-f monftrations géométriques , qui ne feroieht point entendues par la plupart de ceux pour qui j’écris. D’ailleurs ce feroit paffer les bornes que je me fuis prefcrites , dans des leçons où je n’ai prétendu enfeigner que par voie d’expérience. Je pafferai donc légèrement fur cet article , 6c je me contenterai de faire entrevoir mécha-niquement les principaux effets qui doivent arriver , lorfque les forces centripètes 6c centrifuges ne perfé* véreront point dans le même rapport pendant une feule, ou pendant
- plufieurs
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- Experimentale. Bp ffiufieurs révolutions de fuite.
- Pour prendre une idée des différentes formes que peut recevoir la courbe de révolution par ces change-mens prenons un fil que nous replierons fur lui-même, & dont nous joindrons les deux bouts enfemble par un nœud. Qu’il foit retenu d’une part à une épingle fixée perpendiculairement à quelque plan , ôc de l’autre qu’on le tienne tendu avec le bout d’un crayon , comme on le voit en la Fig. 2 j. Le crayon fera le mobile ; l’effort que l’on fera pour tenir le fil tendu , exprimera la force centrifuge; ôc la longueur du fil , ou plutôt, la diffance qu’il entretiendra de l’épingle au crayon , repréfentera la force centripète.
- Si l’on promène le crayon fur le plan autour de l’épingle , & que le fil le tienne toujours à une diffance égale , il eft évident que la ligne de fa révolution fera un cercle.; puifque pendant tout le tems de fon mouvement , il aura été au bout d’un rayon de même longueur ; ôc l’on jugera avec raifon qu’un mobile fait une révolution parfaitement circulaire , Tome 11, H
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- po Leçons de Physique quand Tes forces centrales nechangeftt point pendant qu’il fe meut.
- . Mais -fi pendant qu’on promène le crayon on diminue la difiance qui efl entre jl’-un & l’autre , en faifant prendre au fil la forme d’un triangle , comme a d c , Fig. 2y. ou autre-ment ; la ligne de révolution , au •lieu d’être la circonférence d’un cercle , comme ci-devant , fera toute autre courbe, comme b c , dont la nature dépendra des proportions qu’on aura mifes entre les degrés de rac-r eourcilfement du fil & leurs durées. Cet effet fera comprendre qu’un mobile , dont les forces centrales varient entr’elles pendant fa révolution, décrit une courbe relative aux change-mens de leurs rapports ; Sc l’on en pourra tirer les conféquences qui fui-vent.
- i°. Que G les rapports qui auront été changés pendant la révolution, fe rétabliffent dans leur premier état f avant qu’elle fbit entièrement finie , la courbe que décrira le mobile, telle qu’elle puifie être”, rentrera fur eller même ; & fi les rapports des forces varient enfuite, cqpme ils ont varié
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- - Expérimentaie. ‘ 91
- d’abord , la fécondé révolution fera parfaitement femblable à la premié-;
- re,
- de C.
- 20. Que fi ces rapports ne fe rétablirent point, & que la force centripète , par exemple, foit plus foible au commencement de la fécondé ré»-volution , qu’elle n’étoit en commençant la première , la courbe ne fera point rentrante ; le mobile en s’éloignant du centre de fon mouvement > décrira des fpires plus ou moins ré-guliéres, félon le progrès de la force centrifuge , ou la diminution de la force centripète.
- Enfin pour donner un exemple des courbes régulières qui peuvent réfui ter de la variation des forces centrales , au lieu de retenir le fil par un feul point fixe , attachons deux épingles, F,/, Fig. 26. 8c faifons toujours mouvoir le crayon de manière que le fil. foit aufit tendu qu’il peut l’être ; nous aurons par la révolution entière une efpéce d’ovale que les Géomètres appellent ellipfe. Le caractère principal de cette .courbe elt, que deux lignes tirées des points F,/, (qu’on nomme les foyers, ) à tel point
- Hij
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- $2 Leçons de Physique que ce puifTe être de la circonférence , comme F G ,/G, ou bien FL , fL , que ces deux lignes , dis-je, prises enfémble , égalent là longueur du grand axe H I.
- Un mobile décrit donc une ellipfe ; lorfque par les variations des forces centrales, fa diflance à l’un des deux foyers F, ouf, diminue & augmente régulièrement, comme les lignes F H, FM,FG, 8c c. 8c réciproquement , quand on iui voit décrire une pareille courbe , on peut légitimement conclure , que les forces centrales fe mettent dans les rapports convenables , pour le mettre fucceffîve-ment dans tous les degrés de diftan-ce d’où elle procède.
- Ces différens mouvemens s’exécutent encore fort bien , avec la même machine que nous avons employée précédemment, 8c qui eft représentée par la Fig. 16. en y joignant ce qui fuit.
- ,VI. EXPERIENCE.
- F RE FARATIO N.
- : La Fig. 27. repréfente une table
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- Expérimenta le. '9$ ronde , qui a environ deux pieds & demi de diamètre , ouverte au centre par un trou rond large de 3 pouces ; cette table s’attache folidement & parallèlement fur celle de la machine , Fig. 16. mais de manière qu’il refie entre l’une & l’autre une diflance d’environ un pouce, pour donner la liberté au mouvement de la poulie horizontale A on B: au centre de cette poulie on fixe avec des vis une efpé-ce d’alidade coudée , fur la longueur de laquelle glifle très-librement une boëte R , qui péfe environ 2 onces * & fous laquelle on a attaché un porte-crayon. En i' eft un barillet garni d’un reflort, & qui tire à lui la boëte R, par le moyen d’un cordonnet de foie » qui tient d’une part au porte-crayon, & de l’autre à une fufée qui tient au barillet, & fur laquelle il fait plufieurs tours.
- Effets.
- Lorfqu’on fait tourner la poulie horizontale, l’alidade fe met en mouvement ; & pendant qu’elle circule , la boëte glifle dV en R , & le crayon marque fur un carton qui couvre la
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- 94 tfîÇONS DE Physique: table ronde, une ligne fpirale qui corn» menue enr, 6c qui finit en R.
- Explications.
- La boëte R mue circulairement re^ çoit une force centrifuge : dès que cette force vient à excéder la puiffan-ce du reffort qui retient le mobile r celui-ci s’éloigne aufii-tôt du centre de fon mouvement. Il gliffë en ligne droite fur l’alidade ; mais c’eft une ligne droite qui fe meut elle-même , & dont tous les points décrivent des. cercles concentriques. Ainfi comme le mobile paffe par tous les points de cette ligne, à la fin de chaque révolution il. fe trouve- dans la circonférence d’un plus grand cercle, que celui où il étoit, en la commençant 6c de ce double mouvement nak la fpirale qu’on trouve tracée fur la table après l’expérience.
- Applications.
- C’eft par des lignes femblables à celle que nous venons de faire con-noiti'e , que viennent au centre du mouvement tous les corps qui circulent avec d’autres dont la force
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- Experimentale. centrifuge prévaut. L’huile colorée du! globe rempli d’eau , la paille qu’on fait tourner avec le grain pour l’en; féparer, les corps qui flottent fur une eau qui tourne , &c. tons ces mobiles ne viennent point en ligne droite au centre commun, c’eft toujours en circulant de manière que la courbe qu’ils décrivent rentrant au-deffous d’elle-même , diminue jufqu’à zéro l’étendue de fes révolutions ; ce qui eft la même chofe que d’aller au centra par une ligne fpirale.
- VII. EXPERIENCE.
- PREPARATION..-
- Les chofes demeurent difpofées comme dans l’expérience précédente , excepté feulement qu’au lieu du barillet à reffort, on ne met qu’une petite poulie qui tourne horizontal le ment ; .& au point 2% Fig. 28. une autre petite poulie , dont l’axe eft aufli vertical. Deffous la boëte V eft encore une poulie qui tourne fur le porte-crayon; «Sc.uri fil dont les bouts font liés enfemble comme celui de la Fig. 2/. embraffe les trois poulies*
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- $6 Leçons de Physique
- Effets•
- Lorfqu’on met l’alidade en mou* vement avec une vîteffe fuffifante , le mobile V décrit exactement l’ellip-fe TVX, dont les deux foyers font !TY; & s’il fait plufieurs révolutions, c’eft toujours en repaffant fur la même ligne.
- Explications.
- La force centrifuge du mobile tient toujours le fil auffi tendu qu’il peut l’être ; mais à caufe des deux points fixes T Y, fa diffance au point Ydi-minue & augmente fucceffivement St régulièrement, comme celle du crayon au point F de la Fig. 25. c’eft pourquoi fa révolution fe fait exactement dans une ligne femblable à celle de cette figure ; & comme les cir-conflances demeurent les mêmes , pendant les révolutions fui vantes, le mobile continue auffi de fe mouvoir dans la même ellipfe.
- A P P Lie A T 10 NS.
- La connoiffance de l’ellipfe , 6c de fes principales propriétés ? eft d’autant
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- Experimentale. çj tant plus intérelfante, que tous les corps céleftes font leurs révolutions dans des courbes rentrantes de cette efpéce ; l’Agronomie plus éclairée maintenant qu’elle ne l’étoit dans des tems plus reculés, n’admet plus ces cercles excentriques, aufquels on étoit obligé d’avoir recours,pour expliquer certaines variations que l’on obferve depuis long-tems dans les diftances des aftres ; c’ell un fenti-ment prefque univerfellement reçu que les aphélies 6c périhélies des planètes primitives , que les apogée Sc périgée de la lune font des fuites né-ceflaires d’un mouvement elliptique; mais ne prévenons point ici ce que nous devons dire ailleurs touchant les mouvemens céleftes ; contentons-nous d’avoir établi des principes que nous rappellerons , lorfque l’ordre des matières demandera que nous expliquions la forme , la durée , les rapports , &c. de ces révolutions, Sc que nous tâchions d’en indiquer les caufes phyfiques.
- Tome IL
- ï
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- VI- LEÇON-
- Sur la Gravité ou Péfanteur
- des Corps.
- appelle gravité ou -pép
- auteur 9
- cette force qui fait tomber les corps de haut en-bas, lorfque rien ne s’op-pofe à leur chûte , ou que les obüa-des ne font pas fuffifans pour les arrêter.
- Les Philofophes ne font point d’accord entre eux fur la caufe de cette force. Les différentes opinions que cette queftion a fait naître, peuvent fe ranger en deux claffes ; les unes regardent la péfanteur comme un principe de la nature, comme une qualité inhérente & primordiale des corps, qui peut n’avoir d’autre caufe que la volonté tout-à-fait libre du Créateur ; & c’eft couper court à toutes difficultés : les autres prétendent qu’elle eft l’effet de quelque matière iavifible '3 mais les preuves fur lef-
- i n
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- * Kepler
- Frenicle 5 T\obervMt
- *100 Leçons de Physique quelles elles font appuyées ( il faut l’avouer ) ont effuyé cie grandes objections , aufquelles il ne paroît pas qu’on ait encore pleinement répondu.
- Dire avec Ariftote Sc ceux qui l’ont fuivi, que les corps en fe portant de haut en-bas, obéiflent à un principe qui les fait tomber ; ce n’efl rien dire qui puifle éclairer l’efprit.-
- Regarder avec Newton la péfan-teur des corps fublunaires, comme {a fuite naturelle d’une gravitation géné? raie, qu’on obferve dans toute la nature , Sc dont il a fi bien calculé les loix ; c’ell abandonner la caufe pour s’attacher à l’effet.
- Prétendre avec la plupart des New-» toniens d’aujourd'hui , que cette pé-fanteur des corps qui nous environnent , n’elt qu’un exemple particulier, d’une tendance ou attraction réciproque , que tous les êtres matériels ont naturellement les uns vers les autres, par la feule volonté de Dieu; c’eflintroduire en Phyfique une nouveauté quis’efl préfentée à l’elprit de Newton,comme à celui de plufieurs Phil.o-* fophes avant lui, * mais qu’il n’a pas
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- Experimentale, ioï Voulu qu’on lui impütât, s’il en faut croire fes propres paroles. *
- Mais aulTi attribuer comme Gafïen-di , la chute des corps à certains écoulemens d’une matière qui agiffe comme celle de l’aimant ; n’efl: - ce point indiquer une caufe bien obfcu-re j bien vague, & dont l’exiflence n’eft fondée fur rien de certain ?
- Enfin nous avons vû en parlant des forces centrifuges , quelle a été la penfée de Defcartes fur cette question , en quoi fon hypothéfe eft dé-fe&ueufe , ce que pin (leurs grands hommes ont fait depuis pour la rendre recevable , & pour la défendre ; & tout bien confidéré , il femble que ceux qui voudront n’entendre, fur la caufe phyfique de la péfanteur , que des explications qui foient en même-tems fatisfaifantes & intelligibles , ne doivent point les chercher dans aucun ouvrage , qui ait été connu juf-qu’à préfent.
- Tenons-nous-en donc aux phénomènes ; fi la caufe échappe à notre curiofité , nous avons de quoi nous en dédommager, par la connoiffance des effets : autant celle-là eft incer-
- * FM,f.
- Naturalis T y: ne. Math an. iom. i fag» 11« ed♦ Gencv*
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- ïû2 Levons de Physique taine , autant celle-ci eft bien constatée , & ce qu’elle peut nous apprendre eft également curieux & utile.
- Avant Galilée, c'eft-à-dire , il y a environ un fiécle , on étoit peu inf-truit des loix de la péfanteur: c’eft à ce Philofophe Italien que nous Sommes redevables des plus intéreflantes découvertes qu’on ait faites Sur cette matière. Sa théorie a été générale-* ment reçue de tons les Scavans, &
- O 9
- c’eft Sur Ses fondemens que Meilleurs Hughens, Newton, 6c Mariotte,ont travaillé depuis avec tant de Succès 6c d’applaudiflemens. Je ne me propoSe point de faire entrer dans cette leçon, •tout ce que ces grands hommes ont enfeigné touchant la péfanteur; cette entreprise excéderoit les bornes que je me Suis prefcrites, 6c c’eft dans leurs écrits mêmes qu’il faut les étudier , quand on veut tout fçavoir ce qui eft connu Sur cette matière ; mais en Suivant toujours le plan que je me fuis fait, dès le commencement de ce cours, je ferai choix des propofitions les plus intéreflantes,& je les appuyé-rai fur des preuves d’expérience.
- Je traiterai d’abord des effets qui
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- EXPERIMENTALE. 1Ô$ viennent de la péfanteur feule ; & je pafferai enlliite à ceux où cette force n’entre que pour une part;
- PREMIERE SECTION-
- Des Phénomènes ou la Péfanteur agit feule fur le Mobile,
- II ne faut point confondre ces deux termes, péfanteur & poids, quand oïl les prend dans le fens abfolu , c’eft-à-dire , quand ce qu’ils expriment: s’entend d’un fe-ul corps, fans aucune comparaifon avec d’autres corps. Par péfanteur , on doit concevoir la force qui foUicite les corps à defcendre , 6c qui leur fait parcourir de haut-en-bas un certain efpace , dans un tems donné* Par poids, nous entendons la fomme des parties péfantes qui font contenues fous le même volume.
- La péfanteur appartient également à toutes les parties d’un même corps; qu’elles foient unies ou féparées, cette force n’en eft ni augmentée, ni diminuée ; mais le poids d’un corps
- I iiij
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- ïo4 Leçons de Physique change comme la quantité de marié-re qui le compofe. Qu’on laifTe tomber en même tems deux onces de plomb , elles defcendront avec la même vîteffe, foit qu’elles tiennent enfemble, foit qu’elles foient réparées ; mais le poids dans l’une des deux , n’efl que la moitié de ce qu’il feroit, fi elles ne faifoient qu’un même corps.
- On peut donc dire en parlant exactement , .qu’un, petit corps a autant de péfanteur qu’un plus grand, quoiqu’il ait moins de poids, parce que l’un & l’antre tendent de haut-en-bas avec la même vîteffe.
- Mais quand on compare deux matières enfemble par rapport à leurs poids , ôc que l’on prend un volume déterminé pour terme de comparai-fon , comme lorfque l’on compare un pouce cube d’eau avec un pouce cube de mercure, le poids comparé s’appelle pefanteur fpècifique , c’efl-à’dire , la quantité de parties péfan-tes qui appartient fpécialement à tel? le ou telle matière , fous un volume donné. On dira donc , par exemple , la péfanteur ( en fous-entendant fj>é-
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- âfique ) de Peau eft à celle du mercure comme i eft à 14, pour dire que le dernier de ces deux fluides , à volume égal , a 14 fois autant de poids que l’autre. Nous donnerons à la fin de l’Hydroftatique , une table des péfanteurs fpécifiques des matières les plus vulgairement connues ; mais avant que d’en venir à cet examen , tout ce que nous dirons doit s’entendre de la péfanteur abfolue.
- Quoiqu’on ne puiflfe pas dire que la gravité eft eftentielle à la matière , puilqu’on la peut concevoir, fans ce penchant qu’elle a pour aller vers le centre de la terre ; cependant une longue & continuelle expérience ne nous permet pas de croire, que de tous les corps qui font en notre pouvoir , il y en ait aucun exemt de cette affedion. Si quelques Philofo-phes ont penfé qu’il y eût des corps naturellement légers , c’eft qu’ils ont été trompés par les apparences, .& qu’ils ignoroient des chofes qu’on a fçû depuis. Ces corps qu’ils ont crû fe mouvoir de bas-en-haut, comme les vapeurs , la fumée , la flamme , &c. n’affedent cette diredion con-
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- iô6 Leçons de Physique traire à celle de la péfanteur , que parce qu’ils font dans certaines cir-conflances qui les y forcent. Que l’on fafle celfer ces caufes, 8c bientôt on les verra tomber comme tous les autres corps, 8c prouver par leur chute, qu’ils péfent ..comme eux , 8c dans le même fens.
- PREMIERE EXPERIENCE,
- T RE PAR AT I O Ni
- On met fur la platine d’une ma** chine pneumatique , un bout de grof-fe chandelle allumée , ou bien un petit morceau de papier trempé dans une liqueur faite avec l’étain 8c le mercure , 8c qui fume beaucoup ; on met deflus un récipient cylindrique de verre, qui a 4 pouces de diamètre 8c environ un pied de hauteur ; 8c l’on fait le vuide le plus promptement 8c le plus parfait qu’il eft pof* flble. Voyez la Fig. 1.
- Effets*
- Après quelques coups de pifton ÿ ïa flamme de la chandelle s’éteint ,• & quand flair efl: fuffilatnment raté*
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- Experimentale. 107 fié , la fumée de la mèche , ou la vapeur qui s’efï élevée du papier retombe à la manière des corps graves* & s’étend fur la platine.
- Explications,
- La flamme ne pouvant fubfifter dans tin air trop raréfié, par des raifons que nous dirons ailleurs, lorfqu’on a diminué la denffté de celui qui efï dans le récipient, la chandelle s’éteint ; mais lorfque cet air efï raréfié à un Certain degré , non-feulement la fumée ou la vapeur ne s’y éléve plus , mais celle-même qui avoir gagné le haut du récipient, fe précipite , parce que le fluide qui l’environne étant moins péfant qu’elle fpéct-fi que ment, ne peut ni la folliciter à ‘monter , ni s’oppofer efficacement à fa chute. Il ne faut point paffer légèrement fur ce principe, parce qu’i'l fert à expliquer une infinité de phénomènes de cette efpéce. Examinons donc en détail ce qui fe pafle dans cette expérience , Sc voyons comment l’air & la fumée changent de péfanteur relativement l’un à l’autre.
- Une matière raréfiée efï celle qui y
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- ïo8 Leçons de Physique fous un volume donné, n’a plus un auffi grand nombre de parties propres , qu’elle avoit avant fa raréfaction. L’air du récipient, après pîu-fieurs coups de piflon , efl réduit à un petit nombre de parties, fans rien perdre de fon volume, car il remplit toujours le récipient ; chaque portion prife au hazard dans ce vaiffeau , contient donc moins de particules d’air , ou bien efl compofée de parties beaucoup plus écartées les unes des autres, qu’elles ne i’étoient avant la raréfaêliom Ainfi comme le poids fuit le nombre des parties matérielles , une ligne cube de cet air péfe moins qu’une ligne cube du même air non raréfié. Ce que nous di-fons de ce petit volume doit s’entendre , par proportion , d’une fuite de volumes femblables pofés les uns fur les autres en forme de colomne ; d’où l’on peut concevoir , que fi la maffe d’air contenue dans le récipient efl divifée en un certain nombre de co-lomnes pareilles, chacune d’elles pé-fera plus ou moins , fuivant que la malfe totale aura été plus ou moins raréfiée.
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- Experimentale. 109 La fumée , gu la vapeur dont la fource eft placée au fond du vaifleau, peut être aufli confidérée fous des petits volumes, dont la fuite fera une colomne ; & £i l’on compare un volume de vapeur à un pareil volume d’air , on conçoit bien que celui des deux qui a le plus de parties pe-? fantes, a plus de forces pour aller à l’endroit le plus bas, ou pour s’y tenir.
- Ainli l’air étant dans fon état na^* turel, éléve les vapeurs , la fumée, la flamme, Scc. parce qu’à volume égal, il a plus de poids ; mais quand on l’a raréfié , c’elt-à-dire, quand on a diminué le nombre des parties pé-? fantes de ce volume égal, il ne peut plus les élever , il ne peut pas mêr me les foutenir , & la fumée répandue dans le vaiifeau, fe trouvant alors plus péfante relativement à l’air, qui a changé de denfité, le déplace à fon tour, par la gravité naturelle.
- Application De tous les corps qui font à la fur-r face de la terre , il fe détache continuellement des corpufcules qui, lorfi qu’ils ont quitté la mafle dont ils fai-?-foient partie, fe répandent 8c $’élé*
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- fio Leçons de Physique vent dans l’atmofphére, jufqu’à ce que certaines circonftances les déterminent à retomber. Ces petits corps connus fous le nom de vapeurs ôc à'exhalai fins ? font la matière d’une infinité de phénomènes admirables, étonnans & néceffaires relativement à nos befoins, Nous ferons mention ailleurs des différentes formes qu’ils prennent, & de leurs principaux effets , nous ne voulons parler ici que de leurs mouvemens, c’eil-à-dire , de la manière dont ils s’élèvent & retombent, à quoi nous conduit naturellement l’expérience que nous venons d’expliquer.
- Cette queftion peut fe réduire à quatre chefs principaux , fçavoir , i°. comment ces corpufcules fe détachent de leurs maffes ; 2°. par quelle eaufe ils s’élèvent dans l’air ; 30. de quelle manière ils s’y foutiennent à une certaine hauteur ; 40. & enfin pourquoi il arrive qu’ils retombent vers la furface de la terre.
- Quant à la première demande, l’opinion la plus univerfellement reçue efl, qu’il régné fur notre globe , & au-dedans, un certain degré de char
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- Experimentale, m leur qui entretient en mouvement les parties infenfibles de tous les corps. Ce mouvement, dit-on , détermine .celles de ces parties qui font les plus fubtiles ? & par conféquent les plus mobiles,à quitter la maffe commune , comme on le remarque vifiblement à la fur fa ce de l’eau que l’on fait chauffer , des viandes Ôc des fruits que l’on fait cuire.
- Il eft allez vraifemblable que la chaleur naturelle ou artificielle , eft la caufe principale de cet effet ; .mais on a peine à croire qu’elle foit la feule , quand on confidére que l’évaporation ne diminue pas toujours comme la chaleur. Dans les hy vers les plus rigoureux , on voit quelquefois d’un jour à l’autre difparoître la neige qui couvrait la furface de la terre ; & l’expérience a fait, voir à plufieurs habiles Phyficiens , que la glace diminue confidérablement dans l’air le plus froid & le moins expofé £ux rayons du foleil.
- Je ne fçais s’il faudrait en conclure , félon l’opinion d’un Auteur *
- * Mufchenbroek dans les comment, fur les ex-per.de Florence,i.part.p.137.ei.de Leide. 1731.
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- ïï2 Leçons de Physique fort verfé dans la Phyfique expérimentale, que la glace a un principe interne de dilatation qui n’efl: point la matière du feu, ni le degré de chaleur qui a pû s’y conferver, mais le mélange d’une autre matière très-fubtile qui la fait comme fermenter.
- Ne pourroit-on pas s’en tenir à des principes connus & avoués de tous les Phyficiens , en difant que dans les cas où il ne paroît pas qu’on puiflfe attribuer l’évaporation à la feule action du feu , on doit en chercher la caufe dans la grandeur des furfaces, dans leur état, ou dans la nature, du fluide ambiant, par rapport à celle des corps qui s’évaporent. Car toutes chofes égales d’ailleurs , il eft certain qu’un cube de glace ifolé préfente à l’air fix fois plus de furface, que l’eau d’un vafe dont l’ouverture feroit éga-, ie à un des côtés de ce cube ï les parties évaporables ont donc fix fois plus de liberté de s’échapper de la mafle.
- Mais à furfaces égales en apparence , n’a-tron pas lieu de croire que jes parties de la glace donnent plus de à l’air que celles de l’eau ? N’en
- eft-il
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- Experimentale. 113 eft-il pas de ce fluide comme de tous les autres ? à mefure qu’il approche de la congélation, fa fluidité ne diminue-t-elle point par degrés ? les parties ne commencent-elles point par fe pelotonner, avant que de fe lier enfemb'e ? Et fl la glace n’étoit qu’un aflemblage de ces petites maf-fes, ou petits compofés plus grofflers que les parties de l’eau, fa furface ra-boteufe , linon pour nos fens , au moins pour un contact proportionné à ces petites rugofités, ne donneroit-elle pas plus de prile à l’air qui la touche ?
- Si ceci n’eft qu’une conje&ure par rapport à la glace , on ne peut nier que ce ne foit une chofe évidente par rapport à la neige. Au premier coup d’œil on remarque que fa furface eft un aflemblage de molécules légers 8c à jour, pour ainfl dire , de tous côtés ; & cette légéreté eft d’autant plus grande que la neige s’efl; formée dans un tems plus froid.
- Mais quel avantage prétendons-nous tirer de cette augmentation de furface pour l’explication du fait dont il s’agit ? En fuppofant que la malle Tome IL K
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- H4 Leçons de Physique d’air qni environne les corps puifle contribuer à leur évaporation, d’une autre manière que par le degré de chaleur qu’elle peut leur communiquer, il eft certain que cet air aura d’autant plus d’a&ion fur les corpuscules évaporables, qu’il les touchera dans une plus grande étendue, ou ( ce qui eft la même chofe ) que ces petits corps tiendront par moins d’endroits à leur mafTe commune. On peut donc dire en général , que les mêmes parties d’un corps ( de l’eau par exemple ) font d’autant plus dif-pofées à s’exhaler , qu’elles font plus ïfolées ; & qu’en conféquence, la neige ou toute autre congélation de ce genre peut s’évaporer autant , 6c peut-être plus que beau contenue dans un vafe.
- Mais que peut faire, dira-t-on , Pair extérieur fur ces petites parties pref-que ifolées f
- Non feulement il aura plus d’avantage pour les détacher de la malle » en les heurtant de côté 8c d’autre , mais il employera pour les enlever dire6tement 3 les mêmes moyens qui les font monter, quand elles font entièrement détachées,
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- E X P ERÎMENTAtE, I Tf • Celui de ces moyens qui efl: le plus connu & le plus généralement reçu , c’eft Ton excès de péfanteur. On die communément que ces petits corps qui forment les vapeurs & les exha-laifons , étant fpécîfiquement moins péfans que l’air qui les environne, s’élèvent dans l’atmofphére , comme la fumée de notre expérience s’efi: élevée dans l’air du récipient, & qu’ils montent ainfi jufques dans la moyenne région, où ils fe trouvent en équilibre avec un air plus rare : la difficulté a toujours été de faire entendre , comment les parties évaporées des corps terreftres pouvoient acquérir cette légèreté refpeètive , capable non feulement de les élever au-deflns de l’air, mais encore de vaincre 1 a réfif-tance du frottement , qui s’oppofe continuellement à leur afeenlion : on a toujours peine à comprendre comment de l’eau , par exemple, peut devenir plus légère qu’un fluide qui, à volume égal, péfe environ Soo fois moins qu’elle.
- Quand on fuppofe ces particules fort divifées , leur extrême petiteflfe aide à concevoir, comment elles fe
- Kij
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- ii6 Leçons de FhYsiqüe fouticnnent en haut par le frottement ? qui s’augmente comme les furfaces multipliées par la divifion ; mais cette réponfe qui lève une difficulté, quand il ne s’agit que d’expliquer la fufpen-fion des vapeurs, en fait naître une autre très-confidérable, quand on examine leur afcenfion. Car le même frottement qui les foutient, leur fait obf-tacle , quand elles ont à monter, & cet obftacle efl d’autant plus grand qu’elles font plus divifées.
- D’ailleurs que gagne-t-on par cette divilîon, fi chaque partie ( quelque petite qu’elle foit ) immédiatement environnée d’air, refie telle qu’elle étoit dans la mafife d’où elle s’efl échappée ? Le volume d’air qui lui répond , ne décroît-il pas dans la même proportion ? Et fi l’eau en général pèle 800 fois plus que l’air, ce rapport fe trouvera dans les plus petits volumes, comme dans les plus grands.
- Il faut donc de deux chofes' l’une , ou que les parties qui s’exhalent des corps changent d’état en quittant la mafife , ou que l’ait qui les touehe employé, pour les enlever, un autre moyen que fa péfanteur.
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- Experimentale. 117
- Cette confidération a fait naître quelques hypothéfes fort ingénieu-fes : on a fuppofé que chacune de ces particules étoitun petit ballon rempli d’un air fubtil, que la chaleur dilate, à peu près comme les boules de fa-von donc les enfans fe divertiffent. » Cette vélicule, dit-on, effc plus lé-as gère que le volume d’air auquel elle sa répond dans l’atmofphére , & fon 30 excès de légèreté peut être tel , » qu’il furpaflfe encore la réüftance du 3» frottement. »
- L’imagination efl ingénietife , il faut l’avouer, & je crois qu’il ne fe-roit point impoflible de lui confer-ver de la vraifemblance ; mais s’il faut de la chaleur pour donner à ces petits balons un volume fuffifant, nous n’aurons guéres de vapeurs en hyver ; ou s’il en faut li peu pour les enfler, comment ne crèveront - ils pas en ete f
- D’autres cherchant dans la dilatation des vapeurs, un principe de légèreté fufluante , ont conlldéré leurs parties comme autant de molécules dont les pores agrandis Sc diftendus par i’a&ion du feu, augmentent leur
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- tî8 Leçons de Physique volume autant Sc plus , que leu G première' deiifité n’excédoit celle de Pair. Suivant cette opinion , une particule d’eaû réduite en vapeur, fera , par exemple , rooo ou 1200 fois plus grande qu’elle n’étoit, & par conféquent elle répondra à un volume d’air plus que fuffifant pour la fou-lever. Cette grande dilatabilité des vapeurs eft appuyée fur des expériences qu’on ne peut révoquer en doute , & que nous rapporterons quand l’ordre des matières le permettra ; mais-elle exige un degré de chaleur beaucoup plus grand que celui qui régne ordinairement dans les corps qui-commencent à s’évaporer ; & fi partant d’un tel exemple, lorfqifon voir des vapeurs s’élever par un tems.frais » on conclut qu’il fait aûèz chaud pour les dilater au point d’être plus légères que l’air, il paroît que c’efi fup-pofer ce qui eft en queftion : je crois qu’il y a une grande différence entre la fim pie évaporation > & la dilatation des vapeurs.
- Mais fi la chaleur naturelle ne peut le plus fouvent que contribuer à détacher ces corpufcules de leurs maf-
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- r~ Experimentale. up> les , & qu’elle ne les mette pas toujours en état de s’élever, fi l’air d’ailleurs ne peut par Ton poids feul les forcer de monter tels qu’ils font ; quel eft donc le moyen que la nature ajoute à cette première caufe ? Car il efï certain que les vapeurs s’élèvent en tout tems, il n’y a que du* plus ou du moins.
- ' S’il m’efi permis de hazarder icimes conjectures , je dirai que l’air de l’atmofphére fait en même tems l’office de diiïolvant & d’éponge à l’égard des corps qu’il touche immédiatement» Comment conçoit- on que de l’eau douce devient falée, quand ©nia met dans un vaiflèau au fond duquel il y a du fel ? C’efl que la liqueur s’infinuant dans les pores du corps folide , fe rejoint elle-même de tous côtés défions les parties qui Compofent lafurface,les fouléve enfin, 8c les divife à tel degré, que ces parties elles-mêmes entrent dans les pores de l’eau, de la même manière * 8c par la même caufe que celles de l’eau ont pénétré le fel. Plus les parties du fel font ifolées , plus le fel efl poreux , plus il eft humide avant qu’on le
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- Ï20 Leçons dePhy.sique plonge, & plus aulîi fa difïblutiori devient facile, 8c Ton en voit la rai-fon, fans qu’il foit befoin de la dire ; de même les corps qui s’évaporent } continuellement plongés au fond d’une maffe d’air fpongieufe , fournif-fent une quantité de vapeurs d’autant plus abondante , que leurs parties font plus expofées à l’action de ce fluide , 8c qu’il eft lui-même par fon état aètuel, plus difpofé à les admettre dans fes pores. Je n’oferois dire que l’air s’infinue dans les pores des corps folides ou des liquides, comme l’eau dans du fucre ou du fel qu’elle diffout ; mais je n’avancerai rien que de croyable , quand je dirai, que, puifqu’il y a dans tous les corps une très-grande quantité d’air diffé-miné, leurs furfaces font compofées de molécules dont un très - grand nombre n’elt que de l’air, 8c que cet air communique à d’autre qui fait de même,partie des couches inférieures, tellement que la matière propre de ces corps lorfqu’ils font environnés d’air, reffemble à un grain de fel humide qu’on plonge dans l’eau, 8c qui eft d’autant plus aifToluble qu’il a été
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- Experimentale. 121 plus pénétré d’eau avant que d’être plongé. La furface qui nous paroît la plus .unie , préfente donc à l’air qui la touche/, des parties ifolées & qui ne tiennent à la maffe que par un petit: nombre de points; & comme il n’y a aucune matière connue , en tel état qu’elle puiffe être , .dont les par-très : Soient parfaitement en repos les unes à l’égard des autres,, il n’y a donc à là fuperficie des corps aucune particule qui né foit di.fpofée plus ou moins à céder aux efforts de l’air qui l’entoure. : . ;
- ne pour ex:pliquerff6n,.élalHcité , un corps fpongieux dont, les parties ref-femblent àde petits fflamens ou à de petites lames1 fpirales ; pour enlevec les petites parties des corps dont nous venons de parler , :il n’aùra pas befoin d’autre.force ",) que celle qui s’obferve tous les:jours dans les corps de cette efpéce ; car comme le fel s’élève dans une ‘maffe d’éau à mefure qu’elle le diffout, quoique fes parties foient plus pefantes que celles de l’eau , comme l’eau s’élève dans du. fucre malgré fon propre poids* de.même on Tom IL L
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- 12 2 L E Ç O N S © E ¥ H Y S I Q U S •pourra dire que les vapeurs & les ex^ balai fons ., fans devenir plus légères que l’air , s’élèvent dans I’atmofphére jliivant la proportion qu’il y a entre elles & la porofité du fluide.
- Il efl vrai qu’on ne fçait pas tien comment les liqueurs s’élèvent aa-deffus de leur niveau, dans une éponr ge, dans les tubes capillaires Sc autres corps femblables ; car de dire que l’atr tra&iôn efl la caufe de cet effet y c’eff lie fatisfaire qu’une partie du monde, encore-n’eft-ce pas -celle.qui n’admet que des idées claires Sc intelligibles ; mais on êft parfaitement d’accord fur le fait ; de quand je ?dis que les va* peürs montent dans I’atmofphére s -comme beau-dans une, éponge, je ne prétens pas remonter’jufqu’à la prer miére caufe ; je m’en tiens à la caufe prochaine & immédiate* -emun mot, jje ne me propofe que d’expliquer un fait par Un autre , ce qui ,eftf très? permis en-Phylique.
- Je ne puis étendreici cette idée au» tant qu’il le faudroit pour lui donner toute la waifemblance dont .elle eff fufceptible ; cette digreffion nous é~ loigneroit trop dé notre çbjèt pré*
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- Experimentale, 125 Cent ; j’aurai occafion de la reprendre & de la fuivre plus loin, en parlant des tuyaux capillaires ; j’ajouterai feulement que fi cette dernière caufe ajoutée aux autres, que nous ne rejet-tons point, les rend fuffifantes pour former & pour élever les vapeurs , elle pourra de même contribuer à les tenir fufpendues, jnfqu’à ce que Pat-mofphére venant à changer de denfî-té, foit par compreiïion , Toit par condenfation , Toit même par dilatation, ces petits corps fufpendus fe rapprochent, pour former des maffes -plus pefantes, ou bien qu’ils foieng -«feulement abandonnés à leur propre poids ; comme on voit qu’il arrive dans le récipient d’une,machine pneumatique , où l’on apperçoit un petit brouillard après les premiers coups de pifton , parce que Pair en fe raréfiant abandonne les corps étrangers qu’il contient.*. ., *Un».d*
- Pour revenir à notre première ex- l\^ de* périence, il eft donc certain qu’A-‘25^40‘ riftote & ceux qui Pont fuivi, fe font trompés, lorfqu’ils ont prétendu qu’il y a des corps qui tendent naturellement à fe mouvoir de bas en haut,
- Lii '
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- I24LEÇONS DE PHYSI Q.UË Ce que nous avons dit touchant les faits qui leur en ont impofé, fuffie pour faire entendre qu’il n’y a point de Iégéreté abfolue , & que les corps à qui l’on donne improprement le nom de légers, font ceux qui ont peu de poids ou de matière propre fous un grand volume.
- On peut confidérerdans la pefan-teur comme dans toute autre force , la direction , & l’intenfité , c’efLà-re , la mefure ou la quantité de fon aétion fur les corps.
- La direction de la pefànteur efi toujours la même ; les corps qui tombent librement le dirigent d’eux-mêmes vers la furface de la terre, par une ligne perpendiculaire à l’horizon, comme il paroît quand on en fait l’épreuve lûr une eau dormante ; & s’ils décrivent quelquefois en tombant, des lignes obliques ou des courbes , c’ell qu’ils y font forcés par des ob-flacles ; telle elt la chute d’un pendule pendant fa demie-vibration; il ne décriroit pas un arc de cercle, s’il n’étoit retenu par le fil ou la verge qui l’oblige de tourner autour du point de fufpenûon*
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- Expérimentale; ï2f
- Âu lieu d’exprimer la dire&ion de la péfanteur , par une perpendiculaire à l’horizon, on l’exprime fou vent ,• par une tendance au centre de la terre , ce qui fignifieroit la même chofe y fi notre globe étoit parfaitement-fphérique ; car alors tous les rayons prolongés du même point, feroient autant de perpendiculaires à la furfa-ce. Mais cette hypothèfe n’eft plus ni reçue , ni recevable ; & fi le globe terreftre eft un fphéroïde applati vers les pôles comme il y a tout lieu de le croire , le compas & la régie font voir, que les lignes dirigées perpendiculairement à tous les points de fa ftirface n’aboutiflent pas au vrai centre , mais à différens points qui corn-pofent un efpace autour du centre. Mais comme cet efpace efl fort petit, à caufe du peu de différence qu’il y a entre la figure attribuée à la terre 8c celle d’une fphére parfaite ; on peut fans erreur fenfible , 8c quand il ne s’agit point de cette queftion, garder l’exprefiion commune , 8c prendre le centre de la terre pour celui des corps graves.
- Quant à l’intenfité de la pefanteur ,
- L ii]
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- t2'6 Leçons üe Physique on peut demander i°. fi elleeft la même dans tous les corps, dans tous les îems , dans tous les lieux. 2°. Si elle varie fuivant l’état des corps. -5°. Sr elle peut augmenter dans le même mobile , & comment fe font fes progrès.
- L’expérience ne peut nous appren^ dre qu’à peu près, combien un corps parcourt d’efpace dans un certain tems, en vertu de la péfanteur qui l’anime , parce qu’il a toujours à vaincre des obftacles inféparables de l’état naturel, comme en éprouvent les corps qui obéiflènt à toute autre puiflance. La réfiflance des milieux qui varie comme leurs denfités , Ia< figure du corps qui tombe , le rapport de fa mafle à fon volume, Sc quelque autre confidération dont nous parlerons dans la fuite , empêchent qu’on ne fçache bien exactement la niefure de la péfanteur primitive , Sc telle qu’elle feroit, fi elle n’é-toit diminuée par des caufes étrangères. On fçait feulement qu’à Paris, par exemple , ou aux environs, 'une balle de plomb, ou tout autre corps qui auroit beaucoup de matière avec
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- Ê X P Ê R ï M Ë Nf At È.- Ï2J peu de volume, parcourt dans l’air libre environ 1y pieds de France dans la première fécondé de fa cbûte ; oiï Verra bientôt , pourquoi j’embralfe toutes ces cir confiances dans cette proportion.
- On croyoit autrefois que la péfan-teur & le poids étoient fynonimes ; & que les corps tomboient d’autant plus vite, qu’ils avoient plus de maP fe. Il y avoit effe&ivement quelque vraifemblance à croire qu’un mobile eompofé de quatre parties péfantes, devoit tendre davantage au terme de la péfanteur, que celui qui n’en au-roit qu’une ou deux ; & ce qui ache-voit d’induire en erreur, c’ell qu’on voyoit une' plume , un papier, un ballon de laine, &c. tomber toujours plus lentement qu’une pierre , un morceau de métal, &c. mais un plus ou un moins ne décident rien, quand rl n’a point de proportion avec la cau-fe que l’on foupçonne. Galilée vit bien comme Ariïtofe , qu’une plume tomboit moins vite qu’une livre de plomb ; mais il mefura ce moins, il le compara avec l’excès de malle du corps le plus prompt à tomber , 6c
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- 128 Leçons de Physique il trouva qu’il ne répondoit pas à la différence qu’il y avoit entre les poids des deux mobiles. Il prit donc une autre idée de la péfanteur, & au lieu de penfer, comme on avoit fait juf-qif alors , qu’il y en avoit plus dans le plomb que dans la plume , il imagina que cette force étoit égalé dans l’une & dans l’autre , mais que laré-fifiance du milieu fe faifoit plus fentir fur celui des deux corps qui avoit le moins de matière. Ce raifonnetnent étoit bien fondé *.& nous en ferons connoître toute la jufiefie en expliquant l’expérience qui fuit»
- IL EXPERIENCE.
- .V REPARATION.
- On établit fondement fur la platine d’une machine pneumatique,un chaf-fis qui contient un tuyau de verre qui -a fîx pieds de longueur, deux pouces \ de diamètre, plus large & ouvert par fes deux extrémités A, B Fig. 2. on joint en-haut par le moyen d’un anneau de cuir mouillé , une platine de cuivre fous laquelle eft fixée la çhappe d’une pièce qui tourne verti-
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- Expérimenta le. 12$ Salement, & qui fe divifant en fix rayons, forme autant de pinces à renfort. Cette pièce eft repréfentée feule de face dans la Fig. 3. & elle fe voit de côté en CD Fig. 4. fon axe porte un pignon à lanterne qui engrène une roue à chevilles F, en-arbrée fur une tige de cuivre bien cylindrique qui traverfe la platine & un colet G rempli de cuirs gras. Le bout de cette tige eft fixé à un rouleau H au-deffus duquel eft un anneau qui répond à un-levier/,& ce levier fe meut
- Ear le moyen d’im cordon ; JC eft un arillet garni d’un reffort de montre * pour contretirer le cordon qui enve-lope Sc qui fait tourner le rouleau H.
- Avant que de placer cette pièce fur îe tuyau du verre » il faut avoir foin de garnir les fix pinces en mettant à chacune deux petits corps dont les volumes Ibient à peu près femblar blés , mais qui différent en poids : de forte cependant que ces différent ces ne foient pas également grandes dans chaque paire. Ainfi l’on pourra mettre, par exemple, dans la première un morceau de plomb ôc une plume ; dans la fécondé, un morceau*
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- *3ô Leçons de Physique de cuivre & une petite feuille de papier;' dans la troifiéme , un morceau de bois 8c un morceau de fer, &c.
- Lorfqu’on a raréfié l’air dans le tuyau le plus qu’il eft poffibîeavec la pompe , en tirant la corde L > on fait tourner la roue F pour mettre une des pinces dans une fituation verticale , comme D ; on tire enfuite le cordon Mpour élever la roue F dont le bord preffe le petit dévier n , 8c fait ouvrir la pince ; celle-ci ayant faitfon office, on en fait paffer une autre de même , 8c ainfi de fuite jufc cpi’à la dernière.
- E F F £ T /.
- Tons ces corps échappant deux à deux,, tombent en même tems , 8c ne laiffent appercevoir aucune différence fenfible dans la durée de leur chute.
- Mais fi l’on recommence l’expérience,en laiffantle vaiffeau plein d’air dans fon état naturel, ceux qui ont le plus de poids tombent plus vîte, 8c la lenteur des autres eff plus fenfible à mefure que leur maffe efi: moins grande. Ainfi le bois tombe plus leur
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- Experimentale. 13 p fement que le fer ; mais fa lenteur n’efl pas fi grande que celle du papier & de la plume.
- Explications.
- La première partie de cette expérience prouve évidemment Sc directement , que la péfanteur eff égale dans tous les corps,& que les différences qu’on apperçoit dans leurs chûtes, ne doivent être attribuées qu’a la ré-fiffance des milieux par lefquels ils tombent : puifqu’en fupprimant ou en diminuant beaucoup cette réfifiance les tems qu’ils employent à defcen-dre de hauteurs égales , font fenfi-Mement les mêmes*- La féconde partie nous apprend, comment nous devons évaluer ces différences que nous remarquons dans la chûte des graves qui différent entre eux par leur quantité de matière. Car fi nous regardons la péfanteur comme une vîtcfie commune & égale dans tous les graves , les quantités de mouvement, ou les forces de deux corps qui commencent à tomber, ne peuvent différer entre elles que par la maffe. Supposons donc un morceau de plomb-
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- $32 Leçons de Physique qui péfe 12 onces, & un morceau cîe bois de même volume & de même figure qui en péfe une : puifque la vî-tefie initiale , ou la péfanteur de ces deux mobiles eft la même, leurs quantités de mouvement, au premier inf-tant de leur chûte , feront comme leurs maffes, c’eft-à-dire, 1 dans celui-ci, & 12 dans l’autre. Suppofons maintenant que pendant leurs chûtes, la réfiftance du milieu rallentilfe leur mouvement cPun demi-degré ; cette diminution fera égale dans i’un 6c dans l’autre , puifque c’eft le même milieu, que les volumes font égaux 6c les figures femblables , mais le morceau de plomb qui a perdu un demi-dégré de mouvement, en a encore 11 j, au lieu que le morceau dé bois, par une femblable perte,ne s’en trouve plus avoir qu’un demi ; dans l’un le mouvement efî rallenti feulement de la douzième partie , dans l’autre il l’efî de la moitié , quoique ces deux effets procèdent de la même caufe.
- Applications.
- Le principe que nous venons de
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- Expérimentale. 133’ prouver par l’expérience précédente , eft d’une grande importance ; auffi n’a-t-on rien négligé pour le mettre dans tout fon jour. M. Newton l’a confirmé par les vibrations de plufîeurs boules fufpendues , dont il a mis les diamètres & les poids en différens rapports: nous ferons voir inceffaminent que cette efpéce de mouvement eft un effet de la péfan-teur ; ainfi* quand deux boules de même poids, de même groffeur , Sc fufpendues à des fils égaux , continuent de balancer auffi long-tems dans le même air , elles font voir qu’elles font animées par des péfan-teurs égales •: & l’on doit perfévérer ' dans le même fentiment, quoique la diminution du poids y apporte une différence , fi, comme l’expérience le fait voir, cette différence ne fuit pas le rapport des maffes.
- Meffieurs Frenicle & Marîotte é-prouvérent d’après Galilée, la chûte direde des corps à de grandes hauteurs ; mais perfonne ne fit ces fortes d’épreuves dans des circonftances plus avantageufes que celles où prouva M. Defaguilliers * en profi-
- ** x r1.362.art*
- 4»
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- *3$ Leçons e>e Physique tant de la grande élévation du dôme de S. Paul à Londres , & des lumières de Meilleurs Newton, Halley , &c. qui voulurent être préfens.
- On lit tomber plufieurs corps de différens poids , & de différens volumes , de la hauteur de 272 pieds ; & l’on remarqua que deux boules dont les diamètres étoient d’environ j pouces \, & qui péfoient l’une 2610 grains, .& l’autre 1^7 7, employèrent des tems fort dilférens à tomber de toute cette hauteur ; car la plus péfante acheva fa chûte en 6 fécondés {, & celle de l’autre en dura près de 19 ; ce qui fait bien voir que la vîtelfe des corps qui tombent n’eft point. proportionnelle à leur mafî'e ; car dans cette dernière expérience les deux boules , quant au poids , font à peu près dans le rapport de 19 à 1 ; & toutes les autres circonftances font égales pour l’une êc pour l’autre ; cependant il s’en faut bien que la plus péfante tombe 19 fois plus vite que l’autre, car au lieu de 6 fécondés , elle n’auroit dû en employer qu’une.
- Il eh facile d’expliquer maintenant ?
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- Experimentale, i 3 £ '.pourquoi ia même matière devient -plus lente à tomber, à mefure qu’elle fe divife ou qu’elle augmente de volume , comme un morceau de bois que l’on réduit en coupeaux minces, un jeu de cartes, ou un paquet de plumes qui n’eff pas lié. La chûte d’une groffe pluye efl bien différente de celle de la neige ; & l’eau qui tom-ba fans fe divifer , fait un effort bien plus conlidérahle que celle qui fe réduit en goûtes, & qui s’étend dans •fait qu’elle traverfe.
- Sans cette réfiffance de l’air a qui retarde & qui divife les corps dont les parties ne font point fortement liées , on verroit avec autant de danger que d’étonnement une potée d’eau jettée par une fenêtre, tomber fur le pavé , avec autant de bruit 3c d’effort qu’un glaçon de même poids. S’il y en avoit la valeur d’une pinte , autant vaudroit recevoir fur la tête une pierre du poids de deux livres qui tomberoit de la même hauteur. Mais la furprife ne dureroit pas long* Lems , pour ceux qui feroient au fait des principes que nous expliquons. ;Gar ils fçauroient qu’une raaffe liqui-
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- î36 Leçon? de Physique de qui tombe par quelque milieu matériel que ce foit, éprouve une ré-fiftance direde en fa partie inférieure , & un frottement aux fur-faces latérales : que ces deux fortes de ré-fiftances retardent davantage ce qui eft expofé à leur adion immédiate que le refte , 8c qu’aiofi. le mobile dont les parties ne font prefque point liées, doit en peu de tems changer de figure 8c fe divifer; mais ces deux derniers effets doivent ceffer, quand la caufe qui a coutume de les produire , ne fubfiffe plus.
- Une expérience prelqu’auiïi ancienne que la machine pneumatique, 8c qui, pour n’avoir pas le mérite de la nouveauté, n’en eft pas moins cu-rieufe, prouve admirablement bien ce que nous difons ici de la chûte des liqueurs.
- IIL EXPERIENCE. '
- . / j
- P R EPARATION.
- Dans un tube de verre un peu fort, Fig. f. dont le diamètre égale -S ou io lignes , on met quelques pouces d’eau ; 8c après avoir fait le
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- ' Experimentale. T37 vuide dans le refte de la capacité, on îe fcelle à la lampe d’un Emailleur s en A,
- E F F E T S,
- Quand on fecoue ce tube perpendiculairement , l’eau, s’élève toute d’une pièce , à la hauteur de quelques ponces’, comme en B ; & en retombant de même fur le fond , elle fait le même bruit & le même effort qu’un corps folide& ce fon efl beaucoup plus aigu , quand on réferve une boule creufe , Sc mince en la partie fupérieure , comme on le voit par la figure».
- E X P L I CAT 10 N•
- Si dans ce vaiffeau il y avoit de Pair tel que celui de l’atmofphére , depuis la furface de l’eau C jufqu’en A , lorfque par la fecouffe onéleve-roit l’eau de C. en B la colonne d’air contenue dans cette partie pren-droit fa place pour un inflant , Sc l’eau en retombant rencontreroit ce fluide flexible qui retarderoit fa chute , 8c qui après une divifion réciproque , lui céderoit fa première pla?-T’orne IL. M
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- i38 Leçons de Physique ce ; mais quand il n’y a que de l’eau dans le tube , & que rien ne la défu-nit, elle retombe toute enfemble, Si la bafe de cette colonne liquide frappe immédiatement le fond du vaif-feau, comme pourroit faire un cy-lindre folide du même poids.
- Applications.
- Le mercure d’un baromètre ( fi l’inft trament eft bien fait ) fe trouve dans le même cas que l’eau de cette dernière expérience ; quand on le fait balancer dans le tube, fi la fecouflfe eft forte , on court rifque de cafter le verre , 8c l’on entend toujours le coup , comme celui d’un corps folide, parce que la partie fupérieure du tuyau eft vuide d’air, & que le mercure heurte immédiatement le fond.
- Le tems n’apporte par lui-même aucune différence à la péfanteur des corps ; à moins qu’on ne fuppofe ( mais pourquoi le fuppoferoit-on ? ) que les changemens qui lui arrivent font uniformes 8c proportionnels dans toute la nature : car pour ce qui eft des poids comparés, ce qui péfe une livre 3 continue toujours de pé-
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- Experïment AXË. r$ $ fer exactement une livre, tant que la quantité de matière relie la même. On en peut juger parles péfanteurs fpé-èifiques de matières connues ; l’or, par exemple , eft conllamment dans lé rapport de 19 7 à 1 fur l’eau pure. Il eft vrai que ces quantités font fujettes à de petites différences ; mais il eft plus raisonnable de les attribuer aux différens états des matières , au froid,, au chaud, à la féchereffe, à l’humidité , ôcc. que de les rejetter fur une Caufe inconnue qu’on n’a pas lieu de foupçonner. S’il arrive tous les jours qu’un corps devienne plus ou moins péfant qu’il n’étoit, on doit faire attention qu’il a perdu ou acquis des parties matérielles qui augmentent ou diminuent fa maffe. Une éponge, ou quelque corps équivalent, fufpen-due au bras d’une petite balance , 8c expofée aux imprelfions de l’air, devient tantôt plus , tantôt moins pé-fantè ; c’eft que l’humidité qui régne dans l’air , ajoute à fon poids en certain tems, & qu’au contraire elle en fort, quand il fait plus fec. Cette explication eft fi naturelle 8c fi bien reçue , que bien des perfonnes em-
- Mij
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- 1^.0 Leçons de P-hystq.ue' ployent ce moyen pour connoîtrâ l’humidité ou la fécherefle de l’air. On fçait que le bois flotté efl: plus léger que le bois neuf, faudroit-il en conclure que la péfanteur varie? n’eft-il pas viïible que cette diminution de poids vient de ce qu’il a perdu une partie de fa fubftance ? Au moins ne peut-on. pas douter que l’eau ne lui ait fait perdre une grande partie de fes fels ;.car la1 leflive que l’on fait de fa cendre , en. contient peu , & par cette raifon elle efl moins propre qu’u? ne autre à blanchir le linge.
- Si quelques expériences ont paru, indiquer des , changemens dans -le. poids d’une même, matière , nous ne devons donc point croire qu’elles, pififlent prouver comme quelques, perfonnes l’ont cru, que la péfanteur: varie par fucceflion.de tems ; il nous, paroît. plus vraifemblable que ceux, qui les ont faites. , auront été tromr-pés par quelque défaut dans l’exécution ,,qui aura échappé à leur vigilance. Les poids des pendules ,.des horloges des tournebroches, &c. font des preuves- d’expérience qn’on peut leur oppofer, & qu’on ne peut révor quer en doute...
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- Experimentale. 14*
- Mais fi le tems n’apporte aucune variation à la péfanteur des corps , cette force ne change-t-elle pas félon les lieux ?
- Lorfqu’on fait attention que le cem-, tre des corps graves- eff celui de la terre , ' on peut être porté à croire qu’à une diftance plus ou moins grande de ce terme , la péfanteur pourrait bien n’être pas la- même. Mais quand , pour comparer cette force à elle-même , nous l’avons éprouvée aux plus grandes hauteurs &profom deurs qui nous foient acceffibles , 8c que nous n’y appercevons aucune différence , il femble qu’il foie permis de croire- qu’elle eft uniforme par tout. Audi l’a-1-on fuppofé avant qu’on eût trouvé des raifons pour croire le contraire.
- Newton nous allure ( 8c Newton mérite qu’on l’écoute ) que cette puif-fance fecréte qui follicite les corps à.tomber vers la terre, agit moins fur eux quand ils en font plus éloignés ; il fait plus, il nous donne des. régies pour évaluer cette diminution r 8c comme s’ileûtporté la balance juf-qu’aux Affres,, il veut que l’on croye
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- 314.2 Leçons de Physique qu’une pierre qui commenceroit k-tomber de la Lune , ne feroit pas plus de chemin en une minute, qu’elle en fait ici-bas en une fécondé; c’elt-à-di-m, qu’à une telle hauteur, elle tom-beroit 3 600 fois plus lentement qu’elle ne fait aux environs de la furface de la terre.
- S’il eft étonnant que ce Philofophe ait ofé prononcer ainfi, fur des cho-fes qui parodient au-delfus des forces de l’efprit humain , on doit être encore bien plus furpris qu’il ne les ait pas données comme des fyftêmes , mais qu’il ait appuyé tout ce qu’il a avancé , fur des preuves & fur des démon Ihations qui tiennent contre l’examen le plus rigoureux. A la vérité Newton n’a pas démontré que la force centripète de la Lune foit la même que celle des autres corps qui appartiennent à notre globe ; mais il l’a fuppofé avec tant de vraifemblance , que cela ne peut guéres palfer pour une limple conjedure ; car fa théorie de la Lune , qu’il fonde fur cette fnp-polition,eft celle qui approche le plus de la vérité & qui donne les lieux de cette planète les plus conformes
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- Ôux obfervations des Aftronomes.
- Comment donc peut-on fçavoirce qui fe pafle à la Lune pour en parler avec tant de hardiefle , & pour avoir encore l’avantage de fe faire croire ?
- G’eft dans les ouvrages même de M. Newton , ou dans des extraits plus amples que ceux que nous pouvons nous permettre ici, qu’il faut étudier fes penfées & fes preuves. Ce qu’il a enfeigné touchant la péfanteur des corps , eft lié avec tout le fyfté-me générai dur monde- qu’il a plus heureufement concerté qu’aucun autre Philofophe ; & il eft aflez difficile de fe former une idée bien jufte de cette partie , quand on la fépare des antres avec lefquelles elle a une connexion néceilaire. Nous nous contenterons donc de faire feulement entrevoir ici, comment il eft poftïble de juger de la pefanteur des corps à la hauteur de la Lune, par celle qu’ils ont ici-bas ; en fuppofant que la force centripète de la Lune n’eft autre cho-fe que cette gravité qui fait aller tous les corps qui font près de nous, vers le centre de la terre.
- Suppofons que T} Fig. <5. repré-
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- fente la terre , L la Lune , L QJP & l’orbite de cet aftre , c’eft-à-dire, la révolution qu’elle fait autour de la terre dans l’efpace de près d’un mois. On connok allez bien la dillance qu’il y a de la terre à la Lune, c’elt à-peu-près 60 fois le demi-diamétre du globe terrellre, voilà des quantités connues depuis long-tems, & fur lefquei-les tout le monde eff d’accord.
- En parlant des forces centrales dans la leçon précédente, nous avons, fait connoître qu’un corps qui- circule j ne le fait q.u’en conféquence: d’une force qui le pouffe ou qui le tire toujours vers un même point pendant qu’une autre force le follici-te à fe mouvoir dans une autre direction. Lorfque nous voyons tourner la Lune autour de nous , nous pouvons-donc conclure en toute fureté qu’elle a une force centripète, ou , ce qui efl; la même chofe, qu’elle péfe vers, la terre.
- Nous avons fait voir aufïï en parlant du mouvement compofé, que fi un mobile obéit en même tems à deux puiffances , comme LP , L C t ©n connoît le rapport de ces deux puiffances
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- Experimentale, 145 puilTances par la diagonale L ^_que ce corps décrit.
- Comme on fçait le teins que la Eune eft à parcourir tout Ton orbite , on connoît aulïi celui quelle employé pour en décrire une petite portion , comme L Qj Sc par-là on peut juger du chemin qu’elle auroit fait en pareil tems, li elle n’avoit obéi qu’à l’une des deux puilTances. Si , par exemple , L ^_eiî ce qu’elle parcourt de Ton orbite en une heure , L P repréfente la quantité dont elle defcen-droit en une heure , Il elle fuivoit i’impullion de la feule péfanteur.
- C’efl: à-peu-près de cette manière que Newton elt venu à bout de con-îioître qu’un corps grave , en commençant à tomber de la Lune , par-courroit à-peu-près iy pieds dans l’efpace d’une minute ; puis comparant cette vîteffe à Celle des corps qui obéilTent ici-bas à la péfanteur , il la trouva 3600 fois moins grande ; car une pierre qui tomberoit librement pendant une minute , parcour-roit 3600 fois iy pieds, ou bien 54000 pieds : d’où il conclut que la péfanteur décroît comme le quarre Tmç IL "N
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- 146 Leçons de Physique de la diftance augmente; car 3600 eft le quarré de 60, 6c la Lune eft 60 fois plus éloignée du centre de la terre que les corps qui font comme nous à la furface.
- Si nous pouvions nous élever à des hauteurs allez confidérables, ce feroit une chofe bien curieufe de conftater cette théorie par quelque expérience ; mais nos plus hautes montagnes ne font pas fuffifantes , 6c quand on les fuppoferoit de deux lieues perpendiculaires au-deiïus du terrain le plus bas où nous publions defcendre , on voit par le calcul que le décroiflement de la péfanteur fe^ roit encore infenfible.
- Si une diftance plus ou moins grande des corps graves au centre de la terre , a pu faire reconnoître quelque variation dans leur péfanteur, la différence des climats devoit-elle faire naître de lemblables foupçons ? Dans un tems fur-tout où la figure de la terre étoit encore réputée fphérique, tous les lieux de fa furface ne de-voient-ils point paroître indifférens pour cette tendance au centre ?
- Dès qu’on a fuppofé que la terre f§
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- Experimentale. 147 .meuten 24heures autour de Ton, axe ,
- on auroit pû faire attention, que toutes les parties de fa furface ne tournent pas également vite ; celles qui •font fous l’Equateur, décrivant des cercles beaucoup plus grands que celles qui avoilinent les pôles,comme nous l’avons fait voir en expliquant l’expérience du globe de verre dans la leçon précédente *. Cette con- * « •lidération conduifoit naturellement à penfer que tous les corps qui font à la furface de notre globe , participant à fon mouvement, ont une force centrifuge ;.que cette force contraire à la péfanteur doit être plus •grande vers l’Equateur que vers les pôles ; 6c qu’ainli la péfanteur doit diminuer à mefure qu’on efl plus près de cette partie de la terre. Mais avant Defcartes 6c M. Hughens il n’étoit guéres queftion de forces centrifuges ; Ôc ü Copernic, en propo-•fant fonhypothéfe, l’eût encore chargée de cette nouveauté , il y a bien de l’apparence que dans fon tems eide n’eût pas été mieux reçûe que le relie.
- . En 1672. M. Richer étant allé pa£
- N ij
- Exprro
- 22.
- 3c
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- ï 4$ Le ç o n s de P h y s iq. u'ë ordre du Roi à Fifle de Cayenne ) fituée à-peu-près à 5 degrés de latitude, pour des obfervations qu’on ne peut faire dans notre climat, fit le premier une découverte plus inté:-reflante fans doute que toutes celles qu’il s’étoit proposées. Il obferva qu’un pendule qui battoit les fécondés à Paris, mefuroit des tems plus longs dans le pays où il étoit.
- Un pendule efi un infiniment com-pofé d’un corps pélânt, comme une balle de plomb, par exemple , qui décrit des arcs autour d’un point fixe, par le moyen d’un fil ou d’une verge mince qui le tient fufpendu. Nous ferons voir dans la fuite de cette leçon , que fon mouvement, que l’on nomme ofcillation, efi un effet de la péfanteur, & qu’il efi plus ou moins prompt, félon que le fil de fufpen-lion a plus ou moins de longueur. .
- M. Richer s’étant donc bien afluré que fon pendule réglé à Paris pour battre les fécondés , retardoit à la Cayenne, y remédia en le raccour-ciffant d’une quantité dont il tint un compte exad ; & cette expérience Répétée depuis par plufiçurs boni
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- Ex PERIMENT A £ E. 14c? ftbfervateurs , 8c en dernier lieu par. les Académiciens qui font allés au Pérou, 8c par ceux qui ont fait le voyage du Nord , pour les mefures qui ont rapport à la figure de la ter-* re , a toujours fait connoître que les corps tombent plus lentement vers l’Equateur qu’ailleurs , 8c que ce retardement diminue, à:proportion que la latitude du lieu augmente.
- Fondé fur cette connoifiance on a compté plus que jamais fur le mouvement journalier de la terre ; 8c com* me cette rotation , une fois admife imprime aux parties du globe des forces centrifuges, qui ne font point égales dans toute fon étendue , on commença à former des doutes fur fa figure qui pafifoit pour fphérique dans l’opinion commune.
- Tant que l’on a confidéréla ter-re comme immobile , il étoit vrai-femblable qu’elle fût une fphère parfaite , parce que fes parties n?obéif-fant qu’à une péfanteur égale , dévoient former autour du centre commun de leur gravité , des rayons ou des colomnes de même longueur , pour être en équilibre. Mais fi cqtte
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- X$o Leçons de Physique gravité primitive fe trouve diminuée par une force contraire , & que cette diminution nefefafle point en quantités égales dans toute l’étendue du globe , il n’eft guéres pofïïble d’accorder l’équilibre de fes parties avec une figure parfaitement fphérique.
- Soit AD B E , Fig, 7. une coupe diamétrale de la terre, au moment de la création , compofée de parties également péfantes vers le point C 9 & afifez fluides pour s’arranger, en conféquence de cette péfanteur; il efl: certain que tous les rayons A C , D C, FC y ôcc. pour être en équilibre , doivent être de même longueur,. & que toutes leurs .extrémités feront rangées dans la circonférence d’un cercle.
- Mais fi l’on confidére la terre comme ayant un mouvement de rotation fur l’axe A B, l’équilibre ne peut plus* fubfifter entre des rayons égaux : car alors la force centrifuge détruit une partie de la péfanteur, & cette diminution va toujours en augmentant du pôle à l’Equateur. Car le point D décrit en 24 heures un grand cercle , le point F dans le même teins par-
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- Experimentale. * i<>i court un parallèle dont le diamètre efl beaucoup plus petit, Sc le point A ne tourne point. La colomne C D pour être aufli péfante que CA, doit donc augmenter en longueur,& com-penfer par plus de matière ce que fa force centrifuge diminue de fa gravité.
- Le mouvement de rotation caule un femblable effet dans les autres parallèles ; mais cet effet va toujours en diminuant jufques aux pôles , pat deuxraifons; i°. parce que la vîteffe du mouvement, & par conféquent la force centrifuge qui en réfulte , diminue dans cette proportion ; 2°. parce que cette force , qui efl directement contraire à la gravité fous l’Equateur, ne lui efl qu’obliquement oppofée par-tout ailleurs, comme il efl aifé de le remarquer dans la figu* re ; car, par exemple, à la latitude du point E, la péfanteur agit félon la direction FC, & la force centrifuge a fa tendance par FL.
- Il fuit donc de tout ceci, que fi la terre tourne fur fon axe, la péfanteur n’eft point égale par-tout ; la matière qui compofe ce globe, pour être en
- N iiij
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- i$2' Leçons de Physique équilibre avec elle-même , doit s’élever de plus en plus depuis les pôles jufqu’à l’Equateur , comme HL K G, d’où il réfulte que le diamètre defon; équateur efl plus grand que Ton axe AB. Ceci devient feniible par l’exemple qui fuit.
- On emplit de paille d’avoine un fac de cuir de mouton , compofé de 12 fufeaux femblables aux imprimée dont on couvre les globes qui re-préfentent le ciel ou la terre ; cette efpéce de fphére flexible efl: garnie, à fes deux pôles , de deux morceaux de bois percés qui gliffentfur un axe de fer quarré , dont les deux extrémités font arrondies comme deux pivots,, Sc par le moyen d’une poulie fixée à Tune des deux , comme il paroît par la Fig. 8. on imprime à ce globe un mouvement de rotation , par le moyen de la machine avec laquelle nous avons fait tourner le globe de verre , & que nous avons repréfentée par la Fig. 22. de la leçon précédente. Ce mouvement lui fait perdre en peu de tems fa figure fphérique, pour' prendre celle d’un fphéroïde qui pa-rok fcnfiblement applati par les pô-
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- Experimentale, les , & élevé à l’équateur, plus qu’une fphéricité parfaite ne l’exige.
- MM. Hughens Sc Newton , fans avoir recours à de pareilles expériences , qui auroient peu de poids dans-une matière qui exige tant de préci-fion:, fondés feulement fur les loix de la ftatique Sc des forces centrales, avoient reconnu que la terre dévoie être un fphéroïdeapplati vers les pôles ; ils avoient même pouffé leurs calculs jufqu’à déterminer , de corm-bien.le diamètre de l’Equateur excé-doit l’axe en longueur. Mais comme cette décifion. tenoit à des hypothé» les qui y laiffoient encore de l’incertitude , le travail de ces deux grands; hommes n’eut prefque pas d’autre fuccès, que de fixer l’attention des Sçavans fur cette queffion, Sc d’en faire fentir l’importance.
- Quand la théorie nous conduit à quelque découverte phyfique, il Semble qu’il foit réfervé à l’expérience d’y mettre le dernier fceau; mais quel moyen de faire des expériences fur la figure de la terre ? Les plus décisives qu’on puiffe faire , c’efl: de las mefurer a&uellement en comparant.
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- ïf4 Leçons ce Physique les arcs d’undefes méridiens, com* me on a fait depuis*
- Quoique l’hiftoire de ce qui s’eff paffé à ce fujet, foit des plus curieuses & des plusintérelTantes, je m’abf-tiendrai de la rapporter, parce qu’elle n’eft point nécelTairement liée avec mon objet préfent ; elle efb beaucoup mieux détaillée que je ne pourrais faire ici à caufe des bornes que je me fuis prefcrites , dans plufieurs ouvrages très-récens , 8c fur-tout dans celui qui a été écrit exprès par M. de Maupertuis, qui a contribué plus que perfonneà conduire 8c h exécuter cette belle entreprife. Je dirai feulement que le voyage que cet il* luftre Académicien a fait au Nord1 avec plufieurs de fes confrères-, pour mefurer un arc de méridien , qui put être comparé à ceux qu’on avoit me-furés en France, a déjà confirmé la figure que MM. Hughens 8c Newton avoient attribuée à la terre ; 8c qu’il y a toute apparence que les autres Académiciens , qui font encore a&uellement au Pérou , ne nous apprendront rien de contraire , mais feulement de quelle quantité préci-
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- •TOM. II, VI. LE, COU. 1U . jl .
- pcr(n{'-ec cjrtiiiepar* Mgreaü-
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- Experimentale. Tément notre globe eft applati vers les pôles.
- Une autre queftion qui fe préfente maintenant, c’eft de fçavoir fi le poids d’un corps varie félon les dif-ferens états qu’il peut prendre ; fi le mouvement, le repos, le froid, le chaud , la folidité , la fluidité , &c. peuvent le rendre plus ou moins pé-fant dans le même lieu ?
- On peut répondre en général que le poids ou la péfanteur abfolue d’un corps ne varie point, tant que fa quantité de matière eftla même : une livre de plomb péfe toujours intrinfé-quement une livre, foit qu'on la tienne fondue ou folide, plus ou moins chaude, qu’elle fe meuve ou non ; car lorfqu’elle a pafle par tous ces états, fi elle n’a rien perdu de fa quantité de matière , on y retrouve conf-tamment le même poids.
- Mais fi l’on confidére la péfanteur comme la vîtefie a&uelle avec laquelle le corps grave fe porte de haut-en-bas, il s’en faut bien qu’elle foit la même au commencement-on. à la fin de la chute. Quelle que puifle être la caufe de la gravité , il faut
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- îytf Leçons-d e Physiqü'E' concevoir cette force comme fi elle étoit placée dans le mobile même , fur lequel elle agit : à peu près com» me le feu qui éléve une fufée, par l’inflammation fuccefiive des parties1 qu’elle contient ; de manière qu’elle1 agit fur un corps pendant qu’il tombe autant 8c de même à chaque instant, que s’il étoit arrêté ; ainfi, toutes chofes égales d’ai!leurs , une balle-de plomb qui a cédé à fa péfanteur pendant l’efpace d’une fécondé , ai une vî-tefie aèluelle plus grande, que celle qui ne feroit tombée que pen-. dant une demi-feconde. Rendons ceci fenfible par une expérience.
- IV. EXPERIENCE.
- P R E PARA T I O N-
- A B , Fig. p. eft une caille plus longue que large, ouverte par-defiüs 5 êc dans laquelle glifle un tiroir rempli de terre molle. A D , 8c B C, font deux eolomnes cylindriques de 3 pieds 8c ~ de hauteur, divifées en pouces , 8c fur lefquelles on fait glifi fer une traverfe mobile E F, qui s’arrête avec des vis, à telle hautepr quç
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- Experimentale. 177 -l’on fouhaite. Au milieu de cette tra-verfe ed un trou , dans lequel on retient une boule d’y voire d'un pouce -de diamètre , par le moyen d’une -pince à reffor-tè ; la boule//, fem-blable à la précédente , ed fufpendue par un fil à la moitié de la didance entre la cuvette & la traverfe mobile : & le fil de fufpenfion ed arrêté de manière que, quand on lâche la boule G, l’autre commence à tomber en "même-tems.
- Effets•
- Les deux boules ayant commencé à tomber en même-tems, n’achèvent leur chûte que l’une après l’autre , Sc la boule H, qui arrive la première fur la terre molle, y fait un enfoncement , qui ed beaucoup moin-. dre que celui de la boule G qui arrive après.
- Explications.
- L’enfoncement que chaque boule fait dans la terre molle , ed le produit de fon effort; cet effet exprime -la force actuelle du mobile à la fin ÿe fa chûte ; cette force ne peut ve*
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- ïjS Leçons de Physique nir que de fa mafle & de Ton dégrë de vîtefie : mais les mafles font égales ; fi les forces font différentes, c’efl: donc que la boule G, en achevant de tomber , avoit plus de vîteffe que la boule H.
- V. EXPERIENCE.
- V REPARATION.
- Le tiroir de la machine que nous Venons de décrire ci-deflus , ayant été tiré un peu en-avant, afin qu’une nouvelle boule puifle tomber fur un endroit où la terre molle n’ait point été enfoncée ; on arrête la tra-verfe mobile à un pied d’élévation au-deflus de la caifife , pour faire tomber une boule de cuivre qui péfe‘ 3 onces ; enfuite on élève la traverfe à trois pieds , pour faire tomber fur une nouvelle place , une autre boule de cuivre creufe , de même diamètre que la première , & qui ne péfe qu’une once.
- E F F E T J*.
- En comparant les deux enfonce-mens , on les trouve parfaitement égaux.
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- Experimentale.
- Explications.
- Ce que l’expérience précédente ira fait qu indiquer en general, celle-ci le démontre avec plus de pré-cifion ; car non-feulement elle fait connoître que la vîteffe des corps qui tombent librement, s’augmente par une chûte plus longue , mais elle nous donne la mefure de cet ac-croiffement, en faifant connoître qu’il eft proportionnel à la hauteur : c’eft ce qui devient évident, quand on fait attention qu’une once de malfe a produit le même effet que 3 onces, parce que la hauteur de fa chûte a été 3 fois plus grande.
- Applications.
- Il n’y a pas de payfan qui ne fçache, que la chûte d’une pierre eft d’autant plus à craindre qu’elle vient de plus haut, ôc que les corps fragiles courent plus ae rifque de fe rompre en pareil cas. Ces faits font trop connus pour mériter qu’on s’y arrête. Nous remarquerons feulement, que comme dans notre expérience une plus grande mafle , venant d’une moindre
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- ri6o Leçons de Physique hauteur , a produit le même effort qu’une moindre maffe qui venoit de plus haut ; on peut choifir entre ces deux moyens , lorfqu’il s’agit d’emprunter la puiffance d’un mobile qui doit agir par fa chûte : car il efl fou-vent avantageux de pouvoir fubfti-tuerdu poids à une grande élévation.
- Il n’eft pas douteux , par exemple, que des marteaux employés à force de bras avec une vîteffe fuffifante, ne vinffent à bout d’enfoncer des pilotis , de forger des ancres, dé battre le fer des mines dans les forges où on les prépare en grand , &c. mais il en coûte bien moins de dépenfe en faifant tomber d’une hauteur médiocre des maffes très-péfantes , dont le mouvement efl animé & réglé le plus fouvent par la force de l’eau , ou par celle du vent.
- Nous venons de voir en général que la chûte des corps s’accéléré dans tous les inffans ; voyons maintenant par des expériences quelle efl lapro-greffion de cet acçroiffement de vî-îceffe.
- yi, EXPERIENCE.
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- Experimentale. i6t VI. EXPERIENCE.
- .. Préparation.
- » A B 8c C D , Fig. io. font deux: cordes de métal ou de boyaux d’environ 12 pieds de longueur , fortement 8c parallèlement tendues à quelques pouces de diftanee l’une de l’autre, 8c faifant avec l’horizon un angle d’environ 22 dégrés ; G eft un mobile qui gliffe fort librement par le moyen de deux petits rouleaux fur la corde A B , & fon centre de pé-fanteur eft plus bas que la corde , afin que la pointe qui eft à fa partie fupérieure garde toujours la même fituation ;//- eft un pendule un peu péfant qui fe meut fur deux pivots A, a, 8c dont la verge excède un peu vers/. La'longueur du pendule doit être telle qu’il faffe juftement une vibration, pendant que le mobile G parcourt la neuvième partie de la corde AB; pour s’en affurer il faut avoir une petite règle de bois, qui ferve à mefurer la corde en neuf parties égales ; 8c placer vis - à - vis la première de ces parties , 8c fur la corde CD un petit timbre K, dont le poJ> 1-orne IL G
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- 162 Leçons de Physique tant gliffe & s’arrête avec une vis, U telle diflance que l’on veut. Il doit auffi avoir un petit marteau , que le mobile G détende en paffant. D’une autre part le pendule //fait Tonner de même un autre timbre I dont le ton eft différent ; & la queue de la verge qui excède en/, fait lâcher en paf-fant un petit fil de foie qui retient le mobile G ; de forte que quand tout efl bien ajufté, le mobile G ne part, que quand le pendule fait Tonner Ton timbre I pour la première fois ; 8c l’autre timbre K ne Tonne Ton premier coup» que quand le pendule fait entendre le fécond coup du lien : ainfi entre le premier 8c le fécond coup du timbre , il s’écoule un tems dont on a la mefure , 8c pareillement pendant ce tems le mobile parcourt un efpace connu. On recule enfuite le timbre K jufqu'à ce que l’efpace parcouru par le mobile G Toit fixé par le deuxième tems : c’eft-à-dire, jufqu’à ce que le troifiéme coup du timbre I s’accor*> de avec celui du timbre K que l’on a reculé, 8c ainfi de fuite. Et en mefu-rant les efpaces parcourus , on les compare avec les tems.
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- Experimentale. ï 63 Effets.
- Pendant la première vibration du pendule , le mobile G parcourt la neuvième partie de la corde ; s’il continue de fe mouvoir de fuite pendant le fécond tems , il parcourt trois fois autant d’efpace, & dans le troifiéme , cinq fois, de forte que fa vîtelfe eft accélérée , puifque dans des tems égaux il mefure des efpaces qui vont en augmentant, Sc le progrès de cette accélération fuit les nombres impairs 1 , 3, 5,7 , 9 , &c. ce qui fait dire que les efpaces parcourus , à commencer du premier inftant de la chute , répondent au quarré des tems : car à la fin du fécond tems on trouve pour le nombre des efpaces, 4. qui eft le quarré de 2 ; & à la fin du troi-fïéme , 9 qui eft le quarré de 3.
- Explication.
- Si la péfanteur étoit une force ex- • terne ou comme telle , c’eft-à-dire, que fon adtion fur le mobile qu’elle anime, fut femblable à un coup de marteau qui produit dans le premier choc tout ce qu’il peut faire ; la vî-
- 0 ij
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- i^4 Leçons de Physique telfe du corps grave feroit toujours-égale & uniforme ( abftradion faite des obftacles étrangers. ) Car pourquoi changeroit-elle, fi rien ne ia di-minuoit, & Il la puilfance qui Ta fait naître, ne continuoit d’agir ? Mais la péfanteur, comme nous l’avons déjà dit, ell une force qui fuit le mobile & qui répété fur lui fes impulfions à chaque inllant. La vîtelfe d’un corps qui tombe , n’elt donc pas feulement celle qu’il avoir en commençant à. defcendre, mais la fomme de celles qu’il a acquifes, pendant toutle terns. de fa chute.
- Quand le mobile G de notre expérience parcourt l’efpace A i , c’ell la. péfanteur qui le fait defcendre ; par conféquent fi l’on fubdivife le terns. qu’il employé pour faire ce chemin, on doit concevoir qu’à chaque inllant il a reçu une nouvelle vîtelfe, & que quand il elf arrivé au chifre i , fa v£-telfe actuelle ell plus grande que loifr qu’il ell parti du point A.
- Pour lçavoir précifément ce que vaut cette augmentation , fuppofons que la ligne A B , Figure 11. rep ré-fente ce premier terns divifé en 6
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- Experimentale, i6ç mftans égaux ; & exprimons les petits efpaces parcourus pendant ces inf-
- tans, par autant de lignes perpendiculaires à A B. Si dans le premier inf-
- tant, la péfanteurfait parcourir au mo-
- bile un elpace égal à c c, celui qu’il parcourra pendant Piaffant fùivant dds fera1 double , parce que l’impullion du fécond inftant, fe joignant à celle du premier qui fubfifte toujours , doublera la vîteffe, & ainft de fuite : l’infpe&ion feule de la’figure fuffit pour faire comprendre, que les vîtef :r ’r 5 font comme, le nombre
- Imaginons maintenant qu’au commencement du fécond tems exprimé- par B C égale à A B, la péfan-teur celle d’agir fur le mobile, il continuera de defcendre fans accélération , en parcourant autant d’efpaces femblabies kB D qu’il y a dans B C de parties égales à celles du premier tems A B. Mais la fomme de ces lignes eft double de celles du premier temscomme il eft facile de le voir en partageant le quarré B D CE en deux triangles ; il eft donc démontré .3 gue le mobile , en vertu des vîteffes
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- i66 Leçons de PHYsro.us acquifes pendant le premier rems * eft en état de parcourir un efpace double de celui qu'il a parcouru» Ainfi quand le mobile G de notre expérience eft parvenu à la fin du premier efpace , quand bien même il n’acquerroit plus de nouvelles .vite fiés , pendant la fécondé vibration du pendule , il s’avanceroit jufqu’au chifre 3.
- Mais fi la péfanteur continue d’agir , elle doit produire pendant ie fécond tems autant d’effet que pendant le premier. Si l’on ajoute donc fur le côté D E qui repréfente un tems égal à A B > des lignes dont le nombre ôc la longueur foientfemblables aux premières c c, dd , &c. on aura , pour les efpaces parcourus dans le fécond tems, les trois triangles B CD , CDE, & D E F. dont la fomme égale trois fois A B D.
- De même quand le mobile G part du point i, il eft en état de parcourir dans le fécond tems deux efpaces, en vertu des vîteffes acquifes pendant le premier tems , ôc un troifiéme, en conféquence de la nouvelle im-pulfion qu’il reçoit à chaque tems f
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- Experimentale. i6j 8c de cette manière il parvient au chifre 4.
- La même chofe fe palTe pour tous les autres tems ; 8c pour peu qu’on y fade attention , on voit que le quatrième , neuvième , feiziéme efpaces parcourus , répondent au deuxième 9 troifiéme , quatrième tems, 8c que les quantités qui appartiennent à cha-que tems , prifes féparément, font entr’elles comme les chifres 1,3 , 5 5 7,8c c.
- II fuit de-Ià qu’un corps qui efî tombé d’une certaine hauteur , fe trouve avoir à la fin de fa chûte 3 un degré de vlteffe, tel qu’il lui faudroïn pour remonter au fit haut, fi quelque caufe changeoit fa direction. Et s’il remonte en effet avec fa vîtefle ac-quife , fon mouvement efi retardé en montant, comme il a été accéléré en defcendant.
- Car fuppofons, par exemple , que le corps A , Fig. 12. foit arrivé en B par une vîtefie accélérée, c’efi-à-dire 9 en parcourant dans le premier tems l’efpace 1, 8c dans le fécond , l’efpace 2, trois fois plus grand ; s’il remontoiü en vertu de la vîteffe a&uelle qu’il a *
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- Leçons i>e Physique & que la péfanteur cédât d’agir fu£ lui, il remonteroit dans le premier tems de B en A.
- Mais fi la péfanteur vient à retard der ce mouvement, elle agira fur le mobile qui monte , comme fur celui qui defcend ; elle lui donnera de haut en bas , une tendance capable de le faire defcendre de la quatrième partie de A-B* Ainfi au lieu de remonter jufqu’en A', il n’arrivera que en< C ; Sc dans le tems fuivant, la même tendance qu’elle continue de lui donner , étant trois fois plus grande, il ne fera en montant que la troifiéme partie de ce qu’il a fait dans le premier' tems ; il arrivera donc en A en deux-tems : & les efpaces qu’il parcourra feront 3 & 1- D’où l’on voit, que la-vîteffe d’un corps qui remonte, efl retardée par la péfanteur félon lapro-greflion des nombres impairs 1, 3,3. S- ,.7&u-
- A P P L I c N TT O N S.
- Ce que nous venons d’enfeigner par l’expérience précédente , touchant l’accélération des corps gra-? .ves , & touchant les loix de cette ao
- célération 3
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- Experimentale, i 6$ célération , fe trouve exaétement vrai dans la fpéculation : dans la pratique même , les différences ne font point fenfibles quand on n’examine que des chûtes peu confidé-rables , telles que celles que nous avons employées. Mais li l’on applique cette théorie aux effets naturels V lorfqu’il s’agit de grandes hauteurs , elle n’a pas lieu dans toute fon étendue à caufe de la réfiftance des milieux ou des autres obftacles qui peuvent retarder la vîteffe des corps qui tombent. Nous en avons déjà donné des preuves par la fécondé expérience -, & nous en avons cité d’autres qui ont été faites en grand , tant en Italie qu’en France 8c en Angleterre. En 4 fécondés une boule
- de plomb tombe de la hauteur de 272 pieds ; * félon la loi de l’accélé- Tf4nf° ration que nous venons d établir s en S5z.
- ( a) Dans le texte des Tranfàéïions on lit 4 fécondes j’en ôte i de féconde , parce que l’on comptoit l’inftant de la chute par le coup que l’on entendoit d’un lieu élevé de 17'z pieds , & nous ferons voir ailleurs que le bruit ou le fon employé environ ^ de féconde pour faire ce trajet,
- ‘Ismç IL P
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- 17o Leçons de Physique comptant 16 pieds (b ) de chute pour la première fécondé , Sc fans avoir égard à aucune réfiflance é-trangére , ce mobile devroit en parcourir 289; c’eft donc 17 pieds que la réfillance de l’air retranche en pareil cas, du produit de fon accélération.
- Cette diminution feroit encore plus confidérable, Il la boule au lieu d’être de plomb étoit de bois , ou de quelque matière encore plus légère. Car nous avons déjà fait voir que la réfiflance du milieu retarde d’autane plus le mouvement des corps, qu’ils ont plus de volume Sc moins de mafi fe ; Sc l’on voit auffi par les expériences de M. Defaguilliers que nous avons déjà citées, qu’une boule de carton de y pouces de diamètre, employa 6 fécondés 7 pour tomber d’auf-fi haut que la boule de plomb, au lieu qu’une chute de cette durée au-
- (b ) J’ai dit ci-defius qu’un corps grave tombe d’environ 15 pieds pendant la première féconde de fa chiite libre: mais l’expérience dont il s’agit ici, ayant été faite à Londres, on doit compter fur 16 pieds ; parce que 1 5 pieds 3e France équivalent à peu près à 16 pieds -d’Angleterre,
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- Experimentale, 171 roït dû produire 676 pieds , c’eft-à-dire , 404 de plus qu’elle n’a fait.
- . La chute des corps ne diffère des autres mouvemens que par fa direction ; la réfiltance des milieux s’y fait donc appercevoir de même ; c’eil-à-dire , qu’il faut avoir égard non feulement au volume du mobile relativement à fon poids , mais encore à fon degré de vîteffe , & à la denfité du fluide dans lequel il fait fa chute. Car il faut plus de force on de tems pour déplacer de l’eau , que de l’ait en- pareille quantité. Il arrive de-là que quand un corps a acquis par fon accélération un certain degré de vî-teflfe qui le met en équilibre avec le milieu réfiliant , il continue de s’y mouvoir uniformément.
- Les corps qui tombent arrivent plutôt ou plus tard à ce mouvement uniforme, félon la denfité des milieux qu’ils traverfent, ou félon qu’ils ont plus ou moins de volume avec la même malle. C’ell pourquoi fi l’on jette par une fenêtre des corps de différens poids , comme des fragmens de papier , de bois, de pierre, on peut remarquer que les premiers après avoir
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- 172 Leçons de Physique accéléré dans l’efpace de 12 ou pieds, tombent enfuite d’un mouvement fenfiblement égal ; la grêle tombe plus vite que la pluye, & la pluye plus vite que la neige par la même raifon.Sans ces retardemens l’eau du Ciel qui fertilife la terre , & dont la nature difpofe félon nos befoins, dé-foleroit continuellement nos campagnes ôc nos habitations ; 8c la plus petite grêle, par l’extrême vîteffe' de fa chute, feroit un fardeau à craindre pour nos têtes.
- Ce que la réfiftance des milieux retranche de l’accélération de la pé-fanteur dans les corps qui defcen-dent, elle l’ajoûte à fon retardement dans les corps qui fe meuvent de bas en haut. Ainfi le corps B , Fig. 12. qui, en vertu de fa vîteffe acquife, pourroit remonter jufqu’au point A d’où il eft defcendu , s’arrêtera plus bas à caufe du milieu qui lui réüîfte ? 6c qui détruit une partie de fon mouvement. Quand on lailfe tomber une balle d’yvoire fur un marbre , ces deux corps fulfent-ils d’une élafticité parfaite , il ne faudroit pas s’attendre que la balle remontât jufqif au lieu de
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- Experimentale. 175 fou départ ; l’expérience eft tout-à-fait d’accord avec cette théorie.
- IL S E CT ION.
- ÎDes Phénomènes ou le mouvement eft compofé de lapéfanteur & de quelque autre puiftance.
- SI l’on fe rappelle ici ce que nous avons dit du mouvement com-pofé , on n’aura plus que des applications à faire des principes généraux: que nous avons établis ; car la péfan-teur eft une puiffance dont la direction & i’intenfité font connues par ce que nous venons d’enfeigner. Si l’on connoît les autres forces qui contribuent avec elle au mouvement d’un corps, les différens effets qui peuvent en réfulter feront toujours conformes aux loix du mouvement compofé, que nous avons établies dans la Leçon précédente. Parcourons les cas les plus généraux. & les plus inté-reffans.
- Quand un corps n’obéit pas pleinement à fa péfanteur, tant pour la-Piij
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- 274 Leçons de Physique
- diredion que pour l’intenfité, c’efi qu’il eft retenu par quelque obftacle,, ou follicité par quelque force adive qui agit diredement ou indirede-ment contre cette première puif-fance.
- Si l’obftacle eft diredement oppo-fé à la péfanteur, ôc qu’il foit invincible , comme le fil qui fufpend la boule A, Fig. 13. ou biende plan horizontal qui l’empêche de palier outre , c’efi: un mobile qui fe trouve entre deux puiffances égales, oppofées dans la même ligne , fçavoir l’action de fa gravité , & la réadion du point fixe auquel il eft fufpendu , ou du plan fur lequel il repofe ; 8c nous avons dit qu’en pareil cas, le mobile refte en repos. Ou bien fi l’obftacle peut céder à la péfanteur, c’efi le cas de deux forces dont l’une obéit fui-vant l’avantage que l’autre a fur elle 5 le mouvement demeure fimpie , mais feulement retardé , comme il arrive quand les corps graves tombent par des milieux réfiflans.
- Les corps graves à qui les obfta-clés ne cèdent qu’infenfiblement corn» me le poids d’une horloge 3 d’un tour*
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- Experimentale. üebro'che, &c. ne laiffent appercevoii aucune accélération dans leur chû-te , parce que dans ces fortes de machines le mouvement eft modéré par des moyens qui à chaque inftant ramènent le mobile à fa vîteffe initiale 9 c’eft-à-dire, à ce degré de vîteffe infiniment petit, avec lequel il com-menceroit à tomber, s’il étoit libre.
- Pour concevoir comment un corps peut tomber long-tems , & de fuite , fans accélérer fon mouvement 3 qu’on fe repréfente une boule qui tombe par un efcaiier dont les marches font un peu larges, 8c de manière qu’en tombant de la première fur la fécondé , elle n’acquiert que la vîteffe nécef-faire pour gagner le bord en roulant, Ôc pour tomber fur la troifîéme , 8c aînfi des autres ; il efl évident qu’à la centième marche fa chûte fera fem-blabié à celle qu’elle a faite à la première , parce que comme on le fup-pofe , chaque fois qu’elle a roulé horizontalement , elle a perdu la vîteffe qu’elle avoit acquife par la chûte précédente. Il arrive à peu près la même chofe , quoique moins fenfiblement, au poids d’une pendule ; quand une
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- ïj6 Leçons de Physique dent du rochet échappe aux paletes, la fufée tourne un peu , la corde file d’autant, & le poids fait une petite chute que les yeux n’apperçoivent pas, à caufe de fon peu ae durée , mais qui eft pourtant plus prompte à la fin qu’au commencement ; la réfif-tance qu’éprouve la dent fuivante jufqu’à ce qu’elle échappe , confu-me bien-tôt cette petite augmentation de vîteffe , & la fécondé chute fe fait comme la première, c’eft-à-dire, comme fi le mobile partoit du repos.
- Si quelque chofe oblige un corps grave à defcendre par une ligne oblique à l’horizon, ou c’efl un obflacle dont la réa&ion fe proportionne aux efforts de la péfanteur , comme un plan incliné, ou un fil qui tient le mobile fufpendu ; ou bien c’efl une force aftive qui a fa mefure déterminée , comme l’effort du bras qui jette une pierre, ou celui de la poudre enflammée qui fait partir une balle de môufquet. Examinons en détail ces deux cas dans les Articles fuivans.
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- .Experimentale. 177 Article premier.
- De la chûte des corps par des plans
- inclinés.
- /
- L e plan incliné dont il efl: ici quef tion , efl; celui qui n’efl: ni vertical comme ap, Fig. 14. ni horizontal comme p C, mais qui comme la ligne a C, forme un triangle avec les deux premières lignes.
- Le plan incliné l’efl: d’autant moins qu’il s’élève davantage au-deflus du plan horizontal ; ou , ce qui revient au même , que la ligne ap efl: plus longue par rapport àp C. Ainll le plan aC j efl plus incliné que a D.
- Quand un mobile defcend par un plan incliné , c’efl la même chofe qu’il foit foutenu par un plan folide dont l’inclinaifon foit confiante, ou qu’il foit toujours proportionnellement tiré par une puiflance dont la diredion faite à tous les inflans un angle fem-blable avec celle de la péfanteur , comme F A ouf a.
- Un corps grave qui efl: obligé de defcendre ainlî par une ligne oblique à l’horizon, doit être conlidéré eom-
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- 178 Leçons de Fhysïqus me obéiffant à deux forces dont les directions font différentes , & fon mouvement doit fe compofer félon les loix que nous avons établies dans la Leçon précédente : les effets que nous avons à examiner ici, n’en font que des applications &des exemples»
- Suppofons donc que A P repréfente la péfanteur, c’eft-à-dire , l’ef-pace que parcourroit le mobile A dans le premier tems de fa chute , s’il tomboit librement ; & que A F foit une autre puiffance qui le tire en avant & obliquement : en formant fur ces deux premiers côtés le parallélogramme P A Fa, comme nous l’avons enfeigné, la petite diagonale A a donnera & la direction & la quantité du mouvement compofé. Ainft l’on voit qu’à la fin du premier tems le mobile fera en a, c’eft-à-dire, beaucoup moins bas qu’il ne feroit , s’il n’avoit fuivi que l’impulfion de fa péfanteur.
- Si l’on veut fçavoir quel fera le produit du fécond tems , il faut re-préfenter les deux puiffances par des lignes trois fois plus longues ; car la péfanteur qui auroit fait tomber le
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- Experimentale. 1755 mobile par A P dans le premier tems * lui auroit fait parcourir ap trois fois plus long dans un pareil tems pris de fuite.
- Cette augmentation de puifiances, fi leurs diredions ne changent point de rapport, donnera pour le fécond tems la diagonale a b , trois fois plus longue que A a ; ôc dans le même alignement : & fi l’on continue la même opération , on aura enfin par la fuite de ces diagonales le plan incliné A C.
- Si l’on change la direction de la puiffance qui fait obfiacle à la péfan-teur, Ôc qu’elle devienne comme cœ ou d a, le parallélogramme change, Ôc par conféquent la diagonale qui exprime le mouvement compofé.. Le mobile au lieu de defcendre par a b , tombera par a g ou a. h , de forte que fi ce changement de di-redion ailoit jufqu’à faire agir l’obfta-cle perpendiculairement au penchant de la péfanteur comme e a, alors la chûte du mobile ne feroit nullement retardée , au lieu qu’elle le feroit totalement fi la réfiftance fe faifoit dans ün fens diredement contraire coup-
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- ïSo Leçons de Physïqus me ta, ce qui n’a pas befoin d’être expliqué.
- De ces principes il fuit, i°. qu’un corps ne tombe jamais auffi vite par tin plan incliné , que par la ligne verticale , qui eft fa direction naturelle. Car au lieu de parcourir A P dans le premier tems, on voit qu’il ne descend que de la quantité A k ; & aucun des points b g h n’eft aufli bas que p.
- 2°. Que plus le plan eft incliné à l’horizon, plus la chute eft retardée : car en descendant par le plan a C, le mobile ne parcourt que la ligne a b , dans le tems qu’il parcourront la ligne a g, s’il defcendo.it par le plan a D moins incliné ; 8c fi le plan étoit tout-à-fait horizontal, il auroit beau fe mouvoir, fa chute feroit abfolu-ment nulle.
- 3°. Que la péfanteur, quoique retardée , accéléré la chute des corps fuivant les mêmes loix ôc les mêmes proportions , que la péfanteur qui agit feule & avec liberté. Car on voit que la ligne a b , produit du fécond tems, eft trois fois plus grande que A a x produit du premier. Cette diffé-
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- Experimentale. 181 rence eft femblable à celle des lignes A T & a p qui expriment des chûtes
- 4°. Que l’on peut comparer la vî-telle d’un mobile qui defcend par un plan incliné , à celle du même corps, qui tomberoit librement par la ligne verticale , ou les degrés de vîteffe de deux corps qui parcourent des plans différemment inclinés, puifqu’on fçait la quantité de la chute pour cha^ que inftant pris de fuite , comme Aa9 a b, fur un plan dont on connoît l’in-clinaifon , & la différence de ces quantités fur différens plans , comme a b , a g, en tems égaux. Ainli en prenant pour terme de comparaifon le tems que le mobile mettroit à tomber perpendiculairement de la hauteur du plan a f , on trouve que la durée de fa chute par le plan incliné eft plus longue de la même quantité dont le plan aCau a D , excède en longueur la ligne œp. Rendons ceci fenffble par une expérience.
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- i§2 Leçons de ParsiQUE. PREMIERE EXPERIENCE.
- P RE PA RATIO N.
- Il faut difpofer les cordes de la Figure io. de manière qu’elles forment un plan incliné A B qui ait deux fois autant de longueur que de hauteur , & ajufler le pendule de manière qu’il faffe une vibration pendant qu’une balle d’y voire tombe de la hauteur A P. Si le mobile G part en même tems que cette balle,
- Effets.
- Il n’arrivera au bout du plan incliné qu’à la fin du fécond tems ; c’eft-à-dire , que la durée de fa chute efl' à celle de la balle d’yvoire , comme la longueur du plan incliné qu’il parcourt , efl à fa hauteur.
- Si l’on conçoit ap,* hauteur du plan incliné comme le diamètre d’un cercle, & que l’on prenne cette ligne pour le produit de la chûte perpendiculaire dans un tems donné , la demie circonférence de ce cercle pafi fera par l’extrémité de toutes les chûtes obliques b, g, h\ cette méthode
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- , . Experimentale. 185 tme fois connue, efî plus (impie pour fçavoir tout d’un coup le rapport de la chute oblique ML , M N 9 Scc. Fig. ij. avec la chûte perpendicu-. laire MP. G’eft une abbréviation de la régie que nous avons donnée d’abord , 8c elle fuffit , quand on conçoit l’inclinaifon du plan.
- , Il fuit de-là cette propofition générale : Qu un corps employé pour def-cendre obliquement far la corde quelconque d'un cercle, autant de tems qu'il lui en faudrait pour tomber par le diamètre entier de ce même cercle pofé verticalement.
- Cela eft démontré pour les cordes qui partent du point M, Fig. ij. par ce qui a été dit touchant a b, a g, * Scc. 8c la même preuve vaut pour O P , Q_^P 8c femblables , puifqu’é-tant parallèles à M L, M N, Scc. elles leur font égales en longueur 8c en inclinaifon : une expérience rendra cette démonftration plus facile à fai-itr
- ’ IL EXPERIENCE.
- P RE PA RATION.
- La machine qui ed repréfentée pat
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- 1S4 L eçons de Physique la Figure 16. eft un grand cercle, dont le diamètre qui a environ 3 pieds \, eft terminé par deux trous qui reçoivent fucceftivement une alidade B C c.reufée en forme de goutiere , & qui tournant fur le point A Ôc fur le point B alternativement, peut mefurer toutes les cordes du cercle. Il faut avoir deux balles de cuivre ou de plomb qui ayent environ 6 lignes de diamètre , dont l’une fe place en A , fous une petite pince à reflort D , qui ne la 1 aille tomber que quand on tire le fil de la détente. Quand on veut dif-pofer l’autre balle , pour defcendre par une corde qui tende au point B , on y place le centre de l’alidade, ôc l’on met la balle fous une pince fem-blable à la première , retenue par une bride qui glifte ôc qui s’arrête où l’on veut par le moyen d’une vis E. Cette même bride porte par derrière une efpéce de cocq qui embrafte la .circonférence du grand cercle , Ôc qui fert à fixer l’alidade à tel degré d’in-clinaifon que l’on fouhaite. Lorf-qu’on veut faire defcendre la fécondé balle par une corde venant du point A 3 il faut y placer l’alidade / ôc une
- balle
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- Experimentale. 185 jbklle dans la goutiére précifément au centre du mouvement, de manière qu’on l’apperçoive par le trou A. On met dans cet oeil un petit cylindre de bois qui s’y meut avec liberté , 6c fur lequel on pofe l’autre balle que l’on retient avec la pince à ref-fort, 6c alors la même prelTion fixe les deux balles à caufe de l’interpofi-tion du petit cylindre. Un curfeur qui gliffe fur l’alidade , termine la goutiére à l’endroit où finit la corde que l’on mefure.
- E F F E T S>
- L’aiidade étant placée comme B C, dès qu’on tire le fil qui tient aux deux détentes , les deux balles tombent en même-tems , 6c fe rencontrent en B s 6c cet effet ne varie point, quoique la corde du cercle de vienne plus longue ou plus courte , par le changement d’inclinaifon de l’alidade ; de même û l’alidade eft placée en A, les deux balles arrivent en même-tems l’une en B , l’autre en F, à quelque diftance que F foit du point A dans la circonférence du cercle 3 Tme IL Q
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- iS6 Leçons de Physique ce qui s’apperçoit, parce que la balle qui frappe l’obftacle qui eft dans la goutiére, & celle qui touche le point B , ne font entendre qu’un même coup.
- Explications*
- Ce que nous avons dit ci-deffus 5 nous difpenferoit d’expliquer cette expérience, û l’on s’eft donné la peine de fuivre les démonltrations ; mais fi l’on fe contente de fçavoir en général , pourquoi en pareil cas un mobile met autant de tems à faire un coure chemin qu’un plus long, ( ce qui fem-ble un paradoxe , ) il faut faire attention qu’un corps grave en tombant, ne fait jamais plus de chemin que quand il defeend perpendiculairement à l’horizon ; qu’il n’en fait au contraire jamais moins que lorfqu’il eft fur un plan prefqu’horizontal ; puifque fi l’alidade étoit difpofée comme B e, ou Af, la balle ne defeen-droit point du tout : & qu’ainfi les lignes décrites par fa chûte dans un tems fixe , doivent être d’autant plus courtes qu’elles font plus inclinées à l’horizon , ou ( ce qui eft la même
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- Experimentale. iSj cîiofe ) qu’elles s’écartent plus de la dire&ion verticale.
- Applications.
- Puifque le plan incliné eft toujours plus long que le plan vertical à hauteur égale, il efî aifé de voir qu’un efcalier, une rampe douce , une é~ chelle dreffée obliquement, ne mènent point à une certaine élévation ? par la route la plus courte. Cepen-dant tous les jours on choilit ces moyens par préférence à ceux qui pourroient faire gagner du tems» Quand il s’agit, par exemple, d’arriver en voiture à quelque endroit fore élevé, ou de faire monter de grands fardeaux , comme des tonneaux de vin qu’on tire d’une cave , ou des blocs de marbre que l’on mène du bateau fur le port , &c. c’eft prefque toujours par des plans inclinés, qui exigent plus de tems qu’une afeenfion plus dire&e. II y a donc une raifon qui détermine à perdre du tems ; car naturellement les moyens les . plus prompts font ceux que l’on aime le mieux. Oui, fans doute ; li le plan incliné retarde la vitefie des corps qui
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- i88 Leçons de Physique defcendent , il faut moins d’effort pour arrêter leur chute ; & quand ils font ainfi foutenus , leur poids effc toujours plus facile à vaincre, foit qu’on veuille les tenir en repos , foit qu’on fe propofe de les tranfportet de bas en haut. Quand on choifit de pareils plans pour élever les corps, ou pour rallentir leur chûte , le tems qu’on employé de plus , eif donc moins une perte , qu’un échange de la vîteffe en force ; la liberté de choifir entre l’une & l’autre elf d’un grand avantage dans les méchani-ques. Nous pourrions examiner ici quel rapport il y a entre la vîteffe que l’on perd , 8c la quantité de force qu’on eff difpenfé d’employer fur un mobile ? quand on le fait defcendre ou monter par un plan incliné ; mais c’eft une queflion qui trouvera naturellement fa place , lorfque nous traiterons des machines qui fervent à employer le mouvement.
- Si la vîteffe aéluelle d’un corps qui defcend par un plan incliné , eft toujours moindre que celle du même corps qui tomberoit perpendiçulai-l’emeot 5 il eft vrai de dire qu’à cfaa-
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- Experimentale. i8p que point de fa chute oblique , la vîtefle acquife eft égale à celle qu’il âuroit, s’il étoittombé perpendiculairement d’une hauteur femblable : toute la différence qu’il y a, c’eft qu’il lui faut plus de tems pour acquérir cette viteffe par un mouvement oblique , que par un mouvement direéfc à l’horizon.
- Quand le mobile A , Fig. 17. eft en a, il a donc la même vîteffe qu’il auroit s’il étoit tombé directement à’A en a , ou <FM en 1 ; quand il eft en b , comme s’il venoit de B , par une ligne qui eft égale à M 2 ; & à la fin de la chûte par A a, a b , b 3 , la fomme de fes vîteffes acquifes eft égaie à celle que lui auroit procurée une chûte verticale par M 3 , ce qui vient de ce que la hauteur verticale de cette dernière chûte eft égale à celle des trois premières prifes cnfemble, & que l’accélération par le plan incliné eft proportionnelle à celle d’une chûte verticale ôc libre.
- Or nous avons dit que la chûte accélérée donne au mobile une force capable de le faire remonter aufli haut que le lieu d’où il eft: defeendu 5
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- i^o Leçons de Physique ëc comme cette accélération fuit les mêmes îoix dans la chûte oblique » comme dans la chute perpendiculaire à l’horizon , cette propolition que nous n’avons fait qu’énoncer, fera prouvée fi nous faifons voir par des expériences qu’un corps remonte autant qu’il a defeendu , dans quelque direction que fe faffent fa chûte & fois afcenfion. Mais afin de tout prouver en même-tems, il faut dire un mot de la defeente des corps graves par les courbes.
- Nous avons déjà dit ailleurs qu’une ligne courbe doit être confédérée comme un affemblage de petites lignes droites contiguës > & inclinées les unes aux autres ; on peut donc regarder aufîi le mobile qui defeend , ©u qui remonte par une courbe, comme parcourant plufieurs petits plans inclinés entre eux ; & en appliquant fuccefïïvement à toutes ces parties diverfement inclinées , tout ce que nous avons dit d’un feul plan dont Pinclinaifon feroit uniforme, il fera aifé d’appercevoir la caufe des variations que les différentes courbures font naître 3 dans le mouvement des
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- Experimentale. ips corps graves, foie de haut en bas » foit de bas en haut.
- Pour bien entendre ceci, fuppo-fez que le quart de cercle AED, Fig. 18. foit compofé de 4 lignes droites : le mobile en les parcourant fera fou-tenu fur des plans d’autant plus inclinés , qu’il approchera plus du terme de fa chute D , & il efl évident, après tout ce que nous avons dit ci-deffus , que fi l’effet de la péfanteur étoit uniforme, il mettroit beaucoup moins de tems à parcourir la partie A B 3 que E C, ou CD, parce que cette première ligne s’écarte bien moins que les autres de la direction verticale. Mais à caufe de l’accélération, file mobile fe trouve de C en D , fur un plan plus incliné, il a aufïi plus de vîteffes acquifes ; ôc comme cette vîteffe a&uelle du mobile au point C, dépend des vkeffes particulières que l’inclinaifon des autres parties lui a permis de prendre 3 il y a telle courbe où ces premières parties plus approchantes de la direction verticale , rendent le commencement de la chûte plus prompt, 6c la chûte entière d’une moindre durée 2
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- 'ïp2 Leçons de Physique telle eft , par exemple , la ligne FGM9 Fig. 19. que l’on nomme cycloïde, courbe fameufe en Géométrie par le grand nombre 8c l’importance de Tes propriétés, & en méchanique par l’u-fage que M. Hughens en fit, lorfqu’il appliqua les vibrations du pendule aux horloges.
- , Un mobile ne tombe donc pas aufii vite par un arc de cercle, que par un arc de cycloïde de même hau-ip. teur , * parce que le commencement de la courbure dans la première de ces deux lignes , s’écarte davantage de la dire&ion verticale que dans.l’autre : 8c que les retardemens caufés fur la fin par i’inclinaifon du plan , ne font pas fuffifamment compenfés-par les vitefles précédemment acquifes.' C’eft par cette raifon qu’on explique un effet qui paroît encore plus fingu-lier ; c’eft que la chute qui fe. fait par la corde qui mefure l’arc du cercle comme Hl, quoique plus courte , eft cependant moins prompte ; ce qui. eft contraire au préjugé où l’on eft » que le chemin le plus court eft, toujours celui qui demande le moins .de .rems.'
- B
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- Experimentale, sp$ Il efl tems maintenant de prouver que les corps remontent à la même hauteur d’où ils font defcendus, quelque diredion qu’ils ayent eue en tombant , Sc par quelqtie efpéce de ligne qu’on les conduife en remontant.
- III. EXPERIENCE.
- F REPARAT 10 N.
- Au centre du grand cercle de la machine que nous avons employée dans l’expérience précédente , on attache un pendule fait d’un fil de foie & d’une balle de plomb qui peut avoir 7 ou 8 lignes de diamètre, Sc Ton calle le pied avec les vis, de manière que le fil du pendule en repos foit parallèle à la ligne AB. Il faut avoir 2 aiguilles de fer qui fc fixent perpendiculairement au plan du cercle , l’une aux points c Sc d9 Fig. 20. & l’autre aux points fucceffivement.
- Effets.
- Quand on laide tomber le pendule librement du point h, s’il ne rencontre point d’obftacles fur la ligne ab9 Tome Ht R
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- *94 Leçons de Physique il s’élève jufqu’en g ; s’il rencontre une aiguille au point ç, il remonte .en J, & fi l’aiguille eft placée en d, il remonte en <?; on juge aifément de l’eridroit où il s’élève en plaçant en e , / & g une aiguille de fer qu’il toucher.
- Ex PLICATIONS.
- La balle du pendule étant tombée «le h en b , & ne rencontrant point d’obltacle, employé la vîteffe qu’elle a acquife par fou accélération, dans un arc de cercle, qui a le même cem tre que celui qu’elle vient de décrire ; l’aiguille qui fe trouve enfuite au point c ou d } devient un nouveau point fixe, autour duquel elle em* ployé ce qu’elle a de mouvement ; & au lieu de décrire l’arc b g , elle re^ monte par b f ou b e , félon la Ion* gueur du rayon qui lui.refîe, après la rencontre de l’aiguille » mais quoi? qu’elle remonte par des arcs forrdif* férens, il eft facile de voir qu’elle arrive toujours à la même hauteur , car d e'fg font dans la même ligne, Cette expérience prouverait tropr, £ le centre de la balle s’élevoit çpcac-
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- Experimentale. ipyv tement jufques dans la ligne d g, parce que la réliftance de l’air, & quelques petits frottemens inévitables, lui font perdre un peu de fa vîtelîe ; auffi doit - on faire attention que quand elle touche l’aiguille placée au point e, / ou g, il s’en faut de tout fon demi-diamétre que fon centre ne foit arrivé à cette hauteur..
- Applications.
- Cette expérience nous conduit naturellement à dire quelque chofe de cette efpéce de mouvement qu’on nomme ofcillation. Le fréquent ufage qu’on en fait dans les horloges, & la ïiaifon qu’il a avec la Phylique,par les moyens qu’on employé pour l’exécuter, exigent que nous falîions con-noître ce qu’il importe le plus d’en fçavoir ; mais nous devons nous borner à ce .qui peut être fournis à l’expérience , âc nous renvoyons pour ce qui eft purement Mathématique, aux fçavans ouvrages de Galilée, de MM. Hughens, de Mairan , &c, 8c aux extraits qu’on en a faits.
- On appelle ofcillation ou vibration de pendule, le mouvement d’une bal-
- R ij
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- Leçons dePhysique le de plomb , ou de quelque autre corps équivalent, attachée par un fil, ou par une verge , à un point fixe , autour duquel elle décrit un arc j comme dans l’expérience que nous .tenons d’expliquer.
- On diftingue deux fortes de peu?*' dules; le fimple & le compofé.
- Le pendule fimple feroit celui dont Je fil de fufpenfion n’auroit aucune péfanteur, & dont la balle ne péfê? foit que par uii feul point , comme fi , par exemple , toute fa gravité ré-? fidoit au centre.
- Le pendule compofé , efl celui qui péfe par plufieurs points de fa lon-t gueur, comme fi, par exemple-, là même verge de fufpenfion portoic deux boules , l’une aü-defifus de Pau? tre. Quand il n’y auroit qu’une balle à la même verge, fi cette verge a un poids confidérable, ou que la boule foit grande, ( ce qui éft le cas le plus ordinaire dans- là pratique ) , ce pendule alors doit être regardé comme compofé , quoiqu’il foit d’u? fage de le nommer fimple. Cé que nous allons dire d’abord touchant la théorie du pendule , doit s’entendit
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- Ë X PERIMANT AL ë; tÿf dû pins fimple , c’efl-à-dire , de céà lui dont toute la pefanteut réfideroit au point h , Fig. 20.
- Ce point de gravité qui décrit les arcs} fé nomme centre d’oféillsttion , 8c lé point à , autour duquel il le meut 9 s’appelle centre de mouvement.
- Quand la boule du pendule eft amenée de £ en h, 8c qu’on la laififé libre , fa péfanteür qui là follicite à descendre, & le fil qui la retient toujours à égale diflance du point a, lui fônt décrire l’arc h b y mais un corps qui defcend ainfi par un, ou parplu-fieurs plans inclinés, acquiert la même vîtéflè qu’il àuroit, s’il étoit de£ céndu perpendiculairement de la hauteur d b du plan ; il continue donc fon mouvement en remontant en^, c’eft-à-dire, à une hauteur égale à celle d’ôu il eft parti. Alors ayant cônfumé toute fa vîtefle, il ne peut point pafier outre s il né peut pas no» plus refter en repos, parce que fa pé-îanteur exige qu’il defcende ; 8c comme il eft dans le même cas où il étoit au point h, il doit retourner de g en b, 8c de b en h , 8c ainfi de fuite pour les autres vibrations : d’où l’on
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- ip8 Leçons de Phÿsï^uë voit que rien n’approche plus du mouvement perpétuel qu’un pendule , puifque fans la réfiftance du milieu, les ofcillations feroient toujours égales , la boule ayant toujours en b des vîtefles fuffifantes pour remonter à la hauteur, dont il faut qu’elle defcende pour en reprendre de pareilles.
- Ceci fe prouve fort bien avec la machine que nous avons décrite dans la Fig. 17. de la quatrième leçon , en employant un fil très-fin & une balle de plomb de 7 ou 8 lignés de diamètre; car en s’y prenant ainfi, on réduit la réfiftance de l’air à très-peu de chofe , & toutes les vibrations fe partagent en deux arcs fenfible-ment égaux , à l’endroit le plus bas de la chûte.
- Nous avons fait voir précédemr ment, que le tems de la chûte pair la corde d’un cercle, eft égal à la durée de celle qui fe fait par le diamètre du même cercle pofé verticalement: nous avons remarqué aufti qu’un mobile qui defcend par un arc de cercle , achève fa chûte plutôt que s’il tomboit par la corde de cet
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- Expérimentale ôfc ; parce que quoique cette ligne droite foit pins courte que la courbe eorrelpondante , celle-ci beaucoup moins, inclinée qu’elle à l’horizoïi dans fa partie la plus élevée , procure au mobile une vîteffe initiale 3 êc de-là une accélération , qui faic plus que compenfer l’excès de cette étendue. Mais comme la chûte par la corde eft plus prompte quand le diamètre du cercle auquel elle répond eft moins grand, parce que cette corde elle-même eft plus courte à pareils degrés d’inelinaifon ; de même auiïi la chûte par l’arc doit durer moins quand cet arc fait partie d’une plus petite circonférence ; car s’il eft; fembiable à celui d’un plus grand cercle par le nombre de les dégrés y il a moins d’éte-ndue que lui, comme on le peut voir, en comparant b a à D H, Fig. ip. & s’il a la même étendue, alors fa partie fupérieure a bÿ eft moins inclinée à l’horizon ; par l’une ou par l’autre de ces deux rai-fons, le mobile qui le parcourt doir achever la chûte en moins de terns» La dernière de ces deux caufes fur-tout a tant de force , & contribue
- R iiij
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- 200 Leçons de Physique tellement à accélérer la chûte du mo-bileque dans la même circonférence de cercle , les grandes vibrations ne durent prefque pas davantage que les plus petites.
- En voilà affez pour faire fentir qu’il y a une certaine proportion entre la durée d’une demie-vibration (je veux dire la chûte de D en H} ) & la longueur du pendule ou du rayon qui conduit le mobile dans cet arc. Et en effet, la longueur du pendule étant donnée, on fçait combien doit durer fa demie-vibration, & fa vibration entière ; car lorfque le mobile h, efl à la fin de fa chûte au point 3. Fig» 17. fa vîteffe acquife le fait remontes en c , dans un tems égal à celui qu’il a employé pour defcendre; ainlî la vibration totale fe fait en deux tems parfaitement égaux ; & c’efl connoître le tout que d’en connoître la moitié.
- Cette proportion efl telle que fi l’on fait tomber un corps grave ver-, ticalement d’une hauteur qui égale deux fois la longueur du pendule 9 & que celui-ci décrive un petit arc de cercle , la durée delà demie-vibra*
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- 'Experimentale, sôl tîon eft à celle de la chûte verticale j comme le quart de la circonférence d’un cercle eft à fon diamètre , c’eft-à-dire un peu moindre, êc dans le rapport de 11 à 14 à-peu-près.
- Et fi de deux pendules, l’un doit faire des vibrations qui durent 2 fois* 3 fois , ou 4 fois plus que celles de l’autre, il faut que fa longueur foit pour cet effet 4,9, ou 16 fois plus grande que la fienne ; ainfi l’on doit dire que les longueurs des pendules font comme les quarrés des tems qu’ils mefurent, car 16 eft le quarré de 4, 9 celui de 3 , de 4 celui de 2.
- IV. EXPERIENCE.
- Préparation*
- On ôte l’alidade de la machine que nous avons repréfentée par h Figure 16. Ôc l’on y laiffe le pendule comme dans l’expérience précédente ; on retient la balle à une petite hauteur, comme au point G, par le moyen d’une pince à relfort qui fe fixe à la circonférence du cercle ; on retient de même une autre balle fem-blable en A, & l’on ajufte les déten-
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- 2ô2 Leçons de Phÿsique tes de façon qi/en tirant le même, fil 9 on falfe ouvrir en même-tems les deux pinces.
- La flèche D qui efl tronquée dans la figure, doit être allez longue pour y mefurer trois longueurs égales à A B, au-deflus du point A, pour y placer la pince & la balle.
- Effets.
- ï\ Quand on fait ouvrir les deux: pinces, la balle A , & celle du pendule G partent en même-tems, ôc celle-ci paiïe au point B un peu avant Pautre.
- 2°. Si l’on tranfporte la pince Sc la balle au bout de la flèche, de manière qu’elle foit 4 fois aulfi élevée que le diamètre A B / en répétant ainfi l’expérience , la vibration entière s’achève fenfibîement plutôt que îa chûte verticale de la ballet; ce qui s’obferve aifément, en faifant frapper le pendule contre quelque obfta-cle fonore que l’on met au terme de la vibration.
- 30. Si l’on fait ofciller deux pendules de même longueur , comme G3 M} 6c que leurs arcs faient égaux 5
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- .Expérimentale1. 203 s’ils partent en même-tems , ils fe rencontrent toujours enfemble vis-à-vis de JB.
- 40. Si les arcs qu’ils décrivent fone inégaux i après un certain nombre de vibrations, celui qui a parcouru les plus petits , précédé l’autre.
- - y°. Enfin , fi les pendules font de différentes longueurs , quand bien même ils partiraient enfemble , le plus court fait des vibrations qui durent moins que celles de l’autre ; 6c û le rapport des longueurs eft comme 1 à 4., le plus long ne fait qu’une vibration contre deux.
- Explications*
- Ces expériences , Sc les moyens qu’on employé pour les exécuter * font expliqués par tout ce que nous avons dit ci-deffus ; & les réfuitats dont il eft aifé de faire l’application prouvent évidemment les principes que nous avons établis en dernier lieu.
- Le premier , par exemple , faic voir, contre l’opinion de plufieurs Auteurs , que la chûte , par un petit arc de cercle > dure moins de tems
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- 204 Leçons de Physi$.Uê que la defcente par la corde correspondante , car on voit qu’elle dure moins que par le diamètre ; 8c nous aivons montré précédemment, que par le diamètre , ou par la cordé quelconque , le tems de la chute eft égal.
- Le fécond réfultat confirme encore cette doctrine , & fait voir que le premier effet n’eft point un accident qu’on doive au hazard ; car fi la de* mie-vibration duroit autant qu’une chûte verticale par le diamètre ; pendant une vibration entière, il faudroit que le mobile pût tomber d’une hau* teur , égale à 4 fois ce même diamé* tre ; puifqu’une vibration fe fait en deux tems égaux , & que l’effet dé la péfanteür eft toujours trois fois aufîî grand dans le fécond tems que dans le premier : cependant lorfqu’on fait tomber la balle d’une hauteur quadruple de la première , la différence entre le tems de fa chûte , & la durée de la vibration , eft encore pins grande 8c plus fenfible : il eft donc important , même dans la pratique , de ne point confondre, pour la durée, la chûte par la corde avec celle qui fe
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- TOJtt.n, VJ,LEÇON .PL 3 .
- 3jx £t~Gxf'nrjViorr.n*
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- Experimentale, 20$ fait par un petit arc, puifque celle-ci dure, notablement plus que la defcenr te par le diamètre , qui fe fait, comme on fçait, en même-tems que pat la corde.
- ; Il feroit à fouhaiter qu’on pût re? préfenter aux yeux , par ces mêmes expériences , le véritable rapport qu?il y a entre la durée de la chute ver? ticale par la longueur fimple ou doublée du pendule , & le tems de la demie-vibration; mais le procédé mé-chanique n’eft guéres fufceptible de eette précifion, & nos fens auraient peine à la faifir ; je ne diffimuleraî pas même, que dans tout ce qui re? garde le mouvement des corps en gé? néral, plufieurs des expériences qu’on employé font moins des preuves qui affûrent la théorie , que desjrepréfen? tâtions qui en facilitent l’in®ligence, âc qui ne doivent être ni utiles ni a-gréables à ceux qui font allez initiés dans les Mathématiques, pour s’éclairer tout d’un coup par la démon-ftration.
- A P P Lie AT 10 N S*
- On fçait de quelle importance elî
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- â©6 Leçons be Physique la mefure du tems , non - feulement dans la vie civile, pour mettre de l’ordre dans nos adions & régler 'les devoirs de la fociété; mais encore dans la plûpart des Sciences, fur-tout dans l’Aftronomie ôc dans la Phyfique , où la durée des effets eft affez fouventle principal objet de notre étude , & le moyen le plus propre à nous donner une jufteidée de la caufe. Le pendule, comme il pa-roît par ce que nous venons de prouver , eft un infiniment qui peut mieux que tous ceux qui font connus d’ailleurs , mefurer des parties de tems fort égales entr’elles , ôc nous en faire connoître la quantité par la durée -& par le nombre de fes ofcillations : on ne peut trop applaudir à ceux qui en ont fait la découverte , ou d’heu-reufes applications.
- Galilée n’eut pas plutôt trouvé les propriétés du pendule , qu’il fentit l’avantage qu’on en pourroit tirer ; l’-ufage qu’il en fit lui-même pour régler fes obfervations ôc fes expériences , lui valut une exaditude ôc une précifion , qu’il auroit eu bien de la peine à fie procures autrement 9 Ôç
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- ExPïRI'M'ENTALE. 207 îc dédommagea en quelque forte du travail pénible que cette invention avoit pu lui coûter.
- Mais le pendule , tel qu?il l’em-ployoit, ne pouvoit mefurer qu’une quantité de tems peu considérable , parce que la réfiftance de l’air dimi-nuoit peu-à-peu l’étendue des ofcil-lations, & les faifoit enfin cefler , fi quelqu’un -n*avoit foin de ranimer le mouvement. De plus il falloit avoir l’attention de les compter l’une après l’autre , pour en avoir la fomme ; 8c cette fujétion rendoit cette nouvelle mefure du tems impraticable en bien des occafions, de forte que le pendule n’étoit encore qu’un infiniment de Philofophe , dont ne pouvoit profiter le commun des hommes, qui préféré toujours la facilité à l’exaéth tude 3 quand l’une êc l’autre ne vont point enfemble.
- M. Hughens, en 1657, fit une application du pendule , dont tout le monde peut profiter ; il le joignit aux horloges pour régler leur mouvement f Sc cette ingénieufe addition a eu tant de fuecès , & a été fi généralement reçue, que les horloges
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- ao8 Leçons de Physique de chambre en ont pris le nom de pendules,»
- Pour être en état d’entendre comment un pendule rend une horloge plus exa&e, il faut fçavoir que ces fortes d’inflrumens font animés pat un reffort, ou par un poids qui met .en mouvement un certain nombre de roues, par le moyen defquelles les .aiguilles parcourent les graduations du cadran : li ce mouvement n’étoit point retenu par un modérateur , il feroit trop précipité, & l’aiguille qui marque les heures, ne pourroit jamais aller alfez lentement, pour ne.faire que deux tours en 24 heures.
- Mais fi le modérateur eft fujet k des inégalités, foit qu’il les caufe lui-même , foit qu’il fe laide maîtrifer par celles du rouage , ou du reffort jqui l’anime , le mouvement fera inégalement modéré, 6c l’aiguille ne me furera pas en teins égaux des parties égales du cadran, il y aura des heures qui paraîtront plus longues ou plus courtes qu’elles ne doivent être.
- C’efl à ce modérateur imparfait juf qu’alors, que l’on a fubflitué le pendule, <5c voici comment.
- Comme
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- Experimentale. 209 Comme toutes les roues s’engren-nent réciproquement, & qu’elles ne peuvent ni fe mouvoir, ni s’arrêter l’une fans l’autre, fi l’une de ces roues va régulièrement , le mouvement commun de toutes les autres fera régulier. Une d’entr’elles qu’on nomme rechet , ou roue de renemtre , ne peut tourner que quand une certaine pièce , qui porte deux palettes , ou quelque chofe d’équivalent, fe lève pour Iaiflfer palfer une de fes dents. Si du pafiage d’une dent à l’autre il fe paffe toujours des tems égaux, êë que la roue Toit exactement divifée , il eft évident que le mouvement de cette roue, <5c celui de toutes les autres aufquelles elle communique, fera parfaitement uniforme. C’eft donc à cette pièce d’échappement qU’on a adapté le pendule , afin que fes vibrations , dont la durée eft toujours égale , reâifiafîent les petites irrégularités qui peuvent venir du rouage a ou de l’aftion du refibrt.
- Nous avons dit que les ofcillations qûqfe font par les arcs du même cercle , ne font point d’une durée parfaitement égale , quand ces ares font Tome IL S
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- 2io Leçons de Physique
- plus grands les uns que les autres î quoique cette différence fait fort petite, & qu’on puiffe la négliger, quand il ne s’agit que d’un tems peu confî-dérable , cependant après un grand nombre d’ofci Hâtions, ces petites quantités multipliées feroient une fomrne fenfible , & cette fonrce d’erreur n’a point échappé à M.Hughens* Il prévit bien qu’avec le tems le rouage d’une horloge fe faliroit, que les huiles s’épaiffiroient, que les frotte-mens pourroient s’augmenter, en un mot que le mouvement pourroit le rallentir , 8c que le pendule réglé d’abord pour faire des ofcillations d’une certaine grandeur, les feroit plus courtes dans la fuite.. C’eff ce qui le porta à chercher une courbe d’ofeil-îation, dans laquelle il fut abfolument indifférent que le pendule raefurât de grands ou de petits arcs. JLefuc-cès de fes recherches, aufquelles plu-ffeurs Sçavans prirent partfut auffi heureux que leur objet étoit curieux 8c intéreffant pour la Géométrie ; il .trouva- que la cycloide avcit la, propriété qu’il cherçhoit ». 8c il la fuBfti-tua au cercle » en mettant au centre
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- ExPERÏMENT ALE. 211 du mouvement du pendule une portion de cette courbe , autour de laquelle le fil qui fufpendoit la verge pouvoir s’envelopper. Mais, comme nous l’avons fait voir par la Fig. iy* le cercle & lacycloïde fe confondenc en la partie inférieure ; les ofciila-tions fe font auffi exactement dans le eercle, fi elles ont peu d’étendue 5 êc c’eft le parti que l’on a pris depuis dans l’Horlogerie, pour éviter une certaine flexibilité qu’il falloit donner à la verge en fa partie fupérieure £ pour obéir à la portion de cycloïde qui devoit déterminer la nature de fon mouvement.
- Mais fi la Géométrie a fourni des moyens pour rendre les vibrations toujours égales en durée, par la nature ou par la quantité de la courbe dans laquelle elles fe font, des caufes phyfiques les dérangent fouvent, pan les changemens qu’elles apportent à la longueur du pendule.
- Comme il faut que le pendule maî-trife la pièce principale quifert à l'échappement , on ne peut pas fufpen-dre la boule , ou la lentille qui fait
- les vibrations , avec un fil mince &
- * • •
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- i2i2 Leçons de Physique flexible ; on fe fert ordinairement d’une verge d’acier , qui a environ une demi-ligne d’épaiffeur , &3 ou 4 lignes de large. Ces deux dimensions , & fa longueur fur-tout, ne font confiantes que dans une température parfaitement égale ; car du plus grand froid au plus grand chaud , un tel pendule devient fenfiblement plus ou moins long, par la dilatation oü par la condenfation du métal, comme nous le ferons voir en parlant des effets du feu. Les ofcillations, par cette feule caufe , feront donc plus lentes en Eté qu’en Hyver ; la même horloge avancera & retardera fuivant les différentes faifons , ou les différens états de l’air dans lequel elle eft.
- Le foupçon d’un pareil effet fuk pendit le jugement des Phyficiens , fur l’obfervation de M. Richer à! la Cayenne ; plufieurs crurent que le retardement du pendule qu’il attri-buoit à la péfanteur plus diminuée par la force centrifuge vers l’Equateur , qu’en France , n’étoit qu’un effet de la chaleur du climat qui avoit allongé le pendule , ou diminué la denfké du milieu. Mais les expérien-
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- Experimentale, zif ce s qui ont été faites depuis avec beaucoup de foin par plufieurs per-Tonnes fort intelligentes, & fur-tou€ par les Académiciens qui font allés par ordre du Roi tant au Cercle polaire qu’à l’Equateur, pour les mefu-res qui doivent conllater la figure de la terre ; ces expériences , dis-je , font connoître évidemment que ce n’eft point la température du climat s mais fa pofition, qui a obligé M. Ri-cher à raccourcir fon pendule , parce que l’état de l’air à la Cayenne n’eft point allez différent de la température que nous avons à Paris, eu égard à la corre&ion qu’on eft obligé de faire au pendule. Car , félon M. de Mairan * dont on connoît la fagacité * ma». & l’exa&itude , le pendule le plus iïmple qu’on puilfe exécuter, c’eft- $• à-dire , une boule de métal d’un pouce de diamètre fufpendue par un fil de pite , doit avoir, pour battre les fécondés à Paris, 3 pieds 8 lignes & de ligne , à compter du centre d’ofcillation jufqu’à celui du mouvement ; & par toutes les expériences qui ont été faites en différens tems, & par diverfes perfonnes} il
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- * Jdim. de f Acad, des Sc. 173)*. e. »I4.
- 214 L E ÇOMS DE - P H Y SI (ÿ.U S réfulte conflamment, qu’un tel pendule feroit de plus de deux lignes trop long pour battre les fécondés dans les climats voifins de: l’Equateur ; différence trop grande pour pouvoir être attribuée à la température du lieu ; car l’expérience * fait voir qu’une chaleur égale, à celle de l’eau bouillante , n’allonge que d’un -tiers de ligne une verge de ferde$ pieds 8 lignes { , telle : qu’on Remployé pour le pendule.;
- Pour procurer au pendule toute la perfection qu’il mérite, lés Phÿfi-eiens ont imaginé, d’oppofer à elle-même là caufe qui en fait varier' la longueur : la dilat ation', én-al l ongeant la verge , fait defcendre trop ;bas le centre d’ofcillation ; ce dérangement n’en fera plus un , fi quelque autre pièce dilatée par. la-même chaleur.. Sc en même-tems , agit en féns contraire , & en telle proportion, que l’allongement de la verge; n’ait: pas’foi» effet; on a imaginé .pour; cela plu-fieurs moyens qui .ont- aflez bien réuffn M. Julien le Roi qui joint aux talens d’un excellent Artiffe, les con-poiffances phyfiques > Si- les yûês qui
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- TûMJI, VI, LEÇON .J?j , 4
- 2) ‘PtG.p'hAnraau. ,
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- Experimentale, si# tendent à la perfection de l’horlogerie , en a propofé & exécuté un dont le fuccès eft alluré par une expérience de plufieurs années., Et en dernier lieu M. de Caftini donna à l’Acadé» mie le projet d’un autre qui fut fort applaudi, parce qu’il peut s’employer plus commodément que la plûparc de ceux qui font connus jufqu’à présent , & que d’ailleurs il ne promet pas moins d’exaCtitude. Mais comme le mal & le remède dont il eft ici queftion , ont leur fource commune dans la dilatation plus ou moins grande des métaux , nous remettons ce que nous avons à en dire à la Leçon qui traite du feu , & des effets de la chaleur fur les corps.
- Article II.
- Du mouvement des corps caufé par, la péfauteur & par une force afâive & uniforme.
- Cette force que nous fuppo-foris agir avec la péfanteur fur le mê-nfe mobile. , fe nomme ordinairement force projectile $ tel eft l’effort du bras qui jette une pierre * ou celui
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- zi6 Leçons de Physique de la poudre qui chaffe une bombé.
- Ce mouvement une fois déterminé par le moteur, continueroit uniformément , fi la réfîftance des milieux , les frottemens , &c. n’y met-toient obftacle ; quoique cela foie inévitable dans l’état naturel , nous en ferons cependant abftradion, parce qu’il eft plus (impie & plus facile défaire connoître ce qui feroit , fî ces obftacles n’y étoient pas, que dé dire exadement ce qui eft , lorfqù’ils ÿ font.
- Quand lin coup de raquette * ou quelque autre impulfiôn détermine une balle à s’élever de bas en haut perpendiculairement à l’horizon, elle lui imprime une force diredement oppofée à la péfanteur , le mouvement du mobile fera donc l’effet de la force projedile , moins celui de la péfanteur ; c’eft-à-dire , que ,fi la première eft capable de produire une afeenfion de 60 pieds par fécondé 9 comme l’autre opéré une chûte !de ïy pieds en pareil téms, l’élévation de là balle fera bornée à 45; pieds pouf la première féconde. Dans la leconde fuiyante ? la péfanteur ayant
- trois
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- • Experimentale.- 217 trois fois plus cl’cffet que dans la première , eau fera un rabais de 45 pieds fur les 60 que la balle auroit fait en vertu de la force projeétile qui agit uniformément ; ainli elle ne s’élèvera que de iy pieds, après quoi elle cef-fera de monter, parce qu’alors lapé-fenteur a de l’avantage fur la force projectile ; celle-ci ne donne jamais qu’une vîteffe de 60 pieds par fécondé au mobile; celle-là au troifiéme tems lui donne une vîteffe de y fois î y, c’eft-à-dire , de 7y pieds en fens contraire. Il arrive donc en pareil cas, ce que nous avons fait voir * qu’il arriveront à un corps qui remonterait en vertu des vîteffes acquifes par fa chûte accélérée.
- Dirigeons maintenant la force projectile horizontalement; 8c en la fup-pofant toujours uniforme , partageons fon effet total FG, Fig. 22. en quatre parties égales, qui repréfen-tent autant d’inftans femblables. Si le mobile F , pendant le premier tems, defeend de la quantité 1 a en. vertu de fa péfanteur , pendant le tems fuivant, la même caufe agiffant trois fois plus le fera tomber de la Tome 11, T
- * LjeS. fix * exp. Fig. 1 2«
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- 2ï8 Leçons de Physique quantité bc* qui jointe au produit dé la première chûte , donnera 2 c ; en ajoutant de même à cette dernière quantité 3 d, l’effet du troifiéme tems cle , & à cette fomme 3 c , le produit du quatrième temsfg, on aura une fuite de points F ace g, qui formeront line efpéce de courbe que les Géomètres nomment -parabole.
- Hors la perpendiculaire à l’horizon , dans quelque dire&ion que l’on mette la force projeétile , pourvû qu’elle foit uniforme , fi Ia*péfanteur agit en même-tems fur le mobile , le mouvement compofé de ces deux forces fe fait toujours fenfiblement dans cette courbe ; il n’y a de différence que pour Y amplitude qui eff plus ou moins grande, comme H g ou H u
- En fuppofant, par exemple , que le mobile M , Fig. 23. tende directement au point P par une force projectile , fi l’on retranche de cette force , pendant une fuite d’inffans é-gaux, autant de parties qui expriment les effets de la péfanteur, en augmentant entr’elles comme le quarré des tems 3 c’efl - à - dire 3 qu’après
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- Experimentale. 219 le fécond tems elie ait perdu 4 fois plus qu’après le premier, à la fin du troifiéme 9 fois davantage , &c. l’extrémité de toutes ces lignes qui expriment les retardemens caufés à la force projedile par la péfanteur, donnera la courbe M r q ; c’eft-à-dire, deux demi-paraboles fembla-bles à.,selle de la Figure 22. qui fe joignent au fommet r.
- Avant que de mettre ceci en expérience , il eft à propos d’avertir qu’oii ne doit pas s’attendre à des effets parfaitement conformes à la théorie ; les Géomètres énoncent les chofes avec exaditude , parce qu’ils n’ont qu'à fuppofer les élémens qui doivent entrer dans leurs calculs ; mais quand il faut que la Phyfique s’en mêle , il y a prefque toujours à rabattre , parce que l’on a le plus fouvent fuppofé trop ou trop peu ; la force projedile & la péfanteur ne peuvent produire enfemble un mouvement vraiement parabolique , que quand elles ne fou firent aucune altération ; quand , .par exemple , la première eft toujours uniformément égale dans tous les inftans 3 & que la feconde eft tou-
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- 220 Leçons de Physique jours exactement accélérée, félon la progrefîion que nous avons établie % 8c cela n’efl point dans l’état naturel , parce que la réfiftance de l’air retarde l’une 8c l’autre , 8c les retarde irrégulièrement.
- Il y auroit bien encore quelque çhofe à dire en faifant attention que la direction delà péfanteur n’efl: point parallèle à elle-même ; c’eft-à-dire, que toutes les lignes perpendiculaires à l’horizon , par l’extrémité desquelles le mobile paffe pour décrire la courbe Fa c eg, ne font point parallèles comme on le fuppofe, puifqu’el-les tendent toutes au centre de la terre ; mais la force projeftile que nous fommes capables d’imprimer à un corps, a fi peu d’étendue , que cette caufe n’a lieu que dans la rigueur géométrique , 8c ne produit aucun effet fenflble.
- V. EXPERIENCE
- Fr E P A R AT I 0 N,
- La Figure 24. repréfènte une cu^ vette plus longue que large qui porte fur un de fes grands côtés un
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- E X ? E R ï M K N T A L E*' 22î-
- pfon vertical, & fur un de fes petits côtés, un gros tuyau de verre s. au bas duquel efl une efpéce de robinet, dont la clef en tournant porte dans toutes fortes de directions le petit ajutage A que l’on ouvre en tournant une autre petite clef B ; on met du mercure dans le tuyau jufqu’à une hauteur convenable ; & le robinet elt percé de façon que les frottemens font diminués le plus qu’il efl poL ûble.
- Effets.
- 1°. L’ajutage A étant vertical, lorf qu’on laifle échapper le mercure , il fe fait un petit jet dans la meme direction j qui après s’être élevé un peu moins haut que la furface fupérieure du réfervoir C, retombe fur lui-même , & s’épanouit comme les jets d’eau qu’on voit dans les jardins.
- 2°. Lorfqu’on met l’ajutage dans la direction horizontale AD , & que le mercure efl à une hauteur convenable dans le tuyau , le jet fe fait vis-à-vis de la parabole AED.
- 3°. Quand l’ajutage efl oblique comme dans la direction A F ou A Gx Tiij
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- ü22 Leçons de Physique le jet décrit l’une on l’autre des para» boies AIK j ou A LAI.
- Explications»
- Lorfque le mercure fort par l’ajutage , il eft pouffé par une force projectile qui lui vient de la péfanteur de celui qui eft dans le tuyau, & cette force peut être regardée comme uniforme , fi le jet dure peu j & que la furface Cdu réfervoir ne baifte point fenfiblement. Le mercure s’élève juf-qu’à ce que fâ péfanteur qu’il faut vaincre, ait confumé entièrement fa force projectile; Sc cet effet arrive avant qu’il parvienne à la hauteur de la furface C, parce que les frottemcns Sc la réfiftance du milieu affoibliflTenc un peu cette force qui le fait monter.
- Quand le jet de mercure s’échappe dans une direction horizontale , il continueroit dans la même ligne , s’il n’obéiffoit qu’à la force qui le pouffe dehors ;mais dès qu’il eft forti, la gravité s’en empare aufîï, Sc fon aCtion qui croît comme les nombres impairs i , 3 , y , &c. fait voir à l’œil ce que nous avons fuppofé dans la Figure 22.
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- Experimentale. 223
- Enfin l’on peut dire la même chofe de la ligne que décrit le mercure lorf-qu’il s’échappe par A F ou AG: la péfanteur ne lui permet pas d’y continuer Ton mouvement ; elle l’en écarte par des quantités qui font conformes aux loix de fon accélération , & la ligne qu’il fuit eft fenfible-ment une parabole, parce que vers la fin , où la réfiltance de l’air fait le plus d’obftacle , le jet, en s’épanouif-fant, devient plus large , & la partie fupérieure ne fort prefque pas de la parabole géométrique qui eft tracée fur le plan.
- On peut encore appeller ici en preuves les expériences fur le mouvement compofé, où nous avons faic entrer la péfanteur pour une despuif-fanees çompofantes ; telles font celles que nous avons repréfentées par les Figures 11. ôc 13. Car dans l’une ÔC dans l’autre, la courbe que trace le mobile par fon mouvement, & que nous n’avons pas nommée alors , eft encore une parabole , comme on le peut voir en y appliquant les régies que nous avons établies ci-defïiis.
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- 224 Leçons de Physique Applications.
- Toute la ballifiique , c’eft-à-dire cette partie de l’artillerie qui confifte à mefurer avec jufteffe le jet d’un corps fort péfant, comme une bombe , un boulet de canon , ôte. confite dans la combinaifon qu’il faut faire de la force projectile > & de la péfanteur du mobile. On conçoit ai-fément, par la feule infpection des Figures 22. ôt 23. que la direction d’un boulet de canon ou d’une bombe étant une fois réglée, l’amplitude H g ou M q eft d’autant plus grande , que le mobile eft pouffé avec pins de vîteffie ; car s’il pouvoit parcourir dans le premier infant toute la diftance qui eft entre les deux parallèles F H, G g, ou MC , P q , la parabole pafferoit au point k , ôc ne différeroit pas beaucoup d’une ligne droite : ainfi un mortier qui a une certaine inclinaifon , chaffe donc la bombe d’autant plus loin , que la for- , ce projectile imprime plus de vîtefTe ; mais cette force projectile vient de l’explofion de la poudre , ôc c’efl une chofe très-difficile que d’eltimer
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- Experimentale. 225” avec quelque jufteffe la valeur de cette impulfion. Elle dépend principalement de la qualité de la poudre & de la quantité , non pas que l’on y employé , mais qui s’enflamme ; car il ne faut pas croire que dans ces grandes charges* le feu prenne par-tous avant le départ : l’expérience a fait voir qu’une grande partie tourne en pure perte ; ainfl Ton voit qu’une des quantités les plus eflentielles à connoître, pour juger le mouvement d’une bombe, ell fu-jette à beaucoup de variations ; * auflî de quoiqu’on exige avec raifon que les Officiers d’Artillerie foient inlîruits «71*. des principes, on a encore plus de 7P* raifons pour vouloir qu’ils foient bien exercés aux Ecoles établies dans cette vue.
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- TOM, II, VI, JLKÇOJSf, Pl.S.
- :( : :
- I ru ntt -jecit
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- 227'
- *> X X- X * -X- * * X * * X * * X X * X- Sc XXXXXX •$.
- O’-fr-ç- •$-$• #•$•$• $••$• $•
- VII- LEÇON-
- Sur FHydroftatique.
- ON appelle Hyâroftatïque lafcien-ce qui a pour objet, la péfan-teur & l’équilibre des liqueurs. Quoique la gravité de ces corps foit la même que celle des autres > & qu’elle foit foumife aux mêmes loix que nous avons enfeignées dans la Leçon précédente , fétat de liquidité donne lieu à des phénomènes particuliers qu’il êfl important de connoître , & qui méritent d’être traités à part.
- Archimède, parmi les anciens Phi» lofophes, eft celui qui paraît avoir fait le plus de progrès dans cette étude ; on lui fait encore honneur aujourd’hui de la manière ingénieufe par laquelle il reconnut qu’une couronne d’or n’étoit pas au titre auquel elle devoit être , en la péfant dans l’eau. Parmi les modernes Galilée , Toricelli, Defcartes, Pafchal ; & dans ces derniers tems Mrs. Ma-
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- 228" Leçons de Physiqûê riotte & Guillelmini, ont ajouté beau-J coup de belles connoiflances à celles que l’on avoit déjà ; & leurs expériences auffi convaincantes que eu-rieufes, nous ont mis en état de fça-voir ce que nous devons craindre ou attendre de la force des eaux qui a-giflent par leur poids, 8c comment nous pouvons la tourner à notre' utilité , en l’employant par le moyen des machines hydrauliques.
- Les liqueurs , fuivant l’idée que nous en avons donnée dans notre première Leçon, page 44. font des matières dont les molécules extrêmement petites Sc mobiles entre elles , n’ont point une cohérence bien fenfible , de façon que chacune obéit , librement à fon propre poids , tout au contraire des corps folides, dont les parties liées 8c adhérentes les unes aux autres , réfiftent plus ou moins fortement à leur réparation , ne fe meuvent que toutes enfemble , & exercent leur péfanteur en commun.
- Nous ne cherchons point ici quel-les font les caufes de la liquidité , ni les différentes propriétés qui con-
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- Experimentale. 229 •viennent à cet état des corps : ces queftions trouveront leurs places dans la fuite. Il ne s’agit maintenant que de la manière dont les liqueurs péfent ; & comme tout ce qui eft liquide , ne l’eft pas également, il eft bon d’avertir que ce qu’exigent les îoix de l’hydroftatique , s’exécute d’autant moins exactement, que les corps s’éloignent davantage de la parfaite liquidité. L’eau & l’huile fe répandent fi leurs vaifleaux viennent à fe cafter ; mais l’entière efïufion de celle-ci eft plus lente.
- Les fluides dont les parties font aufli fubtiles, aufti mobiles que celles des liqueurs, ont les mêmes propriétés qu’elles ; mais s’ils font corn» pofés de molécules groftiéres & capables de s’accrocher fortement les unes aux autres, leur gravité a des effets un peu différens : l’air prend aufti exactement que l’eau , la forme du vaifteau qui le contient ; mais la fumée ne fe répand pas de même, ni aufti promptement, dans le lieu où elle eft.
- Pour fe former de la péfanteur des liqueurs ou des fluides une idée jufte*
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- 230 Leçons de Physique une idée qui facilite l’intelligence des phénomènes que nous avons à expliquer, il faut confidérer les matières qui font en cet état , comme un amas de petits corps îblides, très-durs, indépendans les uns des autres , péfans féparément & à proportion de leurs petites malfes. Mais une chofe fur-tout qu’on ne doit jamais oublier , c’elf l’extrême peti-teffe de ces molécules, qui les rend non-feulement impalpables, mais qui les fouftrait aux yeux les plus per-çans , lors même qu’ils empruntent iefecours des meilleurs microfcopes. C’elf principalement de cette dernière qualité, que dépendent les effets les plus finguliers de l’hydroftatique , ceux dont l’explication a peine à fe concilier avec une démonftration ri-goureufe.
- Nous comprendrons en trois feulions ce que nous avons à dire touchant l’hydroftatique. Dans la première , nous examinerons de quelle manière s’exerce la péfanteur d’une liqueur dont les parties font homogènes , ou confidérées comme telles; dans la fécondé, nous ferons voit
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- Experimentale. 231' comment le comportent enfemble plufieurs liqueurs dont les denfités font différentes ; 8c dans latroifiéme, bous comparerons les corps folides avec les liqueurs, en les y plongeant.
- PREMIERE SECTION.
- De la péfanteur & de l'équilibre des liqueurs, dont les parties Jont homogènes.
- SElon l’idée que nous nous fbm-mes faite des liqueurs , celles qui font homogènes font compofées de particules qui font femblables, tant par la figure , que par la grandeur 8c le poids ; une certaine quantité d’eau , par exemple , fera donc un amas de très-petits corps mobiles , qui auront des forces égales pour fe mouvoir de haut en bas ; fur ces principes on peut établir les proportions fuivantes.
- Premiers Proposition.
- Les liqueurs féfent, non, - feulement quant à leur majje totale, mais encore en elles-mêmes, c ejl-à-dire 3 quant aux par-* fies, qui les comgofent*
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- 232 Leçons de Physique
- La première partie de cette propo fîtion n’a pas befoin d’autre preuve , que l’expérience qu’on en a tous les jours, en portant un verre plein d’eau ou de vin à la bouche ; on fent bien que quand il eft vuide , il ne péfe pas autant. Comment donc fe pourroit-ïl faire qu’une fomme de petits corps péfans n’eulfent point de poids ?
- L’autre partie eft une fuite nécef-faire de la première , & ne femblepas avoir plus befoin qu’elle d’être prouvée. Car ft la maffe totale péfe, d’où lui peut venir cette péfanteur, linon des parties matérielles qui la compo-fent ? Cependant la plupart des Phyli-ciens s’y arrêtent, parce qu’il s’en eft trouvé quelques-uns qui ont prétendu que les liquides ne péfoient point. dans leur-propre élément ; mais par cette expreiïion vouloient-ils dire que les parties d’une liqueur ne péfent point dans la malle qu’elles compofent ; qu’elles n’ont plus de péfanteur ab-folue ? Ou bien feulement, qu’elles font en équilibre entre elles ? Si ce dernier fens eft celui qu’ils ont attaché à leur propolîtion , c’eft combattre un phantôme} que de s’amu-
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- ÈXPER ï MEN T ALE. 23$ Ier à prouver qu’une certaine quantité d’eau, par exemple , eft encore péfante , quand elle eft mêlée avec d’autre eau , ou qu’elle contribue au poids de la malïe dont elle fait partie. Quoi qu’il en foit, voici la preuve qu’on en donne.
- PREMIÈRE EXPERIENCE.
- Y RE PARAT! ON.
- J ' ‘
- La Figure 1. repréfente un fléau de balance , qui tient en équilibre dans .un vafe plein d’eau, une petite bouteille de verre fort épaifle , vuide & bouchée.
- *
- E F F E T S.
- I '
- Àulîi-tôt qu’on débouche la bouteille, elle s’emplit d’eau, & elle va au fond du vafe.
- Explications.
- On fçait que de deux corps atta-' chés aux bras d’une balance , celui qui enlève l’autre a le plus de poids ; fl la bouteille, en fe rempliflant d’eau, enlève le baflîn qui la foutenoit en équilibre , c’eft que cette eau la rend
- * 'Tome IL V;
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- 234 Leçons de Physique plus péfante qu’elle n’étoit, & pouf preuve que l’augmentation de fon poids n’efl: antre chofe que celui de l’eau qu’elle reçoit, il n’y a qu’à rétablir l’équilibre, en ajoutant du poids dans le baflin oppofé ; ce poids ajouté fera égal à celui d’une pareille quantité d’eau péfée hors de la malle dont elle fait partie : ce qui fait bien voir, à quiconque en voudroit douter , qu’une certaine quantité de liqueur a toujours fa péfanteur abfo-lue , foit qu’elle faffe partie d’une plus grande raaffe de la même liqueur * foit qu’elle fe prenne féparément.
- Applications.
- Des exemples fans nombre nous mettent tous les jours fous les yeux des effets femblables à celui que nous venons de voir dans l’exemple précédent. De même qu’une bouteille, quand on la débouche , devient plus péfante par l’eau qui la remplit, un feau qui flotte 3 ou une barque s’enfoncent & fe perdent, lorfqu’il s’y fait quelque ouverture qui lui fait faire eau. La matière qui compofe ces fortes de vaiffeaux ? eft ordinal-
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- Experimentale, i3^
- rement plus péfante que le fluide qui les foutient , s’il peut s’y introduire âc remplir leurs capacités , le tout enfemble fait une mafle dont le poids excède celui d’un égal volume d’eau ; Sc par cette raifon , le vaifleau tombe au fond.
- Les corps bien poreux ou fpon-gieux , qui demeurent quelque tems expofés à un air humide, comme les bois, les pierres tendres, la terre même , n’en deviennent-ils pas plus pé-fans ? Sc tout au contraire ne perdent-sls pas dans un air plus fec, une partie de leur poids avec leur humidité ? Ceux qui vendent au poids des mar-chandifes qui font fufceptibles de fé-chereffë Sc a humidité , comme le tabac , l’indigo, le fucre, Scc. ont grand foin de les tenir dans des lieux frais , pour prévenir ou réparer une évaporation qui leur cauferoit un déchet réel.
- On eft dans Pufage de conferver dans Peau les bois qu’on defline à la eonftruction des vaifleaux. Quand on les a jettés dans le baflin , on les voit furnager d’abord , mais peu-à-peu ils s’enfoncent 3 Sc demeurent cachés
- y ij
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- 236 Leçons de Physique fous la furface de l’eau : c’efl que ce liquide les pénétre avec le teins , foit qu’il remplilfe des vuides , foit qu’il prenne la place d’autres matières plus légères qui cèdent à fon effort , 8c alors la pièce compofée de bois 8c d’eau , égale ou furpaffe même en, péfante^ur le liquide qui l’environne ; car c’efl un fait confiant, que les-parties propres du bois le plus léger péfent plus que l’eau. Le liège même ne fumage plus, lorfqu’ayant été-long-tems macéré, fes parties fe dé-funiffent, &ne compofent plus, com-, me d’ordinaire , un volume où il y a> beaucoup plus de vuide que de folide.-L’eau qui pénétre les corps, ajou--te donc à leur poids , en qualité de-liqueur péfante, non-feulement lorsque ces corps font hors d’elle, mais lors même qu’ils y font entièrement plongés; 8c cela, parce que les parties des liquides , comme celles des au—, très corps, font de petites portions de matière , 8c que toute matière efh péfante.
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- 1 X FE K I M E N T AEE. ZfJ!
- IL Proposition:
- Les parties à?une meme liqueur exer^-cent-leur péfanteur, indépendamment les unes des autres.
- Cette propriété leur vient de ce. qu’elles n’ont point de cohérence fenfible , de ce qu’elles peuvent fe réparer prefque fans effort , tout au. contraire des corps folides , dont les parties font liées, adhérentes. & difficiles à défunir. Si l’on veut enlever, une pierre , ou un morceau de bois,, par quelque endroit qu’on le prenne,, on foutient toute fa mafle, il eft bien.» naturel qu’on en fente auffi tout le; poids : mais fi l’on met le bout du* doigt fous le fond d’un vaiffeau percé ôc plein de liqueur ,. pour arrêter l’écoulement, on n’a à vaincre que le poids de la colonne qui répond perpendiculairement au trou ; car: pourquoi por.teroit-on les autres, fi. celle-là peut tomber fans les entraîner avec elle ? L’expérience rendrai ceci, évident..
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- 238 Leçons de Physique IL EXPERIENCE.
- T REPARAT ION.
- Au fond d’un grand vailfeau cylindrique de verre, repréfenté par la Fig. 2. on a pratiqué un trou & une virole cylindrique d’un pouce de diamètre , que l’on bouche avec un morceau de liège bien arrondi & graillé , afin qu’il puiffe céder à une médiocre preffion ; le canal commencé par la virole , eft continué dans le vaiffeau par un tube de verre A , de même diamètre , qui peut s’ôter quand il en eft befoin ; ôc le tout eft porté fur un trépied, au-deflus d’un plat ou d’un badin , pour recevoir l’eau qui: s?é coule.
- Effets.
- Après avoir verfé doucement de Peau dans le tuyau A , on remarque • à quelle hauteur elle eft , quand fon. poids chalfe le bouchon B ; on ôte le tuyau, on remet le bouchon ; comme il étoit avant , & fi l’on emplit le vafe jufqu’à ce que le bouchon forte de fa place, on pourra ob~
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- Experimentale, syp lérver que l’eau efl précifément à la même hauteur qu’elle étoit précédemment dans le tuyau.
- E X P Z 1 C A T I O N S o
- On ne peut difconvenir que le bouchon B ne foit chafle de fa place parle poids de l’eau. Il réflfle autant5 lorfqu’on emplit le grand vaille au > que quand on ne charge que le tube , pourvu que ce foit à même hauteur : il efl donc évident que ce tuyau né change rien à la prefflon du fluide , & que la colonne qui péfe fur le bouchon, agit de même , foit qu’on: la fépare du refie par une enveloppe folîdè, foit qu’elle ait communication avec la mafle totale. Ne diflimu-lons pas cependant que le frottement caufe quelque petite différence , parce que cette ré fi fiance efl plus grande j quand la colonne d’eau fe meut dans un tuyau dont la furface efl foli-de , que quand elle n’efl contenue que par une mafle d’eau dont les parties font roulantes.
- Pour prendre une idée jufle de ces "fortes d’écoulemens , & pour concevoir avec facilité pourquoi les'flui-
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- 240LËÇONS de Fhysî^üë' des exercent leur péfanteur autrement que les folides, il faut fe repré-fénter, comme on le voit parla Fig,, 3. toute la maffe d’eau contenue dans notre grand vafe , divifée en plufieurs colonnes >1,2, 3,4 > $ , dont chacune efl compofée d’un égal nombre de parties ; li le fond du vailfeau qui fert de bafe & d’appui à toutes ces colonnes , vient à s’ouvrir en a , la partie inférieure de la colonne 3 n’étant plus foutenue , doit tomber par l’ouverture , 8c. après elle toutes les autres qui font pofées dehus. Cette colonne entière glilfera donc de haut-en-bas, entre la fécondé 8c la quatrième, qui font foutenues aux points b âc c , ôc dont toutes les parties mobiles , fur leur propre centre , deviennent autant de petits rouleaux qui facilitent fa defcente* Si la fécondé Sc la première colonne d’une part., la quatrième 8c la cinquième de l’autre part, étoient compofées de parties liées 8c cohérentes-, elles fubfif-teroient de toute leur longueur, & par la chûte de -la troifiéme , il fe ferait un vuide entr’elies. Mais com^ meces particules font extrêmement ..........petites
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- Experimentale. 241 petites , extrêmement mobiles les unes fur les autres , dès que le haut de la troifiéme colonne vient à descendre j & qu’elles ceflent d’être fou-tenues en cet endroit, elles s’écroulent à proportion de l’écoulement ; & de cette manière la Superficie de là mafle totale baiffe tonte enfemble , quoiqu’il ri’y ait qu’une des colonnes qui fourniife à l’écoulement par fa chûte.
- Quand les parties ont une cohérence fenfible 3 comme celles des liqueurs grafles ou vifqueufes , ou que la mafle du fluide qui s’écoule, a beaucoup de largeur par rapport à fa hauteur , on s’apperçoit alfez bien du vuide que laine au-deflus d’elle la colonne qui s’écoule ; la Superficie, au-lieu d’être plane comme à l’ordinaire , efl plus creufe dans le milieu 9 parce que les parties voifines n’arrivent point avec afiez de vîtefle, pour remplacer celles qu’une péfanteur directe fait defcendre.
- Applications.
- On voit par l’explication que nous venons de donner., combien la flui-Tome IL X
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- 242 Leçons de Physique dité des corps apporte de changement aux effets de leur péfanteur. Si l’on tiroit avec un fil, ou qu’on pouf-'sât de bas-en-haut le bouchon B,* on n’auroit à foulever que le poids de la colonne dont il eft la bafe , parce que cette portion d’eau étant indépendante du relie , peut Te mouvoir librement dans la mafie. Mais fi cette mafle venoit à fe convertir en glace ; par la feule raifon qu’elle ne feroit plus liquide, ôc que fes parties fe-roient liées & cohérentes , la main qui foutiendroit la colonne qui répond au bouchon , dès l’inftant de la congélation , auroit à porter tout ce qui ell; contenu dans le vaiffeau.
- Le frimât, la neige , ôc toutes les congélations aqueufes qui s'attachent aux arbres ôc aux plantes , les affaifi-fent ôc les fatiguent bien davantage que l’eau qui les mouille , parce que. lés branches ont à porter non feulement les parties humides qui les entourent , ôc qui font adhérentes à leur écorce , mais encore celles que la gelée attache à celles-ci, & que leur propre poids feroit tomber de côté 9 fl elles étoient fluides.
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- Experimentale* 243
- Ceux qui ont eu occafîon de vifiter les cavernes 6c les grottes naturelles qui fe rencontrent en différens pays , ont pû remarquer fouvent certaines concrétions pierreufes qui fe forment goûte à goûte , 6c qui pendent aux voûtes, à peu près comme les glaçons- qu’un faux dégel fait naître au bord des toits , 6c de tous les endroits où il s’eft fait quelque fonte un peu lente de la neige ou de la glace. Ces fortes de pierres que l’on nomme ftalaclites , font originairement liquides comme l’eau qui eu charrie les parties ; la première goûte qui demeure fufpendue à la voûte , n’a que l’adhérence qu’il lui faut, pour foutenir fon propre poids , mais à mefure que fon humidité s’évapore , elle devient folide & capable d’en porter d’autres à qui la même chofe arrive , de manière qu’une rnalfe allez confidérable demeure fufpendue malgré fon poids , par la feule raifon qu’elle eft folide , 6c qu’une partie tient à la-voûte.
- Cette opération de la Nature eft imitée d’alfez près par les ouvriers qui fabriquent la bougie 6c la chan-
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- 344 Leçons de Physique delle ; les mèches font enfilées parallèlement fur des baguettes , Sc on les plonge à plufieurs reprifes dans des baquets qui contiennent le fuif fondu, ou bien on fait couler par en-haut la cire toute chaude le long de la mèche ; cette dernière pratique eft fur-tout en nfage pour les cierges, qui doivent être plus gros par-en-bas ; car on conçoit bien que la matière en fe refroidiffant coule moins vite vers la fin de fa chute , & l’on a grand foin suffi de ne la point employer trop chaude, afin qu'il en relie davantage è chaque immerfion 3 ou chaque fois qu’on la verfe.
- Ne quittons point cet article fans obferver un fait qui trouve encore fon explication dans notre fécondé propofition.. Les liqueurs ne touchent pas à la manière des folides ; leur choc, à quantités égales de matière , ne fe fait pas fentir de même ; en un mot ? on craint la chute d’un glaçon du poids d’une livre , de l’on n’appréhende point d’être bielle par une pareille quantité d’eau.
- Indépendamment de ce que les liqueurs fone divifées en tombant par
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- E-X? P E R I M E N T A-E S. 24 £ des milieux réfiftans, Sc que leur fin perfide augmentée par cette divi-fion , retarde allez confidérableme.nt la vîteffe de leur chûte ; indépen-datoment, dis-jede cette raifon, les corps en cet état s’appliquent à une plus grande fur face , & divifent leur effort total en une infinité de petites impreffions peu fenftbles. Suppofons T par exemple , qu’on préfente le plat de la main à la chûte d’une livre d’eau qui ait une figure fphérique, on peut concevoir cette boule fluide comme un affemblage de petites colonnes ? parallèles entr’elies Sc à la direéliort de leur chûte commune ; la plus longue de toutes, à caufe de la fphéri-cité de la maffe, portera fon effort feul au milieu de la main , Sc les autres , par la même raifon , arriveront un peu plus tard Sc frapperont lés parties voifines , chacune en raifort de fa maffe particulière * ainfi tout le coup fera partagé à toute la largeur de la main qui le reçoit. Mais fi cette boule eft de glace , ce ne fera pas la même chofe , la main ne fera frappée qu’en un très-petit efpace „ qui recevra l’effort non feulement de
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- ù.^6 Leçons de Physique la colonne qui lui répond, mais encore de toutes les autres qui font unies à celle-ci, & qui exercent leur péfanteur en commun avec elle. Delà vient qu’un corps anguleux, ou pointu , fait plus de mal en tombant , qu’un autre qui feroit plat, parce que fon effort eft réuni fur une plus petite place ; & par la raifon du contraire , on rifque moins de fe bleffer quand on tient la main creufe, pour recevoir une boule qui tombe , que lorfqu’on l’étend.
- III. Proposition.
- Les liqueurs exercent leur péfanteur en toutes fortes de fens.
- C’eft-à-dire, que non-feulement elles péfcnt de haut-en-bas, comme tous les autres corps, mais elles pref-fent auffi latéralement tons les obfta-cles qui les retiennent; & elles tendent à s’élever de bas-en-haut, lorf-qu’eües communiquent avec des quantités plus hautes, & par-là plus péfantes qu’elles.
- On conçoit aifément comment les liquides péfent de haut-en-bas ? puifqu’ils font compofés de parties
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- Experimentale. 247 qui participent à la gravité , qui eft commune à tous les corps. Mais il n’eft pas auffi facile de comprendre leur preffion latérale. Cependant fï l’on fait attention que leurs molécules font dans le vafe qui les contient * comme un amas de petits globules , on pourra bien imaginer qu’elles ne font pas tontes arrangées régulièrement les unes fur les autres, comme dans la Fig. 3. mais que le plus fou-vent une colonne exerce fa preffion entre deux autres, 8c tend à les écarter , comme on le peut voir en la Fig. 4. où la preffion perpendiculaire , qui fe fait vis-à-vis du point d, efl tranfportée par les colonnes latérales vers les côtés e , / , du vafe. De la même manière , quand la colonne df agit contre les deux parties^, h , la première fait une réfiflanee fuffi-fante à caufe des parois du vafe qui fappuyent : mais la partie h foufïre un effort qui la fouléve de bas-en-haut, 8c qui aura fon effet , à moins qu’une colonne égale à i k, ou quelque chofe d’équivalent, ne péfe def-fus pour la contenir.
- Cette preffion qui fe communique X iiij
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- 2^8 Leçons de Physique ainfi à la partie h , & qui tend à la foulever, a donné lieu à cette ex-preflîon , les liqueurs q>êfent de bas-en-haut ; mais ce feroit en abufer , & prendre de la péfanteur des liquides une idée très-faufle , fi l’on préten-doit en effet qu’elles ont en elles-me* mes une tendance à s’élever ; une colonne de liqueur efl portée de bas-en-haut, par la prefiion d’une autre qui s’exerce dehaut-en-bas avec avantage , comme une livre de plomb au bras d’une balance , jufqu’à ce que toutes deux foient également élevées au-defïus de l’horizon. Venons maintenant à la preuve de notre propo-fition.
- III. EXPERIENCE
- Préparation.
- Dans un grand vafe plein d’eau colorée , Fig. 5. on plonge fucceiïive-ment trois tubes de 6 à 7 lignes de diamètre, ouverts des deux bouts, mais dont on tient le haut bouché avec le pouce pendant le tems de l’immerfion.
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- Experimentale. 249
- Effets.
- Qùancî chacun de ces tubes efi plongé , Sc qu’on le débouche par le haut en ôtant le pouce, l’eau s’élève dedans à la même hauteur où elle efl: dans le grand vafe , quelque figure qu’ait lé
- Exp l 1 cAT 10 NS.
- Le tube que l’on plonge perpendiculairement dans le vafe, contient une colonne d’air qui remplit fa capacité , Sc qui ne peut en fortir tant qu’on le tient bouché par en-haut ; car ce fluide étant plus léger que l’eau, ne peut plus fortir par-en-bas, dès que le bout au tube efl plongé. Mais fi-tôt que le pouce efl ôté de defllrs l’orifice fupérieur, & que l’air ceflant d’être appuyé en cette partie , ne fait plus un obflacle invincible à l’eau , elle y efl portée par le poids de celle qui refte dans le grand vafe, en: la manière qui fuit.
- Lorfque le tube C efl plongé, l’eau par fa péfanteur naturelle tombe de D en E , ôc coule d’F en F, parce qu’elle efl compofée de parties
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- âj’o Leçons de Physique mobiles & roulantes, & que cette partie du tube forme un plan incliné. L’effet en demeureroit là, s’il y avoit en F un obftacle invincible , ou que ce qui eft contenu dans la finuofité E F, ne pût s’y mouvoir facilement. Mais c’eft un fluide preffé par la colonne G D , qui répond perpendiculairement à l’orifice du tube , & qui eft continuée jufqu’en E; l’eau s’élève donc dans la branche CF, non qu’eîie ait une tendance réelle de bas-en-haut , mais parce qu’elle obéît au poids d’une colonne G E, qui péfè de haut-en-bas ; & elle continue de s’élever jufqu’en c, c’eft*à-dire, à telle hauteur où elle eft en équilibre avec G E qui la pouffe.
- En quelque endroit du vafè que l’on plonge le tube H, fon orifice inférieur , de quelque côté qu’il fe préfente , reçoit toujours un volume d’eau preffé latéralement par la colonne perpendiculaire, à laquelle il répond, 8c qui porteroit fon effort contre la paroi du vafe , comme on le voit en e 8c en/, Fig. 4. ainfi l’eau étant pouffée dans l’orifice /, avec une preffion égale au poids de la co-
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- 'Experimentale. lonne 1 K , elle s’élève à la même hauteur dans le tuyau , & de la même manière que dans le précédent.
- Enfin fi Je tube n’eft point recourbé , & qu’il fe préfente comme L M, dans Finftant où il eft débouché par le haut, Peau qui fe préfente à fon orifice M, eft dans le cas du globule h9 Fig. 4. appuyée fur la colonne perpendiculaire M h, par les colonnes latérales ,/<?,/ 0, qui ont leur point d’appui contre les parois du vafe pref-fée par le poids des colonnes voifi-nes n 0 ,no‘, elle eft donc obligée de s’échapper par le tube où elle trouve moins de réfiftance , jufqu’à ce que fon propre poids , augmentant avec fa hauteur, foit enfin égal à celui qui la force.
- IV. EXPERIENCE.
- V REPARAT! ON*
- P Qj> Fig. 2. font deux viroles de la même largeur que celle qui eft en B , & propres à recevoir le même bouchon ; mais quand il eft placé à l’une des trois viroles, il faut que les deux autres foient fortement bouchées»
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- a$2 Leçons d^e Phys iqu s Effets.
- A telle virole que Toit placé le bouchon mobile , il cède toujours à l’effort de l’eau que l’om verfc dans le vafe, quand-elle parvient à une même hauteur.
- Ê X P LI C y} T I 0 N s .
- Cette expérience prouve la même chofe , & s’explique de même que la précédente l’effort que l’eau fait perpendiculairement , en péfant fur le fond du vafe , comme tout autre corps pourroit faire> fe diftribue contre les parois mêmes , & en toutes fortes de fens , à caufe de la mobilité , de la figure & de la petiteffe des parties ; mais comme cet effort vient de la péfartr teur y & que la direction naturelle de cette puiffance eff perpendiculaire au fond du vaiffeau , le bouchon ne cède que quand la liqueur a une certaine hauteur, 8c la même quantité d’eau ne fuffiroit pas , fi le vafe r étant plus large , tenoit la fuperficie du fluide moins élevée.-
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- ;Ex P E R I M;E N X A L E. 2 y |
- Applications*
- On rencontre à tout inftant des preuves de la preffion latérale des fluides ; unpot, une. bouteille inclinée , un tonneau que Ton met en perce , ne fe vuideroient jamais, fi la liqueur qu’ils contiennent, ne lespref-foit que dehaut-en-bas, à la manière des corps -joLides : un navire percé d’un coup de canon , fait eau par le côté, & rifque de le perdre, fi l’on n’y met remède , comme fi lemal étoit au fond vers la quille ; <k l’eau y entre avec d’autant plus de vîtefie, que la. mer a plus de hauteur au-def-fus du trou.
- Quand on bâtit des digues, des ré-fervoirs, Sc autres ouvrages hydrauliques , on a grand foin de les proportionner aux efforts de l’eau. On a vû quelquefois des provinces fubmer-gées , & quantité d’autres accidens funeftes,parce qu’on n’avoit point op-pofé des réfifiances fuffifantes à la pref-îion latérale des eaux*
- On doit porter ces fortes de précautions jufques dans les travaux où les matières font tant foit peu fiui-
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- 25:4 Leçons de Physique des, foit par la petitefle de leurs parties , foit par leur peu de liaifon ; fi , par exemple, on éléve une digue avec de la terre , ou avec du cailloutage , on la voit bien-tôt s’écrouler, fi l’on ne donne à fes côtés une pente fuffi-fante qu’on appelle talus ; 8c les murs qui retiennent les terraffes, ne réfif-tent à la poufiee , que quand ils ont une folidité proportionnée à la hauteur & à la nature des terres.
- Creufer un puits, c’efi: former dans 1-a terre un canal perpendiculaire à l’horizon. Ce canal effc dans le cas du tuyau L il y a dans le voifinage,des eaux dont la furface foit plus élevée que le fond du puits , elles doivent le remplir jufqu’à ce qu’il en contienne aflez pour leur faire équilibre. Il arrive aflez fou vent que l’on creufe fort profondément , avant que de trouver une terre de nature à laifler pafler l’eau : e’efl: comme fi l’on en-ibnçoit beaucoup le tube, fans ôter le pouce qui le bouche par en-haut : fi on le débouche alors , les colon-? nés latérales étant fort longues & fore péfantes, chaflent l’eau dans le tube avec précipitation ; de même il efi
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- Experimentale, arrivé fouvent que des ouvriers ont été furpris par l’aoondance de l’eau au fond d’un puits neuf, parce que la nature du terrain, leur avoit fait cher-cher trop avant un palTage à la four-ce, & qu’il s’étoit trouvé tout-à-coup trop libre.
- De ce qu’une liqueur peut être élevée de bas-en-haut par le poids des colonnes voifines , il fuit qu’on peut indifféremment remplir un vaiffeau par le fond, s’il eft percé, en le plongeant perpendiculairement, ou bien par fon embouchure en l’inclinant ; ôc ce choix eft d’un avantage confidérable en plufieurs occafions, je n’en cite? rai qu’une.
- Pour tirer l’eau des puits qui font fort profonds , on fe fert quelquefois de deux fceaux attachés aux deux bouts d’une même corde, qui em-brafte un tambour qu’on fait tourner , de manière que l’un defcend pendant que l’autre monte ; c’eft , à mon avis, la meilleure machine connue qu’on puiffe employer en pareil cas , c’eft-à-dire, quand une grande profondeur rend l’application des pompes très-difficile ; mais- comme
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- 2$6 Leçons de Physique ces fceaux font ordinairement fort grands, & qu’on efl fouvent obligé de leur donner de la longueur aux dépens de la largeur, pour s’accom--moder au diamètre du puits, on.prend le parti de les emplir par le fond, Si pour cet effet on y pratique une^ou -plufieurs foupapes, qui lailïent entrer l’eau , Sc qui ne lui permettent pas -de retomber.
- IV. Pso.f o s i T i o n*
- 'Toutes les -parties d’une même liqueur 'font en équilibre entr elles ,fo:t dans unfeul •vaijjeau, foit dans plufieurs qui commit-niquent enfemble.
- Pour ôter toute équivoque , j-’en-tens ici par le mot de parties, des volumes égaux Sc en tout femblables ; car comme les molécules changent félon le degré de liquidité , il pour-loit fe rencontrer des cas où la den-üté ne ferolt point uniforme dans toute la maffe , Sc alors on devroit considérer la liqueur comme s’il y en avoit plufieurs mêlées enfemble.
- En fuppofant donc toutes les parties •parfaitement femblables, comme on a courlieu de aoir§ qu’elles le font dans
- la
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- Experimentale. 2 5*7 la plupart des liqueurs, je dis qu'il y a équilibre entre elles , ou qu’elles fer meuvent jufqu’à ce qu’elles foienc parvenues à cet état, parce qu’elles ont des farces égales ; car la force d’un corps qui tend à tomber y n’eft autre chofe que cette tendance , Sc fa quantité de matière. Or la tendance à tomber, eft égale dans tous les corps, comme nous l’avons prouvé dans la Leçon précédente ; & dans toutes les parties d’une liqueur homogène , la malfe efl la même félon notre fuppofition ; ainfi les couches fupérieures ne peuvent déplacer ceL les qui font au-defïous , parce que celles-ci ont autant de force pour refier où elles font , que celles - là peuvent en employer pour les déplacer.
- Qui dit équilibre > dit repos ; cependant je ne prétens exclure ici d’autre mouvement que celui qui vien-droit de la péfanteur plus grande d’u-= ne part que d’une autre. Plufieurs Phyficiens prétendent que les parties des liquides fe meuvent continuellement ; s’ils entendent par ce mouvement celui que la chaleur entre-lame IL Y
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- 2j8 Leçons d e Physique
- tient dans tons les corps, il n’efl guéres pofiible de le leur contefter;& nous ferons voir ailleurs qu’il eft très compatible avec l’équilibre dont il s’agit maintenant : mais fi l’on veut que ce foit une qualité affeétée aux liqueurs en tant que telles, j’avoue que je ne connois aucun phénomène qui m’oblige à recevoir cette fuppo-fition ; & je penfe qu’on ne doit pas fans de bonnes raifons fuppofer un mouvement actuel, où peut fuffire une mobilité de parties incontefta-bles. Paffons aux preuves de notre propofition.
- V. EXPERIENCE.
- PREPARATION*
- Dans un fcyphon renverfé, tel qu’il eft repréfenré par la Fig. 6. il faut verfer de l’eau colorée , du vin , ou du mercure , &c. & pofer le fupporc fur un plan bien horizontal.
- Effets.
- La liqueur s’élève également dans les deux branches en même-tems»
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- Experimentale. 2$$ Explications.
- La partie inférieure du fcyphon étant pleine , s’il s’élève dans l’une des deux branches une colomne de liqueur comme A B , fon poids s’exerce fur la partie B C qui eft mobile , la folli-cite à s’élever dans l’autre branche , Sc cet effort eft vaincu par le poids d’une colomne femblable C D ; ainfî puifque CD 6c AB qui font de même longueur, fe foutiennent mutuellement , on peut conclure que les parties femblables d’une même liqueur , font en équilibre.
- VI. EXPERIENCE.
- T REPARATION.
- Le canal E F, Fig. 7. par le moyen d’un robinet qui eft au milieu , ouvre une communication entre le grand vaiffeau G H , & le tuyau montant E I. Ce tuyau eft ajufté en E, de façon qu’on peut l’ôter , 6c mettre en fa place un autre tuyau K qui s’élève obliquement , ou L qui a plufieurS ftnuofités , 6c l’on emplit le grand vafe jufqifen G H, avec une liqueur colorée. Y ij
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- z6o Leçons de Physique
- Effets*
- Dès qu’on a tourné le robinet pour ouvrir la communication entre le grand vailfeau G H, & le tuyau montant E1, la liqueur s’élève jufqu’en I; & cet effet eft toujours le même , foit que le tuyau foit droit & perpendiculaire , foit qu’il foit oblique on tort u.
- Explication*
- Quand on compare des liqueurs, par rapport à leur poids dans des vaif-feaux qui communiquent, ce ne font point les quantités contenues de part & d’autre qu’il faut comparer y mais les colonnes qui fe touchent par leurs bafes au trou de communication. Dans notre expérience , par exemple , c’efl le trou de la clef du robinet qui mefure la bafe de ces colonnes ; or comme ce trou ell commun aux deux, quelque quantité de liqueurs qu’il y ait dans le grand vafe * il n’y a jamais qu’un filet capable de palier par ce trou , qui y exerce fa prehion : le relie efl porté tant fur le fond 5 que fur les parois inclinés du
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- Expérimentale. 26* vafe; il n’eft donc point étonnant qu’une petite colonne d’eau contrebalance cette preffion dans le tuyau „ & ne s’élève pas plus haut que la fur-face G H. *
- Si le tuyau montant efl incliné en lin fens comme K, ou en plufieurs comme L , il faudra une plus grande quantité de liqueur pour faire équilibre à la preffion qui vient du grand vafe , parce que tous les corps qui péfent par des plans inclinés , perdent une partie de leur poids, & que le filet de liqueur qui péfe en E , efï capable d’en porter un fembîable à la. hauteur E l, quelque chemin qu’il tienne.
- Applications.
- Quand l’eau d’une rivière , d’un étang, d’un lac > Scc. pénétré par fon propre poids dans la terre , fi les canaux qu’elle y trouve , ou qu’elle fe pratique avec le tems, prennent une forme fembîable à la Figure 6. quelque diffance qu’il y ait entre AD 9 quelque difpofition que prenne le terrain entre BC, l’eau remonte auffi haut que le lieu d’où elle efl defcen-
- *J/£. J>m
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- 262 Leçons de Physique due. On ne doit donc pas regarde? comme un phénomène inexplicable, une fource qui fait naître ou qui entretient une pièce d’eau confidérable fur une montagne fort élevée ; c’eft qu’elle vient de quelque endroit encore plus haut ; & quoiqu’on n’en connoifîe point de tels à 40 ou yo lieues de diftance , ce n’eft point une raifon pour rejetter cette expli* cation.
- Si l’on a defîein de conduire l’eau par fa propre péfanteur, il ne faut pas, comme l’on voit, fe flatter d’y réuflïr, fi le lieu où. elle efl:, fe trouve plus bas que celui où l’on veut qu’elle vienne ; il ne fuffiroit pas même que les deux lieux fuffent de niveau , parce qu’il faut de la pente pour vaincre la réfiftance des frottemens. C’effc pourquoi dans tous les aqueducs , dans les tuyaux de conduite, dans les canaux où l’on veut qu’il y ait écoulement, on donne ordinairement 7 ligne d’inclinaifon par toife.
- On ne doit pas non plus défefpé-rer de conduire l’eau où l’on veut, quoiqu’on foit obligé de la faire paf-fer par des endroits beaucoup plus
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- Experimentale. 263 bas que celui où l’on a deflein qu’elle aille , pourvû que celui-ci ne foit pas auiîi élevé que la fôurce d’où elle part. L’eau qui fe diltribue dans les jardinsdans les mailons de Paris,
- 8c que l’on fait monter jufques dans les appartemens pour l’ufage des gar-dérobés , vient par des tuyaux enterrés fous le pavé des rues ; mais cette eau qu’ils amènent , arrive de quelque édifice public, des réfervoirs du Pont Notre-Dame , de la Samaritaine , &c. qui font plus élevés que les lieux de fa dedination , foit par eux-mêmes , foit par la difpofition du terrain.
- Tout le monde fçait que la furface des liqueurs efl un plan horizontal, quelque forme que puiffe avoir le vaiffeau qui les contient. C’efl une fuite néceffaire de l’équilibre de leurs parties ; car fi les colonnes GM, OP,
- H N, * exercent l’une contre l’autre » *%. 7» des prefîions égales, à la hauteur MN, où elles rencontrent les parois du vaifleau, étant d’une même matière 3 il faut qu’elles ayent, à compter de là j des volumes égaux, 8c par con-féquent que leurs extrémités d’en-
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- 2^4 Leçons de Physique haut Te trouvent dans la même ligne GH.
- Mais ce plan que repréfente la fu-perfide des liqueurs, n’en eft un que pour nos fens. Car lorfque la furface des eaux a beaucoup d’étendue , par le même principe il eft prouvé qu’elle eft convexe , & l’expérience eft parfaitement d’accord avec la théorie.
- Il n’y a perfonne qui ait été dans un port, ou qui ait voyagé fur mer, qui n’ait du remarquer qu’on apper-çoit les mâts d’un vaiffeau qui aborde , avant qu’on puiffe voir le corps du bâtiment; comme aufïi en approchant d’une ville on découvre les clochers & les toits avant que d’ap-percevoir le rez - de - chauffée des maifons. C’efi que nous ne pouvons voir qu’en ligne droite , & que la convexité de la mer interrompt le rayon vifuel qui vient du corps du vaiffeau à l’oeil du fpedateur, à une distance où le rayon qui vient du mât eft libre, comme on le p«ut voir par la Figure 8.
- En effet , fi les colonnes d’eau qui compofent la mer, en vertu de leur péfanteur égale} doivent avoir leurs
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- Experimentale. 265 leurs extrémités fupérieures a , b , c,. également diftantes du centre de la terre d ; qui eft le centre commun de tous les corps graves, elles ne peuvent pas fe ranger dans un plan re-préfenté par la ligne e f, il faut né-ceflairement qu’elles compofent une fiirface convexe , qui ait fon centre en d , Fig. 9.
- . Enfin il fuit encore de cet équilibre des parties d’une même liqueur, que de plufieurs réfervoirs qui communiquent , il n’en faut voir qu’un pour juger à quelle hauteur eft la liqueur dans les autres. Car quand on me cacheroit une des deux branches du feyphon de la Figure 6. ou le grand vaiffeau de la Figure 7. en conféquen-ce du principe établi, la liqueur élevée en A ou en 1, m’apprendroit infailliblement qu’elle eft à une fem-blable hauteur de l’autre part. Je fçaurai donc combien il refte de vin dans un tonneau , fi je puis feulement joindre au robinet un tuyau montant comme EL*
- Non-feulement on peut connoître de cette manière à quelle hauteur eft une liqueur dans des yaifteaux opa-
- ïme IL Z
- Ilg, 7.
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- 266 Leçon s.de Physique ques ou inacceffibîes , mais on peut aufli s’en fervir pour les emplir. Car ii l’on vcrfe de la liqueuf dans le tuyau J, elle ne pourra s’y foutenir que par le contrepoids d’une colonne femblable dans le grand vafe G H. Mais cette colonne ne peut s’y élever , & fe foutenir toute feule ; à me-fure qu’elle commencera , elle s’écroulera par fon propre poids 6c par la fluidité de fes parties, 6c elle ne parviendra à la hauteur O, qu’autant que le vafe s’emplira pour la foutenir latéralement.
- V. Proposition.
- Les liqueurs exercent leur preffîon tant 'perpendiculaire que latérale , non en raison de leur quantité, mais en raifon de leur hauteur au-dejfus du plan horizontal , & de la largeur de la bafe qui les fondent.
- C’eft-à-dire , que fi l’on conferve la hauteur & le fond du vaiffeau toujours les mêmes , on pourra changer indifféremment fa forme 6c fa capacité ; de forte qu’une certaine quantité d’eau , par exemple, pourra faire un effort 200 on 300 fois plus ou
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- Experimentale. 267 moins grand , félon la manière donc elle fera employée : propofition paradoxe , mais très-certaine, Sc d’autant plus importante , qu’elle influe fur prefque toutes les machines hydrauliques.
- VIL EXPERIENCE.
- ? REPARATION*
- Sur les deux petits côtés de la cuvette AB, Fig. 10. s’élèvent deux montans AC, BD, creufés par dedans en coulilfes , pour recevoir les deux pieds de la pièce EF, qui, par ce moyen , haufle & baiflfe , & fe fixe où l’on veut avec les deux vis C, D. En E & en F, font deux petits piliers ouverts par le haut en fourchettes , pour recevoir deux leviers G, H, terminés de part & d’autre par deux portions de poulies , dont les gorges ont pour centre celui du mouvement dans la fourchette.
- Au fond de la cuvette eft attaché un trépied de fer , qui porte un cylindre creux de métal 1K, dans lequel gliffe un pifton qui a peu de frottemens. Ces deux pièces enfem-
- Z ij
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- 268 Leçons de Physique ble font repréfentées par la Figure i r.
- Le cylindre reçoit à vis plufieurs vaifleaux de verre , repréfentés par les Figures io. 12. & 13. garnis par le bas, d’une virole de cuivre, & par le haut, d’une large cuvette. La hauteur de tous ces vaifleaux eft égale > mais leurs figures âc capacités font, comme l’on voit, fort différentes.
- Quand un de ces vaifleaux eft adapté au cylindre , comme on le peut voir par la Figure jo. deux poids L, Mqui tirent fur les leviers, tendent à élever perpendiculairement le pif-ton , par le moyen d’une verge de métal N, & d’un double cordon attaché en G & en H 3 & qui traverfe une mortaife pratiquée à la pièce EF.
- La Figure 14. repréfente une efpé-ce de lanterne cubique de métal, garnie de glaces, à laquelle s’ajufte le cylindre de la Figure 11. & quelqu'un des vaifleaux de verre dont nous avons parlé ; au fond de la lanterne eft fixée une poulie O , qui renvoyé un bout de chaîne du pif ton à la tige N, de forte que cette pièce étant placée fur le trépied dans
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- Experimentale. 269 la cuvette , le jeu des leviers fait mouvoir le pifton dans une direction horizontale..
- La cuvette A B eft doublée de plomb ; les pièces qui font en fer s font vernies ; celles qui fe joignent à vis, ont des anneaux de cuirs gras interpofés ; le pifton eft le plus libre qu’il eft poftible ; 8c les poids L 8c My font deux petits féaux ou deux baf-fins de balances, que l’on peut charger plus ou moins ; & l’on a pratiqué en K une efpéce de robinet pour l’écoulement de l’eau.
- Effets* .
- Si l’on remplit d’eau le vaiffeau cylindrique, quand il eft monté à la machine , comme on le voit par la Figure 10. & que les poids L, M, foient tels, qu’ils enlèvent à peine le pifton ; le même effet fubfifte $ quoiqu’on fubftitue à ce vaiffeau ceux des Figures 12 & 13. dont les capacités font très-différentes.:, j
- Les mêmes poids font encore né-cèffaires 8c fuffifans, fi l’on place fur le trépied les pièces qui font repré-fentées par la Figure iq. 8c que l’oa
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- $7o Leçons de Physique mette de l’eau à la même hauteur que dans les expériences précédentes, à compter du defîbus de la petite poulie de renvoi O.
- E X P LICATIONS.
- Pour mouvoir le pifton de bas en-haut , il y a deux fortes de réfiftances à vaincre ; fçavoir , celle de fon frottement dans le cylindre , & celle du poids de l’eau. La première ne doit point varier quand on fait les expériences de fuite, puifque c’eft le même pifton & le même cylindre. Si l’on n’eft point obligé d’augmenter, & qu’on ne puifîe pas non plus diminuer les poids, lorfqu’on employé le plus grand ou le plus petit des trois vaifleaux , pourvu que l’eau foit toujours à même hauteur; c’eft donc que les liquides , comme nous l’avons énonce dans notre propofîtion, ne péfent pas fur le fond de leur vafe en raifon de la quantité, mais félon la largeur de ce fond » & leur hauteur perpendiculaire.
- Et puifqu’il faut pour tirer le pifton horizontalement, autant de force que pour foulever la même quan-
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- TOM,IL, VII, LECOIT,Tl >3
- n r e an,*
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- Experimentale. 271 tité d’eau dans line dire&ion verticale , c’eft une preuve que la prelïion latérale des liqueurs équivaut à celle qui fe fait perpendiculairement à même hauteur.
- Ces faits, tout furprenans qu’ils paroiffent , font inconteftablement prouvés par les expériences que nous venons de; rapporter; mais ils ne font point expliqués. S’il eft utile de les fçavoir, il n’elt pas moins curieux d’en connoître la caufe, & c’eft pour tâcher de la dévoiler, que nous allons examiner comment la chofe fe pafle dans chacun des vaiifeaux ; commençons par le plus fimple.
- La maffe cylindrique d’eau qui ell dans le vaiffeau IK N , peut être conlidérée de deux manières , ou comme un faiffeau de petites colonnes contenues fous une enveloppe commune , ou comme des tranches orbiculaires pofées en pile les unes fur les autres ; voyez la Fig. 1$. de quelque façon qu’on la confidére, il ell évident que la bafe a b ell chargée de la fomme totale , ou des colonnes ou des tranches , & que fï l’on connolt feulement le poids d’u~
- r-r 4 • • • .
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- ù.^2 Leçons de Physique ne d’entre elles, on fçaura le poids dè toute la maffe, parce que la largeur de la bafe donne le nombre des colonnes , ou bien la hauteur de l’eau au-deffus de la bafe , détermine celui des tranches. D’où il fuit que dans un vaiffeau cylindrique pofé perpendiculairement à l’horizon , les liqueurs , eû égard à la bafe, ne péfent pas autrement que les folides.
- Dans le vafe repréfenté par la Fig. 13. dont la coupe , félon l’axe , le voit en la Fig. 16. il eft encore facile de voir que la bafe c d ne porte que les colonnes qui repofent perpendiculairement deffus , les autres étant foutenues par les parois , comme par des plans inclinés. Si c d eft égal à ét ~ b de la Fig. ij.il eft donc vilible que ces deux bafes font également chargées. La fluidité fait ici quelque chofe ; car c’eft parce que la partie c efd peut fe mouvoir, & exercer fa péfànteur indépendamment du refte de la maffe , qu’elle charge la bafe de fon poids. Si cette maffe totale étoit compofée de tranches orbicu-laires, mais folides, comme g b, i k , 6c c. il eft q£é de voir qu’elle feroit
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- Experimentale.' 273 toute foutenue fur les côtés du vafe y 6c que le fond c d ne porteroit que la dernière tranche infiniment mince.
- Enfin , comment fe fait-il que la bafe du vafe repréfenté par la Fig. 12. foit aufli chargée que celle des deux autres ? Puifqu’il n’y a que la petite colonne n n, * qui ait tonte fa hau-teur, les parties voifines 00, doivent-elles être également comprimées ?
- Que ces parties du vafe foient prefi-fées, cela s’entend facilement, puisqu'elles portent une partie du fluide qui eft péfant, & nous avons expliqué par la Fig. 4. comment non - feulement celles-ci, mais encore toutes les autres pp, qq, * participent à* 17. cette preflion ; mais qu’elles foient autant preffées que la partie n , c’efl: ce qu’on a peine à concevoir. On voit bien en effet que la colonne n n doit communiquer fa preflion en 0 6c en 7, parles globules qu’elle tend à écarter ; mais comme la force avec laquelle elle agit fur ces deux parties» a une direction oblique fur l’une 6c fur l’autre 6c qu’une force qui s’exerce obliquement, n’eft point égale à celle qui eff dire&e » il femble qu§
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- 274 Leçons de Physique la preflion en f & en q ne peut jamais égaler celle qui fefait en n.
- Il faut convenir aufîi que cette égalité n’eft pas démontrée à la rigueur ; mais l’expérience n’y JaifTe appercevoir aucune différence, 8c l’on concevra que celle qui peut y être, eft infiniment petite , fi l’on fait attention à ces deux chofes : i°. Que les molécules des corps liquides font très-petites. 2°. Qu’elles ne fe touchent point d’aufïi près , que quand les caufês de la liquidité viennent à ceffer : avec ces deux principes , je crois qu’on peut rendre rai-fon du fait en queftion. Car ces parties des liquides étant infiniment petites , quand bien meme elles né feraient qu’infiniment peu écartées les unes des autres, l’aétion d’une de ces particules pouffée entre deux autres , devient infiniment peu oblique , c’eft-à-dire , .prefque dire&e ; voyez la Fig. 18. Ce qui rend cette idée fort probable, c’efl que la pref-lion latérale , qui ne diffère pas fen-liblement de la prefîion perpendiculaire dans les liqueurs, eft notablement moins grande dans les fluir
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- Experimentale. 27^ des groflters, comme le fable, les menus grains, le plomb à giboyer , Scc. ôc qu’elle diminue ôc celle entièrement dans les matières qui paf-fent de l’état de liqueur, à celui de corps folides. Ce qui n’arrive, fans doute , que parce que les parties fe .rapprochent, fe pelotonnent en molécules plus grolïiéres, Ôc qu’au lieu de continuer d’agir les unes fur les autres , comme le globule 1 fur les deux qu’il touche , elles exercent une a&ion plus oblique , comme le globule 2.
- Application s.
- Les expériences que nous venons d’expliquer, nous conduifent naturellement à dire quelque chofe des pompes; ce font de toutes les machines hydrauliques, celles dont l’ufage ell le plus fréquent ôc le plus généralement utile : il eft à propos d’en con-Boître au moins les principales parties , les principes fur lefquels on doit régler leurs dimenfions , ôc comment la force qu’on employé 5 s’applique par leur moyen à vaincre la réflftance du fluide qu’on élève,
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- aj6 Leçons de Physïque afin de n’être point la dupe de Ton imagination, ou des faulfes promef-fes de certaines gens, dont le génie naturel n’ell point afifez éclairé par les lumières de la théorie.
- Les principales parties des pompes , font pour Tordinaire des cylindres creux A B , ou CD, Fig. 19. faits le plus fouvent de métal ; des pillons E, F, qui rempliffent une por-, tion du cylindre, & que l’on y fait mouvoir alternativement d’un bout à l’autre par le moyen d’une tige G ou H y au bout de laquelle on applique le moteur immédiatement, ou bien à l’aide d’un levier 1, ou de quelque autre machine; des tuyaux mon-tans comme K, L, pour conduire l’eau à la hauteur qu’on délire; 6c enfin des valvules , foupapes j ou clapets , qui lailfent palfer-l’eau dans un fens & qui l’empêchent de revenir en fens contraire , comme on le peut voir à chaque fond des deux cylindres B ou D.
- On peut dilHnguer en général deux fortes de pompes , compofées des parties que nous venons de nommer; fçavoir, celles, qu’ou appelle af-
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- Experimentale. 277 p/rantes, & celles qui Te nomment fmlantes ; nous ne dirons rien ici des premières , parce que pour les entendre il faut eonnoître quelques propriétés de l’air, dont nous n’avons point encore parlé; il ne s’agit donc maintenant que des dernières, de celles où le pifton pouffe immédiatement l’eau de haut-en-bas, ou de bas-en-haut.
- Dans le cylindre A B , par exemple , lorfqu’on éléve le pifton de B vers A , il laiffe un vuide entre lui 6c le fond de la pompe , Sc l’eau du baf-lin dans lequel elfe eft plongée , s’y éléve par la preffion des colonnes voifines, comme dans les tuyaux de la Fig. 6c par une autre caufe, que nous ferons bien-tôt eonnoître s lorf-qu’enfoite on vient à baiffer le pifton , l’eau retenue par un clapet qui eft au fond du cylindre , paiïe à travers le corps même du pifton où l’on a pratiqué un canal, & un autre clapet en-deffus, pour l’empêcher de retomber ; ainfî quand on éléve le pifton pour la féconde fois , le deffous s’emplit de nouveau , & l’eau qui étoit paftee au-deffus, eft portée plus
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- 278 Leçons de Physique haut ; en continuant ainfî , l’on parvient à remplir le tuyau montant, & ce qu’on fait après, eft autant d’eau dont on peut difpofer. Dans l’autre pompe C D , dont le corps eft entièrement plongé, l’eau tombe d’elle-même , & paffe à travers du pifton, pour remplir l’efpace qu’il laifle vui-de quand on l’élève ; ôc lorfqu’on vient à le preffer en en-bas , le trou fe bouche par un clapet qui eft à fa bafe,& l’eau eft obligée de pafîer dans le tuyau K, d’où elle ne peut retomber , parce qu’il y a en bas une autre foupape qui la retient. En réitérant donc les coups de pifton , ce tuyau montant fe remplit, & fournit enfuite de l’eau à la hauteur où il finit.
- Dans l’une & dans l’autre de ces deux machines , il eft facile d’évaluer la réfiftanCe qui vient du poids de l’eau qu’on éiéve ; car félon les principes établis ci-defliis , & les expériences que nous avons employées pour les prouver , quelque forme que prenne la colonne du fluide, on aura fa jufte valeur, en multipliant la largeur de fa bafe ; qui eft celle du pifton même, par la hauteur perpen-
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- TOJkL.jr, vu. leçon jpl.æ •
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- Experimentale. 279 diculaire du tuyau montant. Dans l’une de nos deux pompes la colomne d’eau repofe fur le pifton que l’on tire , dans l’autre elle réfifte au pifton que l’on pouffe , & c’eft précifément la même chofe , quant à la force qu’il faut employer. Enfuppofant donc un pifton de telle largeur, que la colonne d’eau , dont il eft la bafe, pé-fe 20 livres par pied , le tuyau montant, ne fût-il que d’un pouce de diamètre , s’il a 20 pieds de haut, lafom-me de la charge contre le pifton fera 400, produit de 20 multiplié par 20, comme fi la colonne d’eau étoit dans toute fa longueur d’un diamètre égal à celui de fa bafe.
- On ne gagne donc rien , comme Ton voit, à faire des tuyaux menus pour conduire l’eau d’une pompe ; on y perd au contraire par l’augmentation des frottemens ; car nous avons fait voir dans la troifiéme leçon*,que cette efpéce de réfiftance,toutes cho-fes égales d’ailleurs, croît comme les furfaces, & que la fuperficie intérieure d’un petit tuyau , par rapport à la folidité du contenu, excède celle d’un plus gros.
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- 2$o Leçons de Physique
- Puifqu’une colonne de liqueur fort' menue peut exercer une grande pref-JÛon, lorfqu’el le aboutit à une large bafe , on ne doit pas s’étonner que quelques pintes d’eau faffent crever un tonneau plein, quand on les élève perpendiculairement fur le trou de la bonde dans un tuyau fort long : car alors cette colonne ayant la largeur du tonneau pour bafe , elle a la même force, que fi dans toute fa longueur elle avoit cette même largeur. Mais ceux qui feroient curieux de répéter cette expérience, doivent être avertis que les tonneaux ordinaires, dans lefquels on met le vin à Paris & aux environs, font capables d’une ré-iîftance beaucoup plus grande qu’on ne le pourroit croire ; 20 pieds de tuyaux ne m’ont quelquefois point iéufii pour faire crever un demi-muid; le muid crève plutôt, parce qu’il fournit une plus large bafe.
- Les écoulemens qui fe font de vaif-feaux percés au-deflbus de la fuper-fïcie de la liqueur, à ouvertures égales , ont d’autant plus de vîtefie, que la liqueur efl plus haute au-delfus du trou, parce que la partie du fluide
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- ’ E X P E R I M E N T A L E. 281 <Êjui s’écoule a&uellement, eft preffée par le poids d’une colonne plus longue ; c’eft pourquoi les jets d’eau s’élèvent & dépenfeht d’autant plus , que leurs réfervoirs font plus hauts ; êc la hauteur du jet diminue aufli à mefure que ces réfervoirs fe vuident. De-là vient encore qu’un vaiffeau dont la capacité eft uniforme, comme un cylindre , un prifme, &c. po-fé fur fa baie, ne fe vuide point également en tems égaux , fî l’écoulement fe fait par en-bas. Les quantités pour chaque tems vont en diminuant, comme la hauteur de la fuperfîcie du liquide qui s’écoule ; c’eft par cette raifon que dans les réfervoirs publics -, où l’eau fe diftribue félon les concédions faites aux particuliers,on doit avoir foin que le badin d’pù elle part, foit toujours également plein* - Avant que l’horlogerie fût auflï parfaite , & d’un ufage aufli commun qu’elle l’eft préfentement, on étoit fort dans l’ufage de mefurer le tems » par l’écoulement de quelque liqueur, ou de quelque fluide ; la clepjydre Sc le fable ne font autre chofe que des vaift féaux dont une partie fe vuide d’eau * Tme U• A a
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- 282 Leçons de Physique ou de quelque poudre fine, pendant un certain tems ; mais ces fortes d’inf-trumens ne peuvent jamais être bien parfaits, parce qu’en général la vîtef-fe des écoulemens dépend non-feule-ment de la hauteur perpendiculaire du fluide, qui eft ce que nous avons principalement en vûe ici, 6c qu’on peut aifément mefurer, mais encore de la quantité des frottemens, du degré de fluidité 6c de denfité, qui font variables , 6c qu’il eft difficile d’évaluer.
- R3GERSS9
- IL SECTION.
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- De la péfanteyr & de ïéquilibre de plujieurs Liqueurs, dont les denfités font différentes.
- N O us avons donné au commencement de la première fedion une idée des liqueurs en général, en les repréfentant comme un amas de petits corps folides , très .'durs , in-dépendans les uns des autres , pé-fans féparément ôc à proportion de leurs petites maftes; tout ce que nous
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- Experimentale. 283 avons à ajouter à cette defeription , pour faire entendre comment fe comportent dans le même vaille au deux liqueurs de denlités différentes, c’eff que ces petits corps qui les compo-fent > font eux-mêmes des affembla-ges de parties plus fubtiles , fortement liées & adhérentes entr’elles ; la denlité de ces petites, maffes étant plus ou moins grande, leurs ligures & leurs grandeurs occalîonnant pius ou moins de vuide dans leur affem-blage , on conçoit bien qu’il en doit réfulter des fluides ou des liqueurs plus ou moins denfes.
- Quand on compare plufieurs liqueurs par rapport à leur poids, ou la comparaifon fe fait entre des volumes d’une grandeur fenfible, comme lorfqu’on péfe de l’eau contre de l’huile . ou contre du mercure , dans des vaiffeaux féparés ; ou bien ce font les parties mêmes que Ton compare enfemble, comme lorfqu’on mêle de l’eau avec du vin , ou avec de l’air : de quelque façon que cela fe faffe, la péfanteur. exerce les droits comme ailleurs ; mais la fluidité donne lieu à des effets particuliers que nous allons examiner. À a ij
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- 384 Leçons de FhysiquiI Première Proposition.
- La différence du poids , ou de la den-Jîtê >fuffît pour féparer les parties de deux liqueurs qu’on a mêlées enfemble, Jî d'autres caufes plus fortes n’empêchent cet effet.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- T R EPARATIOU.
- Dans un vafe de verre divifé en deux parties, qui communiquent par un petit canal d’une ligne Sc demie de diamètre, Fig. 20. il faut mettre d’abord du vin rouge jufqu’en A , ôc achever de l’emplir avec de l’eau, & l’expofer en quelque endroit où il ne foit point agité.
- Effets.
- De Pextrémité du canal A on voie auffi-tôt s’élever une petite colonne de vin, qui fe répand enfuîte fur la fuperheiede l’eau; Sc peu-à-peu tout le vin paffe ainfi à la place de l’eau* & celle-ci à la place du via»
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- Expriment ax e. 285
- Explications.
- Les particules qui compofent îa fiiafle d’eau , étant plus péfantes que celles du vin , font plus d’effort pour occuper le fond du vafe, que celles-ci n’ont de force pour leur réfif* .ter ; de-là il arrive qu’une colonne d’eau , capable d’occuper à-peu-près la moitié du canal A, prend fon cours de haut-en-bas, & qu’une pareille quantité de vin s’élève en même-tems de bas-en - haut : & comme ces colonnes d’eau & de vin , à mefure qu’elles paffent, fe réparent continuellement aux dépens de la maffe dont elles font partie , à caufe de fa fluidité ; il arrive enfin que toute l’eau fe trouve où étoit le vin avant l’expérience , ôc que le vin efl obligé d’occuper la partie du vafe la plus élevée : parce que deux corps ne peuvent pas être en même-tems dans le même lieu, comme nous l’avons fait voir dans la troifiéme Leçon*, en*j. parlant de rûnpénétraïûüté de la ma-71' liçre»
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- a86 Leçons de Physique
- II. EXPERIENCE»
- Préparation*
- La phiole cylindrique qui efl re~ préfentée par la Fig* 21. contient y fluides différens ; fçavoir, 1. du mercure , 2. de l’huile de tartre, 3. de l’ef-prit de vin, 4. de l’efprit de térébenthine , y* 6c de l’air.
- Effets.
- Quand le vafe efl: en repos, toutes ces matières occupent les places qui conviennent à leur péfanteur fpécifi-que ; c’eft-à-dire, que le mercure fe tient au fond, l’huile de tartre immédiatement au - deflus , après celle-ci l’efprit-de-vin , l’efprit de térébenthine enfuite , l’air au-deflus de tout ; 6c fl l’on renverfe plusieurs fois la phiole en l’agitant, dès qu’on la re-pofe, chacune de ces liqueurs reprend fa place, mais le mercure 6c l’huile de tartre plus promptement que les autres.
- Explications.
- Ces cinq fluides différent plus en-tr’eux, que le vin 6c l’eau de l’expé-
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- Experimentale. 287 rience précédente, non - feulement par leurs péfanteurs fpécifiques , mais encore par leur nature ; ce qui fait, fans doute , qu’en les agitant enfem-ble , iis ne fe divifent point, & ne fe mêlent point autant que d’autres liqueurs qui feroient plus analogues ; c’eft par la même raifon , que le mercure & l’huile de tartre fe démêlent plus vite que les autres.
- Applications.
- . Les vaiffeaux propres à exécuté! ces fortes d’expériences, peuvent recevoir différentes formes & fe dif-poferde diverfes manières., On peut, par exemple, cacher la capacité inferieure qui contient le vin de la première expérience, dans un petit pied-d’eftal , ou autrement, B, Fig. 20. en ne laiffant ainfi appercevoir que la partie du vafe où l’on met l’eau , il fembie à ceux qui ne connoiffent point ces effets > que l’eau fe change en vin ; c’eft ainfi que l’on trompe quelquefois les yeux par de petits artifices , qui perdent tout leur mer-* veilleux quand on en connoît les eau-fcs. Nous n’en parlons que pour ap~
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- a-$8' Leçons de Physique prendre à fufpendre Ton jugement dans les choies que l’on ne conçoit pas d’abord , & à ne pas regarder comme furnaturels des effets qui fur-prennent, & dont la caufe phyfique ne s’apperçoit pas.
- . Les matières grades, animales, végétales ou minérales, étant pour l’ordinaire compofées de molécules moins denfes que celles de l’eau, s’en dégagent lorfqu’elles y font mêlées , & le plus fouvent l’on n’employe pas d’autre moyen pour les en féparer , que de leur donner le tems de fur-nager ; c’eft ainfi qu’on fépare la crème du lait.
- On voit fouvent des eaux croupies, àlafuperfîcie defquelles on remarqué des taches luifantes, qui font paroi-, tre des couleurs d’iris quand on les regarde dans certains fens ; ce font des parties grades , ou fulfureufes, qui fe font élevées du fond, comme il arrive dans les terrains bitumineux; ou qui fe font démêlées de l’intérieur de l’eau, ce qui ne manque guéres d’arriver dans les badins où l’on va laver le linge. Mais fi une goûté d’huile une parcelle de graiffe, s’é»
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- Experimentale. 28^ lève au-defius de l’eau, la même cho-fe doit arriver, & arrive en effet, quand il y en a une plus grande quantité ; ainfi plus un animal efl: gras , toutes chofes égales d’ailleurs , plus il a d’avantage pour nager, Un bœuf, ou un cochon , à cet égard, court donc moins de rifque de fe noyer, qu’un lévrier, ou tout autre animal maigre.
- Nous pourrions encore citer ici pour exemple, l’afcenfion des vapeurs ôc des exhalaifons ; mais nous avons prévenu cette application , en faifanc connoître dans la leçon précédente , que la fumée Sc la flamme ne s’élèvent dans l’air que par une légéreté refpe&ive , qui n’efl:, à proprement parier , qu’une moindre péfanteur , comme l’air s’élève dans l’huile, l’huile dans l’eau , l’eau dans le mercure.
- Quoiqu’une liqueur plus légère foit capable de s’élever au travers d’une liqueur plus péfante , il y a pourtant telle circonftance où cet effet n’a point lieu. L’eau & le vin , par exemple , que nous avons employés dans notre première expérience , ne fe féparent point, quand on les a ver-fés brufquement l’un fur l’autre.L’hui-Tome IL B b
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- ’spo Leçons de Physique le & i’eau battues enfemble avec l’aIt qui s’y mêle , perdent leur fluidité , le blanc d’œuf & la crème fouettée font îa même chofe , & ces fortes de mélanges fubfiftent allez long-tems.
- Tous ces exemples prouvent feulement , qu’il y a des caufes qui s’op-pofent aux effets de la péfanteur dans la féparation des fluides mêlés , 8c que ces caufe peuvent devenir pré-dominantes^Jptis elles ne détruifent point notre prof>ofition. Il faut fe fou venir ici de ce que nous avons dit des frottemens dans la troifiéme leçon. Cette forte de réfiftance s’augmentant comme les furfaces, les liqueurs mêlées peuvent être divifées en fi petits volumes, que l’une touche l’autre par trop d’endroits , & que la différence de leurs péfanteurs, qui feroit la caufe de leur défunion , n’égale pas le frottement, ou ( ce qui efl la même chofe ) la difficulté qu’elles ont à fe féparer. C’eft par cette rai-fon que le vin , prefque auffi péfant que l’eau pardui-même , quand il efl fort divifé par une chûte trop bruf-que, demeure dans l’eau comme il s’y trouve ; au lieu que fi par la forme
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- Experimentale. 291 du vafe , ou par la façon de le verfer, on met en oppolition des volumes .plus confidérables , Ôc qui ayent •moins de furface par rapport à leur foliditë il arrive le plus fouvent que le frottement cède à la péfanteur de l’eau. C’efl: encore par la raifon des frottemens augmentés parla divifion des parties, que l’huile le vin deviennent onguent, que le blanc d’œuf, la crème , &c. deme$$ent en moufle; .car.l’air y efl: fl divlfe & fon mélange avec ces liquides efl: fi intime, que iàdégéreté neifuffit plus pour l’en dégager. Ajoutez à ces iaifons deux au--très caufes, qui;rendent encore -la réparation. des parties difficiles ; c’efl: la vifeofîté qui efl: plus ou moins grande dans une matière que dans une autre, mais dont aucune n’efl: parfaitement exempte ; & l’analogie qui fe trouve, fouvent entre, deux liqueurs., & qui confifte vraifemblablement dans une certaine convenance de figures , de grandeur , ou de furface. L’efprit-de-vin mêlé avec l’eau ne s’en fépare plus; & l’huile de térébenthine ,.qui n’efl: guéres plus légé-xe , ne fait pas la même chofe.
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- at)2 Leçons de Physique
- II. Proposition.
- Tlujîeurs liqueurs ou flufieur s fluides ^ quoique de natures differentes, péfent les uns fur les autres en raifon de leurs den~ fités & de leur hauteur.
- Cette propofition n’a befoin ni d’explication , ni de preuves ; car fï toute liqueur efl: péfante , par la raifon feule qu’elle eft matière, ajouter une liqueur fur une autre , c’efl ajouter un poids à un autre poids, êc quand l’un des deux feroit plus petit que l’autre, il n’a pas moins une valeur réelle qui doit être comptée dans la fomme. Si l’on a defTein de charger le fond d’un vailfeau cylindrique de deux livres de liqueur, & qu’on commence par y verfer une livre d’eau , on pourra certainement achever la charge avec de Phuile ; celle-ci étant moins péfante , il en faudra un plus grand volume , mais fon poids ne contribuera pas moins à la preffion qu’on s’eft propofée.
- III. Proposition.
- Deux liqueurs de denfités différentes font en équilibre, lorfqu ayant la même
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- Experimentale.- '29% î>afe, leurs hauteurs -perpendiculaires cl-Vhorizon font en raifon réciproque de leurs denfttés ou péfanteurs fpécifiques.
- III. EXPERIENCE.
- P RE PA RATION*
- Ë CD , Fig. 22. eft un fcyphdn ren-verfé, dans lequel on verfe du mercure , jufqu’à ce que la furface de part Sc d’autre Toit d’une demi-graduation plus élevée que la ligne C D ; après quoi l’on verfe de l’eau colorée dans la branche CE.
- Effets.
- Lorfque la colonne d’eau mefure 14 graduations, le mercure fe trouve d’une graduation plus élevé dans la branche D, que dans l’autre.
- Explications.
- Le mercure chargé d’un côté par la colonne d’eau, s’élève dans l’autre branche jufqu’à ce qu’il foit en équilibre avec la liqueur qui lepreffe ; quand il celfe de monter , fa hauteur au-delïus de fon niveau égale la quatorzième partie de celle de l’eau ? Ôc
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- 2‘94 Leçons de Physique l’on fçait d’ailleurs que le poids de î’eau eft à celui du mercure, comme i eft à 14 ; il eft donc évident que les hauteurs de ces deux liqueurs en é-quilibre , font en raifon réciproque des denfités, puifque l’eau fe tient .14 fois auffi haute , comme le mercure eft 14 fois auffi péfant.
- Applications.
- La propofition que nous venons de prouver, étant une fois reconnue pour vraie , il fera aifé de connoître le rapport de denfités de plufieurs li-^ quenrs, en comparant ainlî leurs hauteurs lorfqu’elies feront en équilibre 5 car on conçoit bien qu’au lieu de mercure on pourroit mettre avec Peau toute autre matière liquide , comme de Phuile , de l’efprit de vin , &c. & qu’on jugeroit de même parleur hauteur au-deflus du niveau, de combien l’une feroit plus ou moins pé-fante que l’autre.
- Comme ôn peut juger des denfî-tés par la comparaifon des hauteurs * on pourroit auffi par l’élévation de la plus péfante des deux liqueurs , li l?on connoiffoit les denfités., effimer*'
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- Experimentale.^ îa hauteur de la plus légère en tel cas où l’on ne pourroit la mefurer. Si 9 par exemple, un plongeur avoit au fond de l’eau un fcyphon renverfé avec du mercure, fur lequel la preffion de l’eau agît feule , & feulement par une des deux branches, dès qu’il verroit le mercure élevé d’un pied, il pourroit conclure en toute fureté que la colonne d’eau qui preffej a 14. pieds de hauteur.
- Nous fommes fur la terre comme les poiffons qui rampent au fond de la mer , plongés dans un vafle fluide qui nous environne de toutes parts , 8c dont nous ne fçavons pas au jufle la hauteur : accoutumés dès i’inflanc de notre naiffance à la preffion de l’air qui eft égale ôc uniforme fur tou-te l’étendue de nos corps, nous ne la fentons point , parce qu’elle efl continuelle 5 car fentir n’eft autre cho-fe que juger de notre état a&uel, par comparaifon à un autre qui a précédé : une fenfation qui n’efl jamais interrompue , à proprement parler, n’en efl pas une. Auffi la connoiffance de la péfanteur de l’air efl-elle une découverte qui a encore tout le goûü
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- 296 Leçons de Physique de la nouveauté. Il y a à peine un fiécîe que l’on compte fur la preflfion de ce fluide ; avant ce tems-là bien loin de le croire péfant , plnfieurs Philofophes l’avoient mis au rang des matières à qui ils attribuoient une légèreté abfoloe.
- Ce n’eft pas que la nature n’eût parlé par des faits qui avoient fixé l’attention des Sçavans ; mais ce qu’elle avoit dit avoit été mal interprété. On avoit vû avec admiration, l’eau s’élever au-defliis de fon niveau dans les pompes afpirantes , on avoit remarqué que le pifton d’une feringue ne pouvoir fe tirer qu’à grande force , quand elle étoit bouchée par le bout. On voyoit avec furprife qu’un foufflet n’avoit l'on jeu libre , qu’au-tant qu’il étoit ouvert par fon canon, que deux corps durs & polis comme le marbre appliqués l’un à l’autre le féparoient très - difficilement , &c. a Mais c’efi: , difoit-on , que la na-« ture a un amour fecret pour le » plein ; dès qu’il y a quelque parc «"défaut de matière, elle s’empreflé » d’y en porter ; en un mot, la nature « abhorre le vuide. »
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- Experimentale. 297 Ces mauvaifes raifons fi peu ref-pectables , mais pourtant trop ref-peélées dans des tems où ta raifon eédoit à l’autorité d’un nom célébré , ont retardé long-tems les progrès de laPbyfîque. Galilée fe paya comme les autres de l’horreur du vuide , tans qu’il n’en vit point les bornes ; mais s’étant affuré par des épreuves, que l’eau ne montoit qu’à trente - deux pieds dans les pompes afpirantes * 8c que le refie du tuyau, s’il étoit plus long , demeuroit vuide , fe révolta enfin contre cette manière de philo-fopher; & bien loin de penfer, comme auroit pû faire quelqu’autre , que l’horreur du vuide avoit fes limi-tes au-delà defquelles elle fe tour-noit en indifférence, il commença à croire que ces fortes de phénomènes avoient une caufe phyfique bien différente de ce qu’on avoit imaginé jufqu’alors pourries expliquer. Ce qu’il avoit foupçonné, Toricelli fon difciple le mit en évidence. Ce Phi-lofophe Italien fit voir le premier en 1(543, qu’une colonne d’air prife dans l’atmofphére , fe met en équilibre. avec une colonne d’un autre
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- Spg Leçons de Physique fluide qui a la même bafe. Cette expérience que nous allons répéter 9
- Îtrouva invinciblement la péfanteur de ’air, & reftitua authentiquement à ce fluide un très-grand nombre d’effets naturels que l’on avoit attribués jufqu’alors à une caufe purement chi* mérique.
- Proposition.
- L’air efi un fluide féflant, & qui exer° ce fa prejjîon dans tous les fens à la ma-* niére des liqueurs.
- Quoique nous ayons réfol u de traiter à part des propriétés de Pair f nous avons crû qui! étoic à propos de placer ici ce qui regarde fa péfan» teur, parce que c’efl: une dépendant ce de l’hydroftatique. Ce que l’air opère en qualité de fluide péfant, ii le fait en conféquence des principes de cette fcience, Sc nous ne faifons mention de lui e#*’particulier , que parce que fa gravité efl: une des plus curieufes Ôc importantes découvert tes que l’on ait faites dans ces derniers tems. Mais nous n’y parierons que de fa péfanteur relative , remet-, tant à traiter avec fes autres propriç^
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- Experimentale. 299-tés de fa péfanteur abfolue , en répétant les expériences qui la prouvent à priori.
- IV. EXPERIENCE,
- P RE FA RATION.
- On fait couler du mercure bien net dans un tube de verre qui a environ 3 pieds de longueur , & qui eft fermé par un bout. Quand le tube eft entièrement plein , on met le doigt deftus l’orifice pour le boucher, & après l’avoir renverfé , on porte le bout qui eft fermé avec le doigt, dans un vafe qui contient du mercure , & l’on ôte le doigt. Voyez h Figure 23,
- Effets.
- Le tube ainfi plongé 8c ouvert par en-bas, fe vuide en partie dans le vafe ; mais il y refte une colonne de mercure qui a environ 27 pouces -de hauteur.
- Explication.
- L’air étant une matière , a comme tous les autres corps une gravité qui
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- 300 Leçons de Physique a pour centre celui de là terre même | un corps grave , comme nous l’avons vû précédemment , agit paÉ fon poids fur tout ce qui s’oppofe à fa chute , ou qui lui fert de bafe ; ainli quand une colonne d’air de Fatmolphére repofe fur quelque corps , elle le comprime félon toute la valeur de fon poids. La fuperficie du mercure dans le vafe de notre expérience , effc donc comprimée par. le poids d’une colonne d’air , dont elle efl la bafe ; lorfqu’on applique à quelque endroit de cette fuperficie comprimée, un tuyau qui contient une colonne de mercure plus péfah-te que la colonne d’air dont fa bafe* occupe la place , elle s’enfonce , s’abbaiffe jufqu’à ce que fa hauteur diminuée , mette fon poids en équilibre avec la prefïion qui s’exerce fur toutes les parties femblables de la • furface du mercure où le tube, eft plongé.
- Cette expérience feule , aux yeii^ d’un homme entêté de l’horreur du vuide , n’eût guéres eu pins de force que l’obfervation de Galilée fur i’im-puiffance des pompes afpirantes aü*t
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- Experimentale. 30L üeffus -de 32 pieds ; il fe feroit encore fait illufion en limitant l’amour de la nature pour le plein ; mais quel fub-terfuge peut-il relier quand on compare Pun & l’autre fait ? Quand on voit que les colonnes de liqueurs élevées ainli au-deffus de leur niveau, diminuent comme leurs den-fités augmentent ; quand on eft af-furé que la caufe qui éléve l’eau à 3 2 pieds, ne peut foutenir le mercure qu’à 27 pouces £, 8c que l’on fçait d’ailleurs que ces deux colonnes li différentes en longueurs , ont des poids parfaitement égaux, n’efl-on pas forcé de reconnoître que la caufe de leur fufpenlion n’eft point une qualité abltraite , puifqu’elle fe rapporte avec tant d’exa&itude aux loix de la Hatique ? En un mot, cet effet n’a-t-il pas tout l’air d’un équilibre ? C’efl aufff le jugement qu’en porta Toricelli , 8c qu’en portèrent après lui la plupart des Phyficiens qui eurent connoiffance de cette belle 8c curieufe expérience. Mais perfonne ne contribua davantage à découvrir 8c à faire connoître la pé~ fauteur de l’air , que M. Pafchal $ U
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- 302 Leçons de Physique avoit employé l’horreur du vuide \ comme un langage reçu ; mais il l’avoir fait, de même que Galilée, avec toute la répugnance que peut fentir à s’exprimer obfcurément, un génie que la nature a formé pour ne recevoir 8c ne tranfmettre que des idées claires 8c diliin&es. Il entra avec toute l’ardeur & la fagacité dont il étoit capable, dans les vues de To-ricelli ; & tant par lui-même que par les foins de M. Perrier fon beau-fre-re, qui étoit à Clermont en Auvergne , 8c qui pouvoir tirer avantage d’une haute montagne connue' fous le nom du Fuy de.Dôme, il mit dans la dernière évidence , ce que la'Colonne de mercure fufpendue au-def-fus de fon réfervoir , indiquoit déjà d’une manière alfez décilive , à> ceux qui avoient abjuré les qualités occultes , 8c qui ne vouîoient plus admettre que des caufes méchaniqués.'pour expliquer les effets naturels. ' >
- P- Voici la méthode que fuivit M. Pafchal, pour s’affurer li la fufpen-fion des liqueurs au-deffus de leur niveau dans les pompes afpirantes-f . ou dans le tube de Toricelli , étoit
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- • Experimentale. 303 £sn fait d’équilibre, & fi la' puifiance oppofée au poids du mercure , étoit véritablement une colonne d’air pri-fe dans l’atmofphére , comme il y a-voit toute apparence. « Si l’air, dit-il, ® eft la caufe de ce phénomène, c’eft » parce qu’il efl péfant ôc fluide ; fa
- preflion doit donc fe faire comme 3* celle des liqueurs; elle doit diminuer » ou augmenter félon fa hauteur ; ôc » les colonnes de liqueur avec lef-» quelles on le mettra en équilibre 9 #> feront toujours plus ou moins lon-» gués, félon qu’elles feront plus ou » moins denfes ; voyons ce que dira » l’expérience. »
- Quelqu’étendue que puifife avoir l’atmofphére au-defifus de la furface de la terre, on ne peut guéres fe difi penfer de croire qu’elle forme autour du globe une enveloppe , dont la fuperficie efl: uniforme ôc fphérique s à peu près comme celle de l’eau pa-roît plane , quelque figure qu’ait le fond du vafe qui la contient. Dans cette fuppofition , les colonnes d’air, à compter de l’extrémité de l’atmofphére jufqu’à l’endroit où elles rencontrent la terre , font plus ou
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- ^04 Leçons de Physique moins longues , félon le plus ou le moins d’élévation du lieu où elles aboutirent ; elles ont donc plus de longueur au-bas d’une montagne , Sc elles en ont moins au fommet ; 11 l’air efl péfant , ces colonnes dans un lieu bas, doivent faire une plus grande prelïion que dans un lieu plus élevé.
- M. Perrier ayant remarqué à quelle hauteur étoit le mercure dans le tube de Toricelli , au pied du Puy de Dôme , trouva qu’il baiffoit de plus en plus Sc conflamment, à me* fure qu’il s’avançoit vers le haut de la montagne , Sc qu’il remontoit au contraire, Sc fuivant les mêmes proportions , à mefure qu’il defcendoit vers la ville ; Sc cette expérience imaginée par M. Pafchal, Sc réitérée plu-fieurs fois félon fes intentions, a toujours donné le même réfultat ; on a donc conclu dès-lors que le mercure fe foutîent au-delïus de fon niveau dans le tube de Toricelli, par la prelïion de l’air fur le réfervoir, parce qu’on voyoit bailler le mercure dans le tube, Iorüque la colonne qui répondoit à ce réfervoir devenoit moins longue. Mais
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- Experimentale.' 305 Mais fi la preflïon de l’air fur le ré-fervoir foutenoit 27 pouces \ de mercure dans le tube, il fa-lloit que cette colonne ainli rufpendue, ne fût aucunement foumife au poids de l’aie par fa partie fupérieure ; car alors étant entre deux prefïions égales, elle doit tomber à fon niveau par fon propre poids, C’efl au(Ti ce qui arrive fi l’on ouvre le bout du tube par le moindre petit trou ; 8c pour faire voie par une même expérience qu’il ell également néceflaire que l’air agiffe fur la furface du réfervoir, 8c qu’il 11’a-giffe qu’en cet endroit 3 pour foutenir la colonne de mercure au-deffusde fon niveau , M. Pafchal imagina l’expérience qui fuit.
- ,V. EXPERIENCE.
- "Préparation*
- F G , Fig. 24-eft un tuyau de verre doublement recourbé en H, ayant environ 30 pouces de G en K , 6c autant de H en F. K eff un petit canal ouvert qui communique avec l’intérieur du tube, 8c q;ue l’on bouche avec un morceau de vefiie mouil-Tome IL C c
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- go6 Leçons de Physique lée. On emplit tout le tuyau de mer^ cure , & on le plonge dans le référé voir comme celui de Toricelli.
- Effets.
- i°. Le mercure defcend en 7, fe fixe à 27 pouces \ ou environ au-deflus du niveau. 20. Si l’on pique avec une épingle la veflie qui bouche l’orifice K, auffi-têt l’air y entre , & le mercure contenu depuis 1 juf-qu’en G, tombe dans le réfervoir ; âc celui qui efl: contenu dans le renfle*-ment H, s’élève à peu près à la hau~ teur de 27 pouces
- Explication.
- Il paroît par cette expérience , i®„ que l’air efl: la caufe de ces deux effets, puifqu’ils n’ont lieu que quand on pique la veffie. 20. Que l’élévation du mercure de G en I, efl véritablement caufée par la preflïon de l’air extérieur fur la furface du réfervoir , puifque le mercure retombe auffi-tôt que cette preffion efl; contrebalancée par l’introdu&ion d’une colonne d’air en K. 30. Que cette preffion de l’air extérieur efl: bien ca-
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- - Experimentale. 307 pable de Contenir le mercure à 27 pouces 7, puifqu’elle l’éléve à cette hauteur dans la partie H F.
- Enfin M. Pafchal répéta l’expérience de Toricelli avec de l’eau, du vin, de l’huile , &c. «St il parut par tous fes réfultats, que c’étoit à la preffion de l’air qu’on devoit attribuer la fuf-penfion de toutes ces liqueurs au-deffus de leur niveau , parce que leurs hauteurs étant toujours plus ou moins grandes dans les tubes, à proportion de leurs différentes denfités * il étoit palpable qu’elles fe mettoient en équilibre avec un poids qui étoic toujours le même à peu près ; <3c comme il n’y avoir que l’air qui répondît à leur baie > ce fluide s’annonçoit lui-même comme la vraie caufe de cet effet.
- Applications*
- L’expérience de Toricelli ne fut pas plutôt connue , que les Physiciens s’empreflerent de la répéter 7 Sc d’en étudier toutes les circonstances ; chacun d’eux avoit dans fon cabinet la colonne de mercure fuf-pendue, & la vifitoit Couvent. Un
- C ci}
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- •308 Leçons de Physique examen aufïi afïidtî ne de voit pa? laiffer ignorer long-tems les variations qui arrivent à la hauteur du mercure dans le tube ; oa s’en apper-çut bien-tôt ; & nous voyons par des Lettres de M. Chanut chargé des affaires du Roi de France en Suede , que MM. Defcartes , Paf-chai 8c Perrier , ne l’ont point ignoré , 8c que l’on a penfé dès ce tems-là à faire, au moyen de cette expérience , un nouvel infiniment météorologique ; on l’a nommé depuis , baromètre , ou barofcope, c’eft-à-dire 9 mefure ou obfervation de la péfan-teur ( de l’air ). En effet , puifque c’eft le poids de l’air qui foutient le mercure dans le tube, lorfqu’il monte plus haut ou qu’il defcend plus bas que 27 pouces ^ fa hauteur moyenne , n’a - t ~ on pas raifon de conclure que la preffion de l’air efl augmentée ou diminuée ? 8c cette colonne de mercure qui hauffe 8c baiffe, n’efl-elle pas une indication de la péfanteur a&uelle de l’atmo-Jphére ?
- Quand le baromètre n’auroit que cet avantage 3 de nous avertir que
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- Experimentale; 30** îe fluide dans lequel nous vivons, agit plus ou moins fortement fur nos corps , il mériteroit déjà d’occuper une place dans nos appartemens , par préférence à tant d’autres meubles fuperflus ou inutiles ; mais il en a un autre qui le rend encore plus important , il annonce d’avance les chan-gemens de tems , fur - tout quand ils doivent être confidérables; & l’on doit convenir que ces fortes de prédirions font importantes pour les travaux de la campagne , pour les voyageurs , & dans une infinité d’autres circonftances.
- Cette propriété du baromètre eft constatée par les obfervations de près d’un fiéele, faites en différer pays , 8c par diverfes perfonnes attentives 8c exades : 8c fur-tout depuis l’établiffement des Académies * nous avons des tables d’obfervations météorologiques , par lefquelles il paroît confiant,
- i°. Que la hauteur moyenne du mercure dans le baromètre, eft de 27 pouces ~ en France.
- 20. Que le plus grand abbaifle-ment ne va pas tout-à-fait à 26 pou-
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- 3ïô Leçons de FHVsro.uE ces, ni la plus grande élévation I
- 2C>.
- 30. Que vers l’Equateur, les va-» riations font moins grandes , 6c qu’elles le font plus dans les climats feptentrionaux.
- 4°. Que quand le mercure baille dans le baromètre au-deffous de 27 pouces 7, il annonce de la pluye ou du vent, ou en général ce qu’on appelle mauvais tems.
- 50. Qu’au contraire, quand il excède fa hauteur moyenne , il annonce le calme , le fec , le beau-tems»
- 6°. Que ces prédi&ions manquent: quelquefois , fur-tout quand les variations de hauteur du mercure fe font lentement, 6c en petite quantité.
- 70. Qu’au contraire , elles font prefqu’infaillibles, quand le mercure monte ou defcend d’une quantité conlidérable en peu de tems, comme , par exemple , de 3 ou 4 lignes en quelques heures.
- 8°. Qu’à Paris il eft alfez rare que les variations du baromètre s’étendent plus loin que de 27 à 28 pouces.
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- Experimentale. 3 ri 4 Cette dernière obfervation a fait naître l’envie d’avoir des baromètres dont les variations eufTent plus d’étendue , afin que les plus petites puf-fentêtre obfcrvées; de-là font venus les baromètres à deux branches ? qu’on a nommés doubles par cette rai* fon ; les baromètres coudés , les baromètres raccourcis , &c. dont nous ne donnerons point ici la defcription, parce qu’ils font allez connus , 6c que cette digreflïon nous éloigne-roit trop de notre fujet. Nous dirons feulement que de tous les moyens qu’on a imaginés jufqu’àpréfent pour perfectionner le baromètre , il n’y en a aucun qui foit affez avantageux, 6c qui n’ait trop d’inconvéniens, pour mériter qu’on le préfère à celui de Toricelli , c’eft-à-dire, à celui qu’on nomme communément baromètre fimfle, Sc qu’on a repréfenté par la
- . Mais ce dernier , tout fimple qu’il eft , doit être conftruit avec des attentions que n’ont point ordinairement les Ouvriers qui les vendent. Il faut qu’il foit rempli d’un mercure parfaitement pur j que le tube ait au
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- %n Leçons de Physique moins une ligne ~ de diamètre inté-rieurement, que le verre en Toit parfaitement net, & qu’il ne refie aucune particule fenfible d’air entre le mercure & lui. Il faut encore que le petit vafe qui fert de réfervoir au bas au tuyau, foit de telle largeur, que la furface du mercure qu’il contient, demeure fenfiblement à la même hauteur , pendant que celui du tuyau monte ou delcend. On doit aufli avoir attention que l’échelle de graduation foit bien exactement divifée $ car ce feroit un défaut considérable 5 s’il fe trouvoit quelques lignes de mécompte fur les 27 pouces^ de hauteur moyenne , ce qui n’efl que trop pof-fible, quand on fe contente de coller fur une planche une impreflion toute divifée, comme on fait le plus fou-vent.
- Si les Phyficiens conviennent entre eux, que le mercure du baromètre eftfoutenu à fa hauteur moyenne , par le poids de l’air de i’atmofphére * ils ne font pas tout-à-fait d’accord fur les variations qu’on y remarque.» On fçait bien qu’une plus grande élévation du mercure ; dénote une plus
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- Experimentale. 315 grande prefïion de la part de l’air ; mais par quelles raifons l’air prefle-t-il davantage dans un tems que dans un autre ? & quelle affinité y a-t-il entre cette prefïion plus ou moins grande , de le changement dé tems qui n’arrive quelquefois que 10 ou 12 heures après? C’eft ce que nous examinerons ailleurs , quand nous aurons fait connoître plus amplement les propriétés de l’air, & les différens états de l’atmofphére.
- VI. EXPERIENCE.
- P R E P A R A T I O N.
- On applique à la fuperficie d’un vafe plein d’eau colorée , un tuyau de verre ouvert par les deux bouts , & l’on fucce avec la bouche ou autrement 3 l’air qu’il contient, CD , Fig* 20.
- E F F £ T S.
- Dès que l’on fucce l’air qui eft dans îc tube, l’eau y monte & le remplit.
- Explications.
- Puifque l’air eft un fluide uniyer-T oms IL D d
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- 3*4 Lèçons de Physique tellement répandu fur tous les corps qui font à la liirface de la terre,il faut concevoir l’eau de notre vafe comme ayant deux fortes de poids qui la font péfer fur le fond ; fçavoir, celui qui lui vient de fa propre malfe, & celui d’une colonne d’air qui ré^ pond à fa furfaee , & qu’elle foutient. Car nous avons vû ci-deffus que plu-fieurs liqueurs l’une fur l’autre , exer-? Cent leur péfanteur en commun fur le même fond. Suppofons mainte^ nant que l’eau foit divifée en un certain nombre de petites colonnes femblables à celle qui répond à l’o*? rifice du tube ; chacune de ces colonnes répondra à une colonne d’air femblablé en diamètre, & l’on pourra dire d’elle ce que nous venons de dire de la maffe totale, qu’elle péfe ou qu’elle tend au fond du vafe par elle-même , 8c par le poids de l’air qu’elle porte.
- Tant qu’on ne fucce pas l’air du tu*-be , toutes les extrémités de ces co* lonnes d’eau font dans le même plan, parce qu’étant .également pér fautes , 8c également chargées, il n’y à pas de raifon qui oblige l’une ou
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- TOM. 11, VU. LE CONU6- S.
- r
- • Graue Par-Moreau. •
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- Experimentale. 31 j fautre à fe tenir ou plus haute , ou plus balle que le relie ; mais fi Tune d’entre elles fe trouve déchargée du poids de l’air qu’elle portoit, ( & c’eft l’en décharger que d’ôter l’air du tuyau de verre, ) alors cette colonne doit s’élever au - defius des autres, parce qu’elle n’ell plus en état de leur faire équilibre. Et comme la fluidité de la malle ne permet pas que cette colonne ainfi élevée laifle aucun vuide dans le fond, elle fe répare continuellement aux dépens des autres qui diminuent de longueur, & le vaiffeau fe vuide de cette manière.
- Si la.prelïton de l’air fur la furface de l’eau étoit Infinie , on pourrait ainfi avec un tuyau afiez long élever Feau , ou toute autre liqueur , à une hauteur non-limitée,. Mais fi le poids de l’air n’a qu’une certaine valeur, quand l’eau fera parvenue à telle hauteur , où fon propre poids fera égal à celui de l’air qui la fouléve, on aura beau fuccer celui du tuyau, la pui£ fance de l’air extérieur épuifée , n’aura plus d’effet au-delà.
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- %i6 Leçons de Physique
- VII. EXPERIENCE.
- Préparation*
- Cette expérience fe fait de même que la précédente ; mais on fe fert de mercure au lieu d’eau , & le tube doit avoir au moins 30 pouces de longueur, & ne pas excéder une ligne de diamètre.
- Effets.
- Le mercure arrivé à 27 pouces { Ou environ, ne s’élève pas davantage , quoiqu’on continue de fuccer Pair du tuyau.
- Explications*
- Nous n’avons rien à ajouter à l’explication de l’expérience précédente , pour faire entendre celle-ci, linon que, comme le mercure eft beaucoup plus péfant que l’eau, la pé-fanteur de l’air extérieur qui fert à l’élever , fe trouve en équilibre avec une colonne moins longue. S’il y avoit quelque fluide encore plus péfant que le mercure, on le verroit fans doute lé fixer encore plus bas.
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- Expérimentalê. 317
- Applications.
- Vuider d’air un tuyau en le fûçant avec la bouche , ou bien en traînant dedans, ôc de bas en-haut , un bouchon bien exaft > c’eft la même cho-fe quant à l’effet qui doit s’enfuivre ; c’eft toujours donner lieu à la pref-iion de l’air qui répond au réfervoir , Ôc cela fuffit pour élever le fluide. C’eft précifément ce que Ton voit dans les feringues ou pompes afpi-rantes ; car le pifton paflant de bas en-haut du cylindre creux qui le contient , fouléve la colonne d’air qui péfe fur fon plan fupérieur; il fe fait au-defîbus un vuide , où le poids de l’atmofphére fait monter l’eau , comme dans le tuyau de l’expérience précédente. Voyez la Fig. 27.
- Mais comme le poids de l’atmoC-phére .eft limité , ôc qu’une colonne d’eau d’environ 32 pieds , lui fait équilibre dans nos climats, ôc dans les lieux qui ne font pas beaucoup élevés au-deffus du niveau de la mer, on conçoit bien qu’une pompe, telle que celle dont nous parlons, ôc -qu’on nomme afprartte, ne peut point
- Dd iij
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- gi8 Leçons de Physique élever l’eau à toute hauteur. Quand celle-ci ne fuffit pas, on employé celles dont nous avons parlé ci-deffus , & que nous avons appellées pompes foulantes. Comme dans ces dernières la colonne d’eau qu’on éléve eft immédiatement portée par le pifton, & que ce pifton eft mené par une puiftance que l’on peut augmenter autant que l’on veut, il eft évident que l’afcenfion de l’eau n’eft bornée à aucune hauteur.
- Si les pompes foulantes ont l’avantage de porter l’eau à toutes fortes de hauteurs, elles n’ont pas celui de pouvoir être placées hors du puits ou du baftin d’où l’on veut tirer l’eau, comme les pompes afpirantes. Et c’eft une incommodité très-grande de placer & d’entretenir ces fortes de machines dans des lieux fort profonds , fouvent étroits , difficiles à épuifer, & affiez ordinairement dans des pays où la difette d’ouvriers in-telligens ajoute encore à la difficulté des réparations.
- On évite ces inconvéniens , & l’on jouit d’un double avantage , en conf-truifant les pompes de manière qu’el-
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- Expérimentale. 319 les foicnt en même tems alpirantes & foulantes, telles que celles qui font repréfentées par la Fig. 28. Le pifton alpire en montant, 8c foule en deS Cendant. Le tuyau qui conduit l’eau de la fource à la pompe , ne peut à la vérité avoir que 32 pieds tout au plus de hauteur perpendiculaire; mais cela fuffit fouvent pour placer la pompe dans un lieu commodément ac-cefïible ; 8c le tuyau montant , qui porte l’eau refoulée , peut avoir autant de longueur que la force motrice le permet.
- Quand on employé des pompes afpirantes, il faut avoir égard à la fi-tüation du lieu ; car puifqu’elles n’é-lèvent les eaux qu’à l’aide de l’atmosphère qui péfe fur la furface de la fource, plus cette fource eft élevée au-delfus du niveau de la mer, moins la colonne d’air qui la preffe eft longue. .J’ai porté un baromètre au plus haut des Alpes * , & j’ai trouvé que le ^ mercure s’y tenoit d’environ un quart7 moins haut qu’à Turin. Si j’y euffe porté une -pompe afpirante, 8c que je l’eulfe mife en jeu , elle ne m’au-roit donc élevé l’eau tout au plus
- D d iiij
- Le 23.
- ms>.
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- 320 Leçons de Physique qu’à 24 pieds ; & par la raifon dû contraire , dans les fouterrains très-profonds on pourroit attendre du poids de Pair des effets plus grands que ceux qu’il opère ailleurs.
- C’eft par une méchanique affez îèmblable à celle des pompes afpi-rantes , que les oifeaux à longs becs, comme les hérons, les cycognes, les bécaffes, &c. & la plûpart des quadrupèdes , les chevaux , les vaches, les cerfs, &c. élèvent l’eau dans leur eflomac : ces animaux boivent en fu-çant, & fuccer n’efl autre chofe que raréfier Pair intérieur, en dilatant les capacités qui le contiennent, pour donner lieu à Patmofphére d’agir par fa preffion. La poitrine en s’élevant, femblable à unfonfflet dont on écarte les panneaux , fait naître un nouveau vuide, que Pair du dehors va remplir ordinairement, ( ce que l’on nomme refpirer ; ) mais fi la bouche fe trouve baignée ou remplie d’eau, quand ce dernier fluide feroit au - deffous de l’eftomac où fe fait le vuide, il y efl: porté par le poids de Pair dont il eft toujours chargé.
- S’il reftoit encore quelque incerti-
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- Experimentale. 321 tude après les explications que nous venons de donner de l’afpiration des pompes , & des autres effets de cette efpéce , Il l’on doutoit encore que la preffion de l’air en fût la véritable caufe , on pourrait achever de s’en convaincre par l’expérience que nous allons rapporter.
- VIII. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Sur la platine d’une machine pneumatique on place un petit gobelet qui contient du mercure , on le couvre d’un récipient furmonté d’une petite pompe afpirante, dont le tuyau, qui eff de verre, plonge dans le petit vaiffeau , & l’on fait le vuide le plus parfait qu’il eff poflible. Ftg. 2$.
- Effets.
- Quand on lève le pifton de la petite pompe, on fent une réfiftance confidérable , & le mercure ne s’élève point dans le tuyau ; mais fi l’air vient à rentrer dans le récipient, la pompe alors a fon effet ordinaire.
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- |22 Leçons de Fhysïqüê
- E X P t I C A T 1 O N S.
- Nous prétendons que le poids de l’air fait monter les fluides dans les pompes afpirantes ; on le fupprime en évacuant le vaiffeau fous lequel eff placé le mercure , & la pompe n’a plus fon effet. Il efl: donc prouvé que ce que l’on a fupprimé ( l’air Ôc fa preffion ) efl la vraie caufe de cette afcenfion des liqueurs dans les pompes.
- 'La difficulté qu’on éprouve en élevant le piffon , quand le récipient eff vuide , efl: encore une preuve du poids de l’air. Que la feringue abou-tiffe à un vaiffeau vuide d’air,ou qu’elle foit bouchée par en-bas, c’eft la même chofe ; tant que le piffon pref* fé en fa partie füpérieure par une colonne d’air qui péfe de haut en-bas » l’eft en même tems par une autre colonne du même air qui foutient fa partie inférieure,foit immédiatement» foit par l’intermède d’un autre fluide qu’il pouffe , ce piffon eft en équilibre entre deux puiffances égales , ôc pour le mouvoir on n’a que fon frottement à vaincre ; mais quand on fup-
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- Experimentale. 32$ prime la colonne d’air qui le foutienc en-deflbus, on ne peut plus le tirer de bas en-haut, qu’on ne fouléve l’air qu’il porte , 8c cet air eft un cylindre qui a toute la hauteur de Tatmolphé-re, & dont le pilton même eft la bafe,
- Applications.
- Qu’on fe rappelle ici le moyen que nous avons em leçon * , pour cure de pafler à
- bois & de la peau. Et l’on concevra, 83,C7-f;
- par ce que nous venons de dire touchant la preflion de l’air, pourquoi ees fluides ont pénétré le fond de leur vafe, lorfqu’on a fait le vuide dans les canôns de verre fur lefquels ils étoient établis. Car il eft aifé de comprendre qu’en fupprimant, comme nous avons fait, l’air qui fait équilibre en-deflous, à celui qui prefle par-deflus, celui-ci exerce toutfon poids fur la liqueur, 8c la force de pafler.
- Un foufflet bouché de toutes parts n’a plus le mouvement libre ; parce que , comme le pifton de la ferin-gue de la dernière expérience, il porte'une mafle d’air confldérable , à
- ployé dans la fécondé forcer l’eau 8c le mer- * *• ^2*
- , , Experte».
- travers des pores du ces Tom.î»
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- 324 Leçons de Physique quoi rien, ne fait équilibre en-dedans.
- Par la même raifon, la poitrine des animaux ne peut plus fe dilater, comme elle a coutume de faire pour la refpiration , dès qu’on ferme tout accès à l’air qui doit y entrer ; & les Anatomiftes conviennent que les animaux qui fe noyent, meurent moins de la quantité d’eau qu’ils avalent, que par l’interruption du mouvement néceflaire pour refpirer.
- La péfanteur ou la prelïion latérale de l’air peut fe prouver par l’expérience qui fuit.
- IX. EXPERIENCE.
- P REPARATION*
- Il faut établir & fixer fur la platine de la machine pneumatique, un petit moulinet que l’on couvre d’un récipient , percé par le côté & garni d’.un petit bout de tuyau , que l’on tient bouché avec le doigt, pendant qu’on raréfie l’air d’un coup de pif-ton feulement. Fig. 30.
- Effets.
- Dès qu’on ôte le doigt pour laif-
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- Experimentale. 325* fer le canal ouvert, on entend un foufïle, & l’on voit tourner le moulin net très-rapidement.
- Explicati o,n t.
- Le fouffle qu’on entend, ne peut point être attribué à autre chofe, qu’à l’air qui pafle avec beaucoup de vî-teiïe du dehors au-dedans du récipient , pour remplacer celui qu’on a pompé; & comme le canal qui lui donne paffage eft horizontal, on ne peut fe difpenfer de reconnoître que l’air, comme tous les autres fluides, exerce fa péfanteur de côté , de même que de haut en-bas,
- A P P L I C A T I 0 N S»
- Tout le monde fçait qu’un tonneau plein & percé par le bas feulement, ne s’écoule point, à moins que le trou ne foit fort grand ; c’efl: que l’air par fon poids foutient la liqueur qui tend à fortir , ôc qui péfe moins que lui, parce qu’elle n’a point une hauteur fufflfante ; mais fl l’on fait une ouverture à la partie fupérieure du tonneau , l’air qui péfe fur la liqueur par ce nouveau trou, fait autant d’efl
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- 326 Leçons de Physique fort pour la chaffer de haut en-bas , qu’une colonne d’air iemblable en fait pour l’empêcher de fortir par en-bas , & alors cette liqueur s’écoule par fon propre poids. Cette explication peut fervir à rendre raifon d’un fait qui paroît d’abord aflez fingulier. On emplit d’eau un flacon, Fig. 31. percé en A d’un petit trou, que l’on tient bouché avec une boulette de cire ; à travers du bouchon qui ferme exadement l’orifice , pafle un tube de verre B, qui eft ouvert des deux bouts ; & l’on emplit d’eau le flacon & le tube. Si l’on débouche le trou qui efl: en A, l’eau s’écoule jufqu’à ce que le tube foit vuide ; 8c aufîi-tôc après elle s’arrête.
- Ce qui efl: contenu dans le tube doit s’écouler par fon propre poids , parce que l’air prefle autant en B i qu’il réfifte en A ; mais quand ce tube efl entièrement vuidé, l’écoulement doit celTer : car l’eau qui eft au-deflbus de A C, eft retenue par fon propre poids, comme elle l’eft ordinairement dans une tafîe ; & celle qui eft au-defîus de cette ligne demeure fufpendue, non-feulement par lapref-
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- Experimentale. 327 fion de l’air en A, mais encore par celle d’une colonne qui agit par B le long du tuyau.
- Enfin tous les effets qui dépendent du poids de l’air, fe font dans une chambre auffi-bien qu’en dehors ; lç baromètre , par exemple, s’y tient aufii haut, & les pompes élévent éga?-lement l’eau dans des lieux couverts : ce qui prouve bien que les planr chers ne bornent point la colomne d’air qui foutient le mercure ou les autres liqueurs , mais qu’ellp emprun-. te fon poids de l’atmoiphére avec qui (elle communique, par les fenêtres ou par les portes.
- " Voici maintenant des preuves de la téûftance que l’air fait de bas en-haut,
- X. EXPERIENCE
- T REPARATION,
- Remplifiez d’eau le canon de veiv» re repréfenté par la Fig. 32. couvrez^-le d’un morceau de papier qui touche bien les bords ; mettez la main deffus, 6c reqverfez le vaiffeau dans une fituation perpendiculaire à l’hos-rizon,
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- 328 Leçons de Physique Effets.
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- Quand on ôte la main qui tient le morceau de papier appliqué à l’embouchure du vafe , l’eau demeure conflamment fufpendue , & le papier qui lui fert de bafe y demeure appliqué.
- Explications.
- L’eau contenue dans le vafe ne peut defcendre & s’échapper, qu’en refoulant une colonne d’air DE, appuyée contre la terre ou contre le plancher , mais cette colonne ne peut refluer latéralement,parce qu’elle eft foutenue de tous côtés par l’at-mofphére même , dont le poids fe-roit capable de porter une maffc d’eau qui auroit 32 pieds de hauteur; ainfi la réfiftance de la colonne D È étayée par les colonnes voifines, eft plus que fuffifante pour empêcher î’eau du vaifleau de tomber.
- Le morceau de papier dans cette expérience ne fert qu’à prévenir la divifion des deux fluides,qui auroient peine à fe contenir à caufe de la grande différence de leurs denfités.Quand
- l’air
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- Experimentale. 32^ l’àir & l’eau fe touchent par des bafes moins larges, cette précaution eft inutile , comme on l’a pû remarquer dans les expériences précédentes.
- Applications.
- On peut rappeîler ici la fontaine intermittente , dont nous nous fom-mes fervis pour prouver la réfiftance des corps par celle de l’air * ; & l’on appercevra aifément d’où lui vient l’intermittence de fon écoulement. Car tant que le canal, qui porte l’air dans le réfervoir, eft bouché par en-bas , l’air qui répond à l’orifice des petits canaux dirigés vers le baiïin, eft plus fort qu’il ne faut pour arrêter la chûte de l’eau , dont le poids ne peut avoir fon effet, que quand elle eft entre deux airs d’égale force ; & cela arrive tontes les fois que l’eau du baiïin étant écoulée , l’ouverture inférieure du canal refte à découvert. Nous avons parlé auffi au même endroit d’unè efpéce de pompe , ou de chalumeau renflé , en ufage dans les offices pour puifer l’eau qu’on met rafraîchir dans des flacons d’étain. Les liqueurs demeurent encore fuf-T’orne IL E c
- 7. Ltçtn.
- . SeBiatt.
- . Exfer.
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- 3^0 Leçons de Physique pendues dans cet infiniment, par là réfiflance que l’air fait de bas en-haut, êc qui ne manque pas d’avoir fon effet , quand on bouche avec le doigt l’orifice d’en haut , pour empêcher que l’air qui y répond ne joigne fou poids à celui de la liqueur.
- XL EXPERIENCE.
- Préparation.
- FGH/, Fig. 33. efl un tuyau de verre recourbé , dont une jambe efl plus longue que l’autre , & que l’on nomme un fcyphon : on plonge la jambe la plus courte dans un vafe plein d’eau, & en appliquant en I la bouche , ou une petite pompe , on fuce l’air qu’il contient.
- Effets.
- Par la fu&ion que l’on fait en /, le fcyphon fe remplit d’eau ; & dès qu’on ôte la bouche , il fe fait un écoulement qui continue , tant qu’il y a de l’eau dans le vafe.
- Explications.
- L’eau du vafe étant preffée en tou»
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- Experimentale. 331 te fa furface , par le poids de l’atmof-phére , doit s’échapper par l’endroit où elle cefle d’éprouver la même prefc fion ; c’eft pourquoi elle remplit tout le fcyphon aufii-tôt qu’on en fuce l’air, 8c qu’on fufpend fon aétion en F. Si les deux jambes étoient égales , comme FG, GH, après la fusion il n’y aurait point d’écoulement, parce que la colonne d’air qui réfilteroit en H, étant aufii haute que celle qui preffe en F, lui feroit équilibre, 8c i’eau retomberait de part 8c d’autre par Ton propre poids. Mais lorfque l’une des deux jambes a fon orifice au-deffous de la fuperficie du réfervoir , commet/, quoique la colonne d’air qui lui répond, foit plus longue que celle qui péfe en F, ellen’efl: pas es état d’empêcher l’eau de couler.
- Pour faifir la raifon de ceci, il faut confidérer la colonne totale d’air I K comme divifée en deux parties, dont une K H, fait équilibre à LF9 8c feroit capable d’arrêter l’eau, fi le tuyau finiifoit en H. L’eau qui remplit la partie H 1 du fcyphon , ne trouve donc d’autre réfiftancc en 19 qu’une colonne d’air de même Ion-
- Ee q
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- 33^ Leçons de Physique gueur qu’elle, & qui péfe beaucoup moins. Cette portion d’eau s’écoule donc par l’excès de Ton poids : mais pendant qu’elle tombe , rien ne fou-tient celle qui eft au-deflus; c’eft pourquoi elle eft continuellement remplacée : ainfi l’écoulement a lieu , non parce que l’air ne réfifte pas , mais parce qu’à hauteur égale , l’eau pèle plus que lui. Et par cette dernière raifon , la réfiftance de l’air en I, qui eft toujours vaincue , i’eft d’autant plus , que la partie HI du tuyau eft plus longue ; la preftion en A en devient d’autant plus forte, 6c c’eft ce qui fe voit évidemment par l’expérience fuivante.
- XII. EXPERIENCE.
- Préparation.
- A B, Fig. 34. eft un gros tuyau de verre qui a environ iy pouces de longueur, fermé en B , 6c garni en A d’une virole de métal, avec un fond auquel font foudés deux tuyaux qui peuvent avoir intérieurement 2 lignes ^ de diamètre. Le plus court des deux, qui eft coudé, s’élève de
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- Experimentale. 333 2 ou 3 pouces, en forme d’ajutages dans le gros canon ; l’autre qui ell plus long , ouvert aufli des deux bouts, n’excéde point le fond auquel il ell: foudé, mais il fe divife en deux parties qui peuvent fe féparer en D, & fe rejoindre à vis. On ren-verfe cet infiniment pour y faire couler , par le plus long tuyau, quelques pouces d’eau ; enfuite on le remet dans fa fituation naturelle , & dans le même inflant on plonge la jambe coudée dans un pot plein d’eau.
- Effets.
- Aufïi-tôt l’eau s’écoule par la jambe la plus longue, & l’on apperçoit un jet d’eau dans le gros canon ; mais ce jet s’élève beaucoup plus haut, quand le tuyau par où fe fait l’écoulement , ell compofé de fes deux parties , que lorfqu’on en retranche une#
- Explications.
- Les deux petits tuyaux , & le gros canon ' auquel ils aboutirent, doivent être confidérés comme un fcy-phon ; l’eau qui monte par la jambe la plus courte ? 8c qui s’élance pat
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- 334 Leçons de Physique
- fon extrémité, eft élevée par le poids de l’air qui agit fur la fur face du pot ; & puifque cet élancement de l’eau eft d’autant plus grand , que l’autre jambe eft plus longue, c’eft une marque certaine que la prefîion qui le caufe , croît à proportion de cet allongement y comme nous l’avons die ci-deffus.
- A P P LI c\a TI ON I.
- Le fcyphonque nous venons d’employer, peut être fait de façon que le réfervoir & les branches foient cachés dans un pied-d’eftal, ou autrement ; & alors il fait voir un jet d’eau au-defïus de fa fource. Voyez la Fig.
- En général les fcyphons font fort en ufage dans les celliers, dans les laboratoires de Chymie , dans les offices , &c. pour tirer les liqueurs à clair ; comme cet infiniment les pui-fe par la fuperficie, 8c qu’on l’employe fans être obligé de remuer les vaif-féaux , c’eft un moyen fûr pour tirer fans lie les vins, les ratafiats , 8cc.
- La figure & la matière du tuyau sie changent rien à l’effet du fcyphon.
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- Experimentale. 33 f S’il fê trouve dans une montagne une veine de fable, qui ait la forme de cet infirument, & qu’elle foit renfermée dans de la glaife , ou dans quelque autre matière moins propre à filtrer l'eau , ce fcyphon naturel épuife-ra une cavité remplie d'eau , à laquelle répondra fa jambe la plus courte; & fi les écoulemens qui fournifient au réfervoir , fe font plus lentement que fon évacuation , l’extrémité de la jambe la plus longue fera une fource ou une fontaine naturellement intermittente & périodique.
- Le verre à fcyphon repréfenté par la Fig. 36. rendra cette idéefenfible. Sa coupe que l’on remplit d’eau, peut repréfenter la cavité que nous fup-pofons dans la montagne ; le tuyau recourbé , dont la jambe la plus longue pafle à travers du pied , procure une évacuation qui commence dès que l’eau efi parvenue en E , & qui, lorfqu’elle efi; finie, ne recommence que quand le verre a été rempli de nouveau.
- Il faut convenir que pour tirer de cette expérience une explication complette des fources périodiques^on
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- 336 Leçons de Physique doit fuppofer un épuifement parfait dans la cavité qui fert deréfervoir: car l’écoulement de notre verre à fçy-phon , quand une fois il a commencé , ne finiroit point, fi l’on avoit foin d’entretenir de l’eau dans le vafe ; 8c l’on aura peine à concevoir que la fource qui fe fait au bout de la branche la plus longue du fcyphon, puilfe avoir des intermittences, fi les écou-lemens qui fournilfent de l’eau à la plus courte , n’en ont point. Mais ces fortes d’effets naturels ont ordinairement plufieurs caufes à la fois, & c’elf toujours un avantage que d’en pouvoir indiquer quelqu’une.
- Comme les liqueurs doivent monter dans la jambe la plus courte du fcyphon , avant que de s’écouler par la plus longue , 8c qu’elles y font élevées par le poids de l’air qui agit fur lcréfervoir, on doit régler la hauteur de cette partie du tuyau, félon le poids a&uel de l’atmofphére, 8c la denfité de la liqueur qu’il doit contenir. Car félon ce que nous avons cnfeigné touchant les pompes afpi-rantes, l’eau commune ne s’éleveroit point dans un fcyphon , palfé 32
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- Experimentale. 337 pieds, ni le mercure au-delà de 27 ou 28 pouces ; encore ne faudroit-il pas que ce fût dans un lieu fort élevé au-deilus du niveau de la mer.
- Cette réflexion m’a fait penfer qu’on pourroit comparer facilement, ôc en peu de tems, les denfités de deux liqueurs, par le moyen d’un fcyphon ouvert en fa courbure , & fur-monté d’une petite pompe afpiran-te, comme il eft repréfenté par la Fig. 37. Car cet infiniment étant fixé fur une planche graduée par pouces Sc par lignes , fl les branches font plongées également dans deux gobelets, dont l’un, par exemple, contienne du mercure , Sc l’autre de l’eau, en raréfiant l’air des tuyaux par le moyen de la petite pompe, chaque liqueur obéira à la prefïion de l’air extérieur qui eft commune à toutes les deux, félon le rapport de fa denfité ; fi le mercure s’élève d’un pouce , l’eau montera au quatorziéme.Mais fi l’on faifoit ufage de cet infiniment, il faudroit que les tuyaux 3 de part ôc d’autre, euflènt au moins 3 ou 4 lignes de diamètre intérieurement. Nous en dirons la raifon à la fin de la leçon qui fuit* tome IL * F f
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- TOM, II . vn. JLEÇOJST - Tl, J
- Afcrveau S'ritlp .
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- VIII. LEÇON.
- Suite de PHydrojiatique.
- III. SECTION.
- De la p èfauteur <é? de P équilibre des Solides plongés dans les liqueurs.
- U A N d un corps folide efl
- V^; plongé , il occupe la place d’un volume de liqueur égal au lien ; à moins que ce ne foit quelque matière fpongieule, qui admette une portion de la liqueur dans fes pores , ou un corps aiffoluble , dont les parties défunies peuvent fe loger dans les pores mêmes du difïolvant. Car dans ces deux cas, les volumes ou grandeurs apparentes , tant du folide que de la liqueur, fe confondent un peu ; & lorfqu’ils font mêlés , il arrive le plus fouvent qu’ils occupent moins
- Ffij
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- 3e place qu’il n’en falloit pour les contenir féparément : un vafe , par-exemple , dont la capacité égalerait une pinte , ne ferait pas plein fi l’on y mettoit une chopine d’eau , & une pareille mefure de fucre en poudre , ou de morceaux d’éponge. Nous n’avons pas maintenant ces fortes d’effets en vue : nous confidérons les corps plongés comme entiers 8c impénétrables aux fluides qui les reçoivent ; telle eft une bille d’yvoire que l’on fait defcendre dans l’eau , 8c qui l’oblige de s’élever vers les bords du vafe dans lequel elle eft contenue.
- Ce volume de liqueur déplacé par le corps plongé , ou la quantité qui s’élève au-deffus du plan dans lequel s’étoit fixée la furface de la liqueur avant l’immerfion, ce volume , dis-je , péfe plus ou moins félon fa den-fité ; car les fluides, de même que les folides, différent entre eux , par la quantité de matière propre qu’ils ren-. ferment fous un certain volume ; 8c la même liqueur n’eft pas toujours également denfe.
- On peut faire ici deux fuppofl-tions : i °. Que le volume de liqueur
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- Experimentale. 341 en queftion , égale en denfité , 8c par conféquent en poids , le corps folide qui a pris fa place : 20. ou bien que l’un des deux péfe plus que l’autre. Nous appellerons péfanteur reffective , la quantité dont le plus pé-fant furpaffera le plus léger ; de forte que Ci un volume d’eau péfant une livre , efb déplacé par un folide qui péfe une livre & demie, la péfanteur refpe&ive de celui-ci , fera une demi-livre.
- Premiers Proposition.
- - Un corps folide entièrement plongé, efî comprimé de tous cotés par la liqueur qui l’entoure s & la prejjîon qu'il éprouve » efl £ autant plus grande , que la liqueur a plus de denfïté, & qiéihefl plus profondément plongé.
- Nous avons fait voir dans la pre* miére Sedion de la Leçon précédente , que le poids des liqueurs s’exerce dans tous les fens. Nous avons prouvé encore que cette preffion croît en raifon de la hauteur du liquide ; 8c enfin, dans la fécondé Section il a été démontré qu’il y a équilibre entre deux liqueurs dont les
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- 342 Leçons de Physique hauteurs font’ en raifon réciproque de leurs denfités ou péfanteurs fpé-cifiques. La propofition que nous venons d’énoncer, n’eft qu’une con-féquence de celles-ci : de la première, il fuit quW corps plongé , efi comprimé de toutes parts. Il fuit de la fécondé , que la prejjlon quil éprouve , efi d’autant plus grande , qdil efi plus profondément plongé. Et de Iatroifiéme enfin , il fuit, qu’à profondeurs égales, la charge efi d' autant plusgrande , que le fluide a plus de denfité ou de péjanteur.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- F REPARATION.
- La Fig. i. repréfente un grand vafe de verre plein d’eau claire , dans laquelle on plonge une petite veflie remplie d’eau colorée, 8c liée à un tube de verre qui eft ouvert par les deux bouts.
- Effets.
- Quand la veille eft entièrement plongée, l’eau colorée commence à monter dans le tube, 8c elle s’y éléve de plus en plus, à mefure que
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- Experimentale. 343 S’on plonge plus avant * de manière qu’elle eft toujours auffi haute que la •fuperficie de l’eau contenue dans le grand vafe.
- Explication»
- L’eau colorée qui s’élève dans le tube pendant l’immerfion , prouve inconteftablement que la vefiie eft comprimée , Sc que fa capacité eft diminuée : quand on voit cet effet augmenter à mefure qu’on la plonge plus avant , on eft forcé de recon-noître que la preffion de l’eau qui en eft la caufe , augmente auffi ; Sc comment n’augmenteroit-elle pas, puiff que le corps plongé fe trouve alors chargé de colonnes plus hautes, Sc qui ont toujours , à peu de chofe près , des bafes auffi larges ? Je dis à peu de chofe près ; car la compref-ffon diminue le volume total de la vcffie , & fa furface n’eft pas tout-à-fait auffi grande au fond du vafe , qu’elle l’eft à fleur d’eau.
- L’eau colorée s’élève dans le tube à mefure qu’il s’avance vers le fond, mais jamais elle n’excéde la fuperficie de l’eau du grand vafe ; parce que
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- 344 Leçons de Physique les deux liqueurs étant de même den-iité, quand elles fe mettent en équilibre , leurs hauteurs doivent être égales. 11 n’en feroit pas de même , fi la veflie , au lieu d’eau , contenoit de refprit-de-vin ou du mercure ; le dernier de ces deux fluides fe tiendroit beaucoup plus bas que l’eau du vafe', Sc l’autre s’éleveroit un peu au-defi fus.
- Lorfqu’on fe fert d’une vefîie un peu grofle , on peut remarquer que , pendant qu’on la plonge, la compref fion n’eft point égale de toutes parts, Sc qu’elle efl: plus preflee de bas en haut que latéralement ; car fa figure change, & elle eft un peu écrafée. Quoique la réfraction de la lumière change l’image de l’objet en pareil cas, on doit convenir qu’il y a quelque réalité dans cette apparence , fi l’on fait attention que la veflie plongée ne peut defcendre fans divifer l’eau , que cette eau qui réfifte un peu à fa di-vifion occafionne une preflion étrangère de haut en bas, & que de cette preflion il doit naître un changement dans la figure du corps plongé à eau-4e de fa flexibilité.
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- - Experimentale. 5^5*
- Applications.
- Tous les animaux qui appartiennent à la terre , vivent ou dans l’air, ou dans l’eau ; par conféquent chacun d’eux eft expofé à la preflion d’un fluide qui l’environne de toutes parts , & dont la charge eft confidé* rable, eu égard à fa hauteur. Une colonne de l’atmofphére équivaut , comme nous l’avons vu précédemment , à une colonne d’eau de même bafe qui auroit 32 pieds de haut. Si c’eft feulement un cylindre d’un pouce de diamètre , le poids en efl: affez confidérable ; mais combien compteroit-on de bafes femblables , ou de cercles d’un pouce de largeur fur la furface entière d’un homme ? En appliquant le calcul à cette con-fidération , on trouve qu’une per-fonne de moyenne taille répond à une mafle d’air qui excède le poids de 20000.
- i Mais un poiflon au fond d’une rivière ou d’un lac , fupporte non-feu-lèmentla prefïion de l’air, comme les animaux terreftres, mais encore ceU le de l’eau » de forte que s’il efl à
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- 546 Leçons de pHtfsr^irg 32 pieds de profondeur, il eft char»* gé de deux fois le poids de l’atmof-phére. Quelle preffion fe feroit - il donc fur un animal qui vivroit au fond de la mer ?
- Ces poids énormes appliqués continuellement à la furface des corps, ne les détruifent pas cependant, parce que , comme la veffie de notre expérience, ils font foutenus intérieurement par le même fluide qui les environne. Nous refpirons le même air qui nous comprime au-de-hors : & les poiflons font dans le même cas à l’égard de l’eau ; car s’ils refpirent de l’air avec l’eau , cet air, avant qu’il pafle dans leur corps , eft en équilibre par fon reflbrt, avec la
- £reffion du fluide dont il eft chargé.
- e mouvement de la poitrine au tems de la refpiration , n’eft libre qu’autant qu’il y a équilibre entre l’air extérieur, & celui du dedans ; tout accident qui rendrait celui-ci plus foi-ble ou plus fort, feroit aulïi qu’on refpireroit avec difficulté.
- Non-feulement la preffion extérieure des fluides ne détruit pas les corps fur lefquels elle agit ; mais elle
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- Experimentale. 547 les conferve au contraire dans leur forme naturelle à caufe de fon égalité ; elle contribue fouvent à la cohérence de leurs parties} 6c elle arrête dans plulîeurs les progrès de la fermentation ou de la corruption qui tend à les dilîiper. Nous en pouvons trouver des preuves, fans, fortir du genre animal. Lorfqu’on applique la ventoufe , opération fouvent plus douloureufe que faîutaire , & qui n’efl plus guéres d’ufage en France , il s’élève une tumeur à la partie charnue du corps fur laquelle on fait ceF fer la prefflon de l’air, en y appliquant une petite pompe, ou une petite cloche de verre , dans laquelle on allume un peu d’étoupes pour raréfier l’air. Cette élévation de la peau eft caufée par l’affluence du fang 6c des autres fluides , qui étant plus comprimés par tout ailleurs, fe portent à l’endroit où la prefflon efl moindre.
- Cefl encore par une fufpenfion du poids de l’air à peu près fembla-ble , que les animaux nouveaux-nés tirent le lait des mammelles de leurs nourrices 5 toute la partie où la nature
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- 348 Leçons de Physique araffemblé cet aliment liquide, étant comprimée' comme le refte du corps, excepté l’endroit qui eft fuccé , il Te fait un écoulement, comme' il arri-veroit, fi le mammelon reftantexpofé à la prefïion de l’air, le refte étoit plus comprimé que de coutume. Il eft donc évident par ces exemples , que la prefïion égale des fluides am-bians, 6c laréfiftance qu’ils font intérieurement , contient les corps dans leur état naturel, 6c qu’elle eft nécei-faire pour cet effet.
- Il eft à préfumer cependant que l’équilibre des deux prefflons tant intérieure qu’externe , ne fufliroit pas toujours pour conferver l’oeconomie animale en fon entier. Il y auroit fans doute tel dégré de compreflion qui la dérangeroit. Suppofons , par exemple , que la veiïie de notre expérience , au lieu d'être une membrane mince 6c folide, foit un tiflii lâche 6c fpongieux , il eft certain qu’étant plongé fort avant dans l’eau, fon épaiffeur feroit fort preffée de part 6c d’autre , que fes fibres fe rapprocheraient , 6c que l’ordre en feroit changé. De même un animal qui efl
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- Experimentale. 349 à Ton aife dans Ton élément naturel, y fouffriroit fi. la prefiion à laquelle il eft accoutumé venoit à s’augmenter confidérablement , quoiqu’elle s’accrût également tant au-dedans qu’au-dehors.
- Ne feroit-ce point là la principale, raifon qui empêche les plongeurs de relier alfez long-tems fous l’eau, à de grandes profondeurs ? Car on les y defcend dans une grande cloche pleine d’air, que l’on a même trouvé le moyen de renouveller , depuis qu’on s’eft apperçu que cela étoit né-celfaire pour refpirer fans danger 6c librement. Cependant malgré toutes les précautions qu’on a pû prendre jufqu’à préfent, il paroît qu’un homme qui s’expofe dans cette machine , s’y trouve prelque toujours dans un état violent, 6c fouvent on l’en a vu fortir les yeux fort gros, 6c perdant du fang par le nez ou par les oreilles , de manière que cette invention é-prouvée en différens pays, 6c de bien des façons , n’a point encore eu de grands fuccès. C’eft qu’il nefuffit pas de procurer au plongeur un air nouveau y il faudroit que cet air ne diffé-
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- g£0 Leçons be Physique râc pas beaucoup de fa denlité ordinaire ; ôc c’ell ce qui ne paroît poinc praticable fous un volume d’eau con-lidérable , dont il doit néceffaire-ment fupporter la preffion. La plus belle épreuve de ce genre qui ait été faite, eft celle de M. Halley, qui relia fous l’eau plus d’une heure , fans en être incommodé ; mais fa cloche ne fut plongée qu’à une profondeur d’environ pieds de France , ce qui ne feroit pas fuffifant dans bien des oecafions ; d’ailleurs elle étoic fort grande ; 8c li cette condition1 étoit nécelfaire pour le fuccès qu’elle eut, comme on le peut croire, on ne pourroit s’en fervir que rarement, 8c dans des cas d’une grande importance , à caufe des grands frais 8c des embarras qu’on ne peut éviter dans Fufage d’une telle machine.
- IL Proposition.
- Si le corps plongé eft plus pêfant que le volume de liqueur qu’il a déplacé , fapé-fanteur refpeclive le fait tomber au fond du vafe j s’il eft libre de lui obéir,
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- Experimentale, tfi;
- II. EXPERIENCE.
- Préparation.
- L’inftrument repréfenté par la Fig, 2. efl: une balance hydroftatique, qui a pour bafe une caiffe doublée de plomb. Les trois vaiffeaux de verre A , B} C, Te montent à vis fur leurs pieds qui font creux , Sc qui communiquent avec un canal caché fous le couvercle de la caiffe. Ce canal efl garni de quatre robinets ; fçavoir , deux à fes extrémités, dont on voie les clefs en D & en E ; & deux autres en F & G. Ces deux derniers ouvrent des communications entre les trois vafes, de forte que celui du milieu étant rempli d’eau ou de quel-qu’autre liqueur , ceux des côtés en-femble , ou l’un fans l’autre , peuvent! s’emplir par le fond ; les deux robinets D , E, fervent à évacuer dans la caiffe , les vafes des côtés , <Sc même celui du milieu , fi les communications font ouvertes. Le chapiteau du grand vafe porte un fléau de balance avec deux petits baflins qui peuvent s’ôter quand il le faut * de fous lef-
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- 3$2 L eçons de Physique quels font deux petits crochets tournâtes b) k ) aufquels onfufpendles corps qu’on veut péfer, dans les vafes des côtés aufquels ils répondent.
- Cet infiniment aflorti de toutes les pièces qui en dépendent , s’employe commodément & fans caufer aucunes faletés , pour faire toutes les expériences qui ont rapport à cette dernière partie de Thydroflatique. Mais pour ne point répéter plufieurs fois la même figure, nous ne rapporterons pour chaque expérience que les chofes néceffaires au fait dont il fera queflion , en fuppofant le refie comme nous venons de le décrire.
- Pour la preuve de notre fécondé Proportion , le vafe B étant prefque plein d’eau , on y fait plonger une bille d’yvoire , fufpendue par un fil au bras de la balance. Voyez la Fi~ gure 3.
- Effets,
- i°. Si l’on ne met rien dans le baf-fin oppofé à celui qui tient la bille fufpendue , cette bille ne manque pas de tomber au fond du vafe.
- 2°. Si l’on charge le bafîin oppofé
- pour
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- Experimentale, 35-3 pour tenir la bille en équilibre dans l’eau , le poids que l’on employé efb toujours beaucoup moindre que celui de la bille péfée dans l’air.
- Explications«
- La bille d’yvoire de notre expérience , tient la place d’un volume d’eau, qui, s’il y étoit, feroit parfaitement en équilibre avec toutes les parties femblables de la même maffe fluide , félon la quatrième propofi-tion de la première Se&ion ; ce volume ne pourroit ni déplacer par fon poids celui de deffous, ni être déplacé par celui de deffus, parce que celui-ci n’auroit pas plus de force que lui pour aller au fond , & que celui-là en auroit autant que lui pour ré-fifter à fa chute ; mais lorfqu’en fa place il y a un corps plus denfe ou plus péfant, le volume d’eau qui eft delfous doit céder , non pas à tout fon poids, mais à l’excès qu’il a fur lui ; c’eft pourquoi, pour empêcher la bille plongée de tomber au fond., il n’eft pas befoin de mettre dans le balfin oppofé un poids qui foit égal au fien , mais feulement une quantité Tome IL Gg
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- ^^4 Leçons de Physique
- qui égale celle dont Pyvoire furpaflfe un pareil volume d’eau.
- Il ne faut pas s’imaginer qu’un corps qui s’enfonce fous l’eau 9 augmente en poids par l’accroiffement de la colonne qu’il laide au-deflus de lui. Car le poids de cette colonne eft toujours contrebalancé par la réfif-tance de celle qui eft deflbus ; & cette réfiftance eft foutenue par la predfion des colonnes voidnes, qui égalent en hauteur celle qui péfe fur le corps plongé. Celui-ci eft donc toujours en équilibre , eu égard aux deux predions de dedTus & de def-fous ; & s’il tombe , ce n’eft que parce qu’il a, par une plus grande quantité de matière , la force de déplacer continuellement une quantité de liqueur , qui ne lui eft égale qu’en volume.
- L’accélération qu’on remarque dans la chûte des graves, ne peut donc pas être attribuée , comme l’ont prétendu quelques Philofophes , au fluide dont la hauteur s’augmente au-deflus d’eux, à mefure qu’ils tombent ; d’ailleurs cet accroiffement de Jaauteur de la part du fluide} ne ré-
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- Experimentale. 35'j pond point aux progrès de l’accélération des corps qui obéiffent à leur péfanteur, ni à la nature de la gravi-ré , qui affecte les corps en raifon de leur raaffe , & non en raifon de leur yolume.
- CONSEQUENCE.
- Il fuit de la propolition que nous venons de prouver, qu’un corps, tel qu’il foit , ne tombe ou ne tend jamais à tomber avec toute l’intenfité de fa péfanteur abfolue ; car en quelque lieu que fe faffe fa chûte, il eft toujours plongé dans un milieu matériel , dont il déplace un volume femblable au lien ; ainfi, comme à la bille de notre expérience , il ne lui relie , pour fe porter de haut en bas, que fa péfanteur refpeètive : les gouttes de pluye , les grains de grêle 3 lés floccons de neige, ne defcen-dent vers la furface de la terre , qu’au-tant qu’ils excédent en péfanteur la quantité d’air dont ils occupent la place. Comme l’air eff un fluide fort léger, la péfanteur refpeélive des corps qu’il environne de toutes parts / diffère bien peu de leur péfanteur ab-
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- Leçons de Physique folue ; on en apperçoit cependant là différence lorfqu’on péfe un même corps fuccefïivement dans l’air Ôc dans le vuide , comme dans l’expérience fuivante.
- III. EXPERIENCE.
- P REPARATION.
- Il faut difpofer dans un large récipient une balance fort exafte & fort mobile, de manière qu’on puiffe élever le fléau en tirant la tige i. Fig. 3. Avant que de faire le vuide, il faut avoir mis en équilibre une petite balle de plomb d’une part, & de l’autre une groffe boule creufe de papier , Sc avoir foin que ces deux corps ne pofent fur rien d’humide ou de gras qui puiffe empêcher les effets naturels de la péfanteur, quand on lève la balance.
- Effets.
- La boule de papier qui étoit bien en équilibre dans l’air avec le plomb, fe trouve plus péfante que lui dans le vuide»
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- Experimentale. 377 Explication.
- La boule de papier dans l’air n’a que fa péfanteur refpeclive à oppofer au plomb : dans le vuide elle jouit de fa péfanteur abfolue , notant fou-tenue fenliblement par aucun fluide. Or la péfanteur abfolue ell toujours plus grande que la péfanteur refpe&i-ve, puifque celle-ci riell qu’un reliant de celle-là. On peut répondre que le plomb dans le vuide revient aufli à fa péfanteur abfolue/mais on verra bientôt ( & l’onpourroit déjà l’entrevoir) que quand les volumes en équilibre différent entre eux, comme ceux que nous avons employés ? ce qu’ils reprennent de leur péfanteur quand ils eeffent d’être plongés, n’efl point égal de part & d’autre.
- Applications»
- Si Pimmerfion réduit les corps à une péfanteur refpe&ive toujours moindre que leur péfanteur abfolue 9 les forces qui les foutiennent n’ont plus befoin d’être aufli grandes qu’elles devroient l’être , s’ils n’étoient point plongés. Aufli s’apperçolt-on
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- Leçons de ‘Physique bien de cette différence , lorfqu’ofl tire hors de l’eau quelque maffe d’un volume un peu confidérable. Les pêcheurs qui ont fait un bon coup de filet, ne craignent de le rompre que quand ils l’enlèvent de l’eau dans l’air; on fauve fans peine une perfonne qui eft en danger de fe noyer, quand on peut la faifir par la partie la plus fragile de fes vêtemens ; pareil fecours ne fuffiroic pas à quelqu’un qui feroit prêt de tomber par une fenêtre : c’eft qu’un homme dansl’eau,n’a quelquefois pas une livre ou deux de péfan-teur refpeétive, & qu’il en a allez fou* vent plus de 130 dans l’air.
- III. Proposition.
- Ce qu'un folide -plongé perd de Jbn poids, efi égal à celui du volume de liqueur déplacé.
- Nous avons vû par les preuves de la propofition précédente , qu’un corps plongé perd une partie de fon poids pendant l’immerfion ; par celle-ci nous voulons faire connoître quelle eft cette quantité de fon poids qui lui manque tant qu’il eft plongé; & félon notre énoncé,li le volume de
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- Experimentale. 35:9 liqueur déplacé péfe deux onces, ôc que le corps plongé en péfe quatre, celui-ci perd la moitié de fon poids , & la force qu’on employera , pour l’empêcher de tomber au fond du va-fe , n’aura plus que deux onces à fou-tenir.
- IV. EXPERIENCE.
- a
- T REPARAT ION'
- „ L, Fig. 2. eft un petit cylindre lo-îide de métal, capable de remplir exactement le petit vaitTeau M fous lequel il efl: fufpendu. On attache le tout, ôc on le met en équilibre avec le poids N au fléau de la balance, ôc l’on fait venir de l’eau dans le vafe A jufqu’à ce que le petit cylindre foit entièrement plongé.
- Effets.
- Par l’immerfion du corps L ; le poids N devient trop péfant, l’équilibre celle ; mais il fe rétablit, dès qu’on emplit d’eau le petit vafe M-
- Explications.
- Le petit cylindre, dès qu’il efl:
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- Leçons de Physique plongé, devient trop léger, parce que l’immerfion lui ôte une partie de fon poids ; mais comme cette quantité qui lui manque eft égale en pé-fanteur au volume, d’eau déplacé, l’équilibre fe rétablit lorfqu’on charge le bras delà balance , d’une quan^ tité d’eau qui a la même grandeur que le corps plongé. Cette proportion que nous venons de prou ver , a plu-fieurs conféquences que nous allons déduire.
- PREMIERE CONSEQUENCE.
- Puifque le volume de liqueur déplacé 5 mefure la quantité que le corps plongé perd de fon poids, il s’enfuit, qu’à quantités égales de matière , plus les corps font grands , plus ils perdent de leur poids par l’immerfion. Une livre d’yvoire féroit donc plus foutenue dans l’eau qu’u-iie livre de marbre ; la péfanteur ref-peélive feroit différente de part & d’autre, quoique ces deux matières fuffent plongées dans le même fluide^
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- Experimentale. 361 V. EXPERIENCE.
- PREPARATION.
- Mettez en équilibre aux bras de la balance une bille d’yvoire, & une balle de plomb , & faites venir l’eau dans les deux vafes aufquels répondent ces deux corps. Fig. 4.
- Effets.
- Dès qu’il y a allez d’eau dans les vafes pour plonger les deux balles, le fléau de la balance ne peut plus demeurer dans une fituation horizontale , le plomb emporte l’yvoire.
- Explications.
- Chacun de ces deux corps perd une partie de fon poids dans l’eau , mais ces quantités perdues font inégales entre elles ; car elles font proportionnelles aux volumes d’eau déplacés , & le plomb en déplace moins que l’yvoire ; celui-ci perd donc plus que l’autre de fa première péfanteur * ce qui rompt l’équilibre.
- H h
- T’orne II.
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- 362 Leçons de Physique Applications*
- Le plomb , le fer fondu , le cuivre font les matières dont on fe fert communément pour faire des poids de balance. Ces métaux ont pour l’ordinaire beaucoup moins de volume que les corps avec lefquels on les met en équilibre ; mais pour faire cet équilibre dans l’air où l’on péfe toutes les marchandifes , il faut fuppléer par une plus grande quantité , à inégalité de la perte que font deux corps péfés dans le même fluide , quand leurs grandeurs font inégales ; ainfl le marchand donne plus d’une livre de plume, quand il la péfe contre une livre de plomb: car ces deux matières dans l’air n’ont que leur pé-fanteur refpe&ive, c’efl-à-dire , que ce fluide leur ôte une partie de leur péfanteur abfolue , & il en ôte plus à celle des deux qui a le plus de volume ; de forte que fi l’on rapportoit la balance toute chargée dans le vui-de, il faudroit néceflairement ôter de la plume, pour conferver l’équilibre. Il y a donc à gagner pour le marchand ? s’il réduit au plus petit volu-
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- Experimentale. 363 me qu’il eft poftible, ce qu’il vend au poids ; & fi les matières précieufes , comme le diamant , fc péfoient fous des volumes qui valuflent la peine d’y faire attention , ongagneroit plus à les vendre au poids de fer , qu’au poids d’or ou de plomb, fur-tout lorsque l’air dans lequel feroit la balance deviendroit plus denfe.
- II. CONSEQUENCE.
- Il fuit encore de la troifiéme pro-poficion, que plus le volume de liqueur déplacé eft matériel, plus le corps plongé eft foutenu ; ainfi la pé-fanteur refpedive d’un même corps après l’immerfion, doit être d’autant plus grande, que la liqueur a moins de denfité.
- VI. EXPERIENCE.
- jP R E P A R AT 1 O N.
- On tient en équilibre aux bras de îa balance deux billes d’yvoire bien égales en grofleur : on emplit d’eau les deux vafes aufquels elles répondent ; enfuite l’un des deux ayant été vuidé , on fubftitue à l’eau qu’il con~
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- 3^4 Leçons de Physique tenoit, de l’eau de vie ou de l’efprit de vin , Fig.
- Effets.
- .1°. Tant que les deux vafes font pleins du même fluide, ( d’air , ou d’eau,) l’équilibre fubfifte entre les deux billes plongées.
- 2°. Lorfque l’une des deux billes plonge dans l’eau, Ôc l’autre dans l’ef-prit de vin, ou dans l’eau de vie, celle-ci emporte la première.
- " Explications.
- î1
- Les volumes de liqueurs déplacés étant mefurés par des corps d’égales grandeurs , ôc ces volumes étant pris dans la même liqueur, ils font parfaitement femblables entre eux,eû égard à leurs quantités de matière, ôc par conféquent ils réfiftent également aux corps plongés qu’ils ont à fou-tenir ; ôc comme d’ailleurs ces deux billes ont des péfanteurs abfolues fort égales entre elles, leur immerfion dans la même eau ôte des quantités égaies à des quantités égales , les ref-tans font égaux, ôc l’équilibre fubfifte,
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- Experimentale. 363-
- Maïs quand l’une des deux billes efl: plongée dans une liqueur moins denfe que l’eau , elle efl moins foute-nue , elle perd moins de Ton premier poids, fa péfanteurrefpe&ive efl plus grande, elle remporte fur l’autre.
- III. CONSEQUENCE.
- Comme la denfité efl plus ou moins grande non-feulement dans différens fluides , mais qu’elle peut auflï varier dans le même par le froid > par le chaud , ou autrement, 6c que les folides que l’on plonge , font fuf-ceptibles des mêmes variations , il peut arriver que la péfanteur refpec-tive d’un même corps varie , quoi* que dans la même liqueur.
- VIL EXPERIENCE.
- TrePsÎRATI ÙN.
- La Fig. 6. repréfente une petite phioîe de Verre pleine d’efprit-de-vin, de dans laquelle on a renfermé une petite figure d’émail , qui fe tient pour l’ordinaire en-haut, parce qu’elle efl: plus légère qu’un pareil volume de la liqueur dans laquelle elle H h iij
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- 366 Leçons d? Physique eft : la phiole aboutit à un bain-marie qu’on fait chauffer, par le moyen d’une petite lampe qu’on allume def-fous.
- E F F £ T S.
- Quand l’efprit-de-vin a reçu un certain dégré de chaleur, on voit descendre la petite figure au fond de' la phiole , 6c elle remonte lorfque la liqueur efl refroidie.
- Explications.
- La chaleur dilate tous les corps , comme nous le ferons voir en parlant de l’a&ion du feu. L’efprit-de-vin que l’on a chauffé , efl donc moins denfe qu’il n’étoit étant plus froid. Mais fila maffe totale de cette liqueur occupe un plus grand efpace qu’au-paravant, il faut que fes parties loient plus rares, plus écartées les unes des autres; en un mot, il y en a moins dans le volume mefuré par la figure d’émail ; & par conféquent il n’efl plus capable de la Soutenir , elle va au fond de la phiole, 6c elle y demeure, tant que les chofes font en cet état ; mais lorfque refprit-dc-yia fe refroi-
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- Expérimentale.' 367 dît, fes parties fe rapprochent , fe condenfent, & le volume qui répond à la petite figure, augmentant de matière , & de poids par conféquent, devient en état de la foutenir & de la foulever. Il eft vrai que la même cha-. leur qui dilate la liqueur , dilate auiïi la figure d’émail ; mais elle la dilate moins, & cela fuffit pour faire naître les effets que nous venons d’expliquer.
- VIII. EXPERIENCE.
- F R E P A R A TI O N.
- Le vaiffeau repréfenté par la Fig. 7. efl une efpéce de bouteille longue de verre , élevée fur une patte de même matière ; elle efl remplie d’eau, & fi l’on veut qu’elle ne fe gèle point: l’hyver, on y peut mettre un tiers d’efprit-de-vin. On la bouche avec un morceau de vefiie mouillée , que l’on étend fur l’orifice , & que l’on arrête autour du col avec un fil. Dans cette bouteille, eft une petite figure creufe d’émail, plus légère que la liqueur , & au pied de laquelle on a pratiqué un petit trou, comme pouE paffer une épingle.
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- 368 Leçons de Physique
- E f F E T J.
- i°. Lorfqu’on appuyé avec le bout du doigt fur la vefïie , la petite figure defcend au fond de la bouteille, ôc y demeure tant que la même prefïion fubfïffe.
- 2°. Si l’on appuyé moins fort, ou que Ton ceffe d’appuyer, elle remonte auflï-tôt.
- 30. Si l’on modère la prefîion lorf-qu’elle eft en chemin pour defcendre, elle fe tient à tel endroit que l’on veut.
- 4°. Si l’on preffe la veffe, comme par fecouffes, la petite figure pirouette fur elle-même.
- Ces effets font les mêmes quand on renverfe la bouteille , ôc que la preffion fe fait de-bas-en-haut ; ainfi l’on peut donner à cette expérience un air de myflére, en arrangeant plu-fieurs tuyaux dans un chaffis, Ôc en faifant la preffion néceffaire fur leurs orifices, d’une manière cachée aux yeux des fpeftateurs, foit par des leviers de renvoi, foit par des cordons cachés dans Pépaiffeur des bois, ou autrement. Voyez la Fig. 8.
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- Experimentale. 3.69
- Explications.
- Les liqueurs, ou ne fe compriment point, ou ne fe compriment que, très-difficilement , comme nous l’avons enfeigné dans la fécondé leçon. L’air au contraire efl un fluide flexible , 8c que l’on peut comprimer avec beaucoup de facilité ; c’eft ce que nous prouverons ailleurs. La petite figure creufe d’émail eft remplie d’air, 8c elle efl: plongée dans l’eau. Elle efl donc pleine d’une matière compref-fible , 8c environnée d’une autre qui ne i’eft point. Quand on appuyé avec le doigt fur la veflie, on preiïe toute la mane de l’eau qui efl dans la bouteille, la colonne qui répond au petit trou dont nous avons parlé , ne pouvant rentrer fur elle-même à cau-fe de fon inflexibilité, porte tout l’effort qu’elle reçoit de la preflion , contre l’air qui efl dans la figure ; 8c comme ce fluide fe laifle comprimer 8c refiferrer dans un moindre efpace , il cède à l’eau une partie de celui qu’il occupe ; alors la figure d’émail efl plus péfante qu’elle n’étoit, car on doit la confidérer comme un corn-
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- 37$ Leçons de Physique pofé d’émail, d’air plus condenfé, Sc d’un peu d’eau qu’elle a reçue. Si le tout enfemble elt plus péfant que le volume d’eau correfpondant , il va au fond ; il remonte au contraire quand il efl plus léger, c’ell-à-dire, quand une moindre preffion pouffe moins d’eau dans la figure, ou qu’on laiffe à l’air comprimé la liberté de repouffer par fon reffbrt celle qui elt entrée : & l’on conçoit aifément
- qu’en ménageant cette preffion du. doigt, on retient dans la figure une quantité d’eau , telle que le tout enfemble efl en équilibre dans la maffe» Enfin comme le petit trou par où l’eau peut entrer ou fortir, efl pratiqué à l’une des deux jambes , c’eft-à-dire , fur le côté de ce petit corps plongé, file fluide qui y paffe, efl pouffé ou repouffé avec une grande vîteffe , l’impulfion oblique doit faire tourner la figure fur elle-même car étant ainfi fufpendue dans l’eau , c’efl comme fi elle étoit mobile fur deux pivots , ou fur un axe.
- Cette figure devient donc tantôt plus légère , tantôt plus péfante , que la liqueur où elle ell plongée , non
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- Experimentale. 37i parce que le volume d’eau corref-pondant change de denfité ou de grandeur, mais parce que le corp» plongé devient lui-même alternativement plus denfe & plus léger de matière , fans changer de volume.
- Applications.
- Comme de tous les animaux qui refpirent l’air, les uns retiennent à la furface de la terre , pendant que d’autres s’élèvent dans Patmofphére , Sc s’y meuvent à leur gré ; de même parmi ceux qui habitent les eaux il y en a quantité d’efpéces qui ne quittent guéres le fond , & beaucoup d’autres au contraire qui s’élèvent de bas-en-haut, & qui defcendent avec-une égale facilité, quand leurs be-foins l’exigent. On trouve dans la plupart de ces derniers une double veffie remplie d’air, qui porte à croire que le poiffon , à l’aide de ce fluide à reflort , augmente ou diminue le volume de fon corps, quand il veut ou s’élever, ou defcenare ; car après ce qui a été dit ei-deiïus , on conçoit bien que l’animal augmentant en grandeur, fans augmenter de
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- 372 Leçons de Physique matière , peut devenir plus léger que le volume d’eau auquel il répond actuellement : & qu’au contraire s’il diminue Ton propre volume , il déplace moins d’eau, & qu’il peut fe rendre de cette manière , plus péfant que le fluide qui s’oppofe à fa chûte.
- Ce qui rend cette-explication encore plus vraifemblable , c’eft que fl l’on dilate l’air de la double veffle , en mettant le poiffon dans le vuide ;tant que cet état dure , il fait de vains efforts pour aller ou pour relier au fond de l’eau, il fumage malgré lui : &il éprouve un effet tout contraire, lorf-qu’on fa privé de cet air intérieur,, foit en crévant la double veffie, foit en la vuidant en partie.
- Les animaux qui fe noyent, vont d’abord au fond de l’eau , parce qu’ils font plus péfans qu’elle ; mais quelque tems après on les voit reparoître à la* furface , & communémènt ces appa-: ritions recommencent plufieurs fois.' C’eff que ces cadavres deviennent al-: ternativement plus péfans & plus légers que le volume d’eau auquel ils répondent. L’animal fuffoqué au fond d’une rivière fe corrompt, en peu de
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- Experimentale. 373 jours : la corruption n’ell qu’un déplacement de parties, 6c lorfqu’il fe fait un mouvement général dans les parties d’un tout , fon volume augmente. Un tel corps fumage donc , parce que , fans avoir plus de matière , il a plus de grandeur 3 8c qu’il répond à un volume d’eau plus péfant que lui. C’efl une chofe qui ne peut être ignorée de ceux qui ont eu oc-calion de voir ces corps qui reviennent ainli fur l’eau. On a dû remarquer qu’ils font toujours gonflés 8c tendus comme des ballons ; mais s’ils relient quelque tems ainli entre l’eau 8c l’air , la corruption augmente , il fe fait des diflblutions 8c des évacua? tions , qui donnent lieu aux parties les plus bolides de s’affaifler 8c de fe rapprocher, le volume total diminue , 6c répond à une moindre quantité d’eau qui n’ell plus en état de le fbutenir ; 6c li après cette nouvelle immerlion,quelqu’autre fermentation vient encore à gonfler le cadavre af fèz confidérablement, on le voitre-paroître de nouveau.
- Un corps quelconque n’a pas be-foin que fon propre volume fait aug-
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- 574 Leçons de Physique mente pour furnager, il fuffit qu’il foi't uni à quelque autre matière plus légère que le fluide où il efl: plongé, & que le tout enfemble péfe moins que le volume correfpondant. Les gens qui apprennent à nager fe gar-niflent le corps de veiïïes pleines d’air , ou de calebafles. Ces volumes auxiliaires les mettent en état de fe foutenirplus facilement fur l’eau; mais avec ces fortes de précautions, les maladroits courent encore beaucoup de rifques ; car pour fe noyer il fuffit d’avoir la bouche & le nez dans l’eau, & celui qui ne fçauroit pas fe tenir toujours dans une fituation propre à lui laiflèr refpirer l’air, périroit avant même que d’aller à fond.
- Si, pour nager à l’impromptu, les autres animaux ont quelque avantage fur l’homme , je ne penfe pas qu’ils en foient redevables, comme on le dit quelquefois, à l’ignorance du danger ou au défaut de réflexion. Quand un cheval, un bœuf, un chien fe trouve à la nage malgré lui, de quelque manière qu’il juge de fa fituation, j’ai peine à me perfuader qu’il n’en fente point le péril. Je lui vois faire tout
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- Experimentale. 57 y ee qu’un homme voudroit imiter en pareil cas , & quand il a pris terre , il donne des lignes de joie, 8c le comporte avec des précautions qui prouvent alfez la peur qu’il a eue. Mais ce qui fait qu’un quadrupède fe fauve plus facilement à la nage , c’ell, je penfe , que fon poids qui tend à l’enfoncer , ne change rien à fa pof-ture naturelle, 8c que quand le relie du corps feroit entiéremet plongé à fleur d’eau , fa tête fe trouve encore hors de l’eau fans un grand effort. Il n’en elt pas de même d’un homme ; l’endroit le plus péfant, ce qui fe plonge le premier, eft vers la tête, 8c quand il nage allez pour ne point-aller à fond , il a encore des foins à prendre , 8c des efforts à faire, pour éviter d’avoir le vifage dans l’eau : aulfi les nageurs font-ils plus à leur aife fur le dos qu’autrement.
- Cette explication dont je fais ulk-ge depuis neuf ans dans mes leçons publiques , me paroît d’autant plus probable , qu’elle fe trouve affez conforme à celle d’un Sçavant qui n’a point été à portée de m’entendre, 8c qui elt trop riche de fon propre fond
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- 576 Leço ns de Phys r que pour être foupçonné de s’approprie! lespenfées des autres. M. Bazin, Docteur en Médecine à Strasbourg, digne cofrefpondant de M. de Reaümur , à l’Académie des Sciences , & l’auteur de plufieurs ouvrages de Phyfique, qui ont été juftement applaudis, a fait imprimer, en 1741. un volume m-8°. dans lequel on trouve une differtation fort curieufe , fur la différence qu’il y a entre l’homme & les bêtes, par rapport à la facilité de nager. Le Leéteur qui voudra s’inftruire amplement fur cette matière, trouvera dans cet écrit de quoi fe fatisfaire.
- Si des calebaffes, ou des veflies pleines d’air empêchent un homme d’aller à fond , de pareils moyens employés d’une manière convenable peuvent foule ver , &, amener à la furfacede l’eau des corps fubmergés aufquels on les auroit joints. Lorsqu’un navire a échoué fur le fable , ou qu’il eft en-vafé , pour le remettre à flot , on y attache, dans le tems de la marée baffe, de grandes caiffes très-fortes, & dont les volumes font proportion? nés au poids du vaiffeau, & à l’effort q.u5on juge néceffaire pour le déta?
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- - Experimentale. 377 cher. A la marée montante, fi le volume d’eau qui répond à cet affern-blage , péfe plus que lui, il ne manque pas de l’enlever, 8c, de le mettre en état d’être tiré à bord.
- Quand cette opération doit fe faire dans des endroits où il n’y a point, de marée , c’eft-à-dire , où la furface de l’eau, demeure toujours à même hauteur , on emplit d’eau les caiffes que i’qp veut joindre au vailfcau , pour les faire enfoncer le plus profondément qu’il efl poffible , fans cependant les fubmerger, ôc lorfqu’el-lesfont attachées > on les vuide avec des pompes , pour leur rendre la première légéreté qu’elles avoient, 8c qu’elles doivent partager avec le corps engravé, 8c ce procédé a le même fuccès que le premier, fi. l’on a ob-fervéles proportions nécelfaires.-Le plus difficile de ces fortes d’opérations , c’efl de paffer des cables fous le vaiffeau engravé , fur-tout quand il l’a été longùems , 8c que la vafe s’efl: durcie autour, 8c s’y efi: confîdérablement accumulée. Cette difficulté a été vaincue en dernier lieu avec beaucoup de courage , 8c ‘Tome IL I i
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- 378 Leçons dePhysique fort ingénieufement , par M. Gou-» bert, officier des vaiffeaux du Roi, qui fçait joindre à la valeur la plus éprouvée , la fagacité des plus habiles ingénieurs, & qui eft enfin venu à bouc d’enlever un des vaiffeaux qui ont péri en 1702, dans la rade de Vigo en Efpagne ; entreprife qui avoit été tentée inutilement., & à grands frais, par pîufieiirs compagnies formées tant en France qu’ailleursl C’éft dommage qu’un fuccès suffi heureux n’ait valu à M. Goubert que des applau-diffemens ; lesefpérances dont il pou-voit fe flatter , avoient échoué fans retour avec le vaiffeau : on avoitfans doute eu foin d’en ôter les effets à l’afped du naufrage ; on n’y trouva rien qui pût dédommager les entrepreneurs des grands frais aufquels cet ouvrage les a engagés.
- IV. Proposition.
- Si le corps folide eft moins péfant qü’uff pareil volume de la liqueur dans laquelle il eft plongé, il fumage en partie j ce qui refte plongé mefure une quantité de liqueuf quipêfe autant que le corps entier.
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- Expérimental e. 379 IX. EXPERIENCE.
- Préparation*
- Le vafe repréfenté par la Fig. 9. eft de verre , prefque cylindrique, Sc garni par en-bas d'un robinet ; on y met de l’eau à peu près jufqu’aux deux tiers, où l’on fait une marque ; on y plonge enfuite une boule de cire bien ronde , Sc prefque aufli groffe que le vailTeau eft large ; cette im-merfion éléve la furface de l’eau ; on en ôte par le robinet, tant que la fur-face foit baiffée jufqu’à la marque où elle étoit en premier lieu ; on retire la boule de cire, on l’effuye , & on la péfe contre la quantité d’eau qu’on a tirée du vafe.
- Effets•
- La boule , ôc cette quantité d’eau 3 fe font réciproquement équilibre ; ou fi cela n’eft point à la rigueur, il s’en faut de fi peu de chofe , qu’il eft aifé de voir que cette petite différence vient d’un défaut d’exaftitude dans le procédé ; car il fuffit pour cela qu’en tirant l’eau du vafe, il en foit forti
- Iiij
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- 380 Leçons de Physique quelques goûtes de plus ou de moins qu’il ne faut.
- Explication.
- La boule de cire plongée ne s’enfonce point entièrement fous l’eau , parce qu’elle eft un peu plus légère ; mais la plus grande partie qui refie plongée, déplace une quantité d’eau qui s’élève au-defius de la marque. Eorfqu’on tire de l’eau par le robinet, jufqu’à ce que la furface revienne à cette même marque, on eft fur d’avoir la quantité déplacée par l’immerfion de la boule , & puifque cette quantité d’eau fait équilibre à la boule entière . n’eft-ce pas une preuve , que la partie plongée mefure une quantité de liqueur qui péfe autant que le corps entier , comme nous l’avons énoncé dans notre propofition ?
- CONSEQUENCES.
- Il fuit de la propofition précédente, i°. Que d’un corps qui fumage, la partie plongée eft d’autant plus petite , que la liqueur eft plus denfe, ou que le corps plongé eft moins pé-fant,
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- Experimentale. 381
- 2°. Qu'il y a toujours une partie plongée, lorfque le folide qui repofe fur la liqueur, a une péfanteur & une épaiiïeur fenfible. Car s’il eft péfant, comme on le fuppofe , il faut quelque chofe qui lui faffe équilibre ; 8c ce qui fait cet équilibre, c’efi: le volume de liqueur déplacé, comme nous l’avons prouvé dans la dernière expérience.
- X. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Dans un petit vafe long 8c étroit, qu’on a rempli de quelque liqueur jufqu’aux trois quarts de fa capacité , Fig. 10. on plonge une petite bouteille de verre très-mince, qui a un long col gradué, 8c qui efi: leftée au fond avec un peu de mercure, afin qu’elle fe tienne dans une direétion perpendiculaire.
- Effets>
- Cette petite bouteille à long coî qu’on nomme communément Aréomètre , ou péfe-liqueurs , s’enfonce plus ou moins dans le vafe 9 félon qu’il eft
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- 382 Leçons de Physique rempli d’une liqueur plus ou moins denfe, c’eft-à-dire, qu’il defeend plus profondément dans le vin que dans l’eau, & dans l’eau de vie encore plus que dans le vin. Et li l’on met au haut de fa tige quelque petite lame de mé^ tal, il s’enfonce plus avant, quoique dans la même liqueur.
- Explications.
- La partie plongée de l’aréométre fouléve autant de liqueur qu’il enfaut pour faire équilibre à l’inllrument entier. S’il péfe une once, par exemple s il fouléve moins d’eau que de vin , quant au volume, parce qu’il faut plus de vin que d’eau pour le poids d’une once , & comme il ne fait monter la liqueur qu’en s’enfonçant, il doit donc plonger plus avant, dans celle qui efl la plus légère.
- Si l’on augmente le poids de l’aréométre par l’addition de quelque lame de métal ou autrement, il s’enfonce plus avant , quoique dans la même liqueur , parce qu’alors il en faut une plus grande quantité pour lui faire équilibre.
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- Experimentale. 383 Applications.
- Pnifque tous les corps qui flottent,-comme nous venons de le faire voie par l'expérience de l’aréométre, s’enfoncent plus ou moins, félon laden-fité du fluide ; une barque chargée en mer aura donc moins de parties hors de l’eau , fi elle vient à remonter une rivière ; car l’eau faîée péfe plus que l’eau douce, & les nageurs affû-rent qu’ils en Tentent bien la différence. Gn doit donc avoir égard à cet effet, & ne pas rendre la charge auffi grande qu’elle pourroit l’être , fi l’on prévoit qu’on doive paffer par une eau moins chargée de fel, que celle où l’on s’embarque.
- On a vû quelquefois des ifles flot-tantes , c’eft-à-dire , des portions de terre aflez confidérables, qui fe détachant du continent, & fe trouvant moins péfantes que l’eau , fe foutien-nent à la furface , & flottent au gré des vents. L’eau mine peu à peu certains terrains qui font plus propres que d’autres à fe diffoudre ; ces fortes d’excavations s’augmentent avec le tems, & s’étendent au loin 3 le def-
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- 384 Leçon-s de Physique fus demeure lié par les racines des plantes 8c des arbres , & le fol n’efl ordinairement qu’une terre bitumi-neufe, fort légère, de forte que cette efpéce de croûte efl moins péfante que le volume d'eau fur lequel elle efl reçûe , quand un accident quel-conque vient à la détacher de la terre ferme , & la met à flot.
- L’exemple de l’aréométre fait voir encore qu’il n’eft pas befoin,, pour, furnager , que le corps flottant foit d’une matière plus légère que l’eau. Car cet infiniment ne fe foutient point en vertu du verre ou du mercure dont il efl fait, mais feulement; parce qu’il a, avec peu de folidité, un volume confidérable qui répond à une quantité d’eau plus péfante. Ainfî l’on pourroit faire des barques de plomb, ou de tout autre métal, qui ne s’enfonçeroient pas. Et en effet les chariots d’artillerie portent fouvent, à la fuite des armées , des gondoles de cuivre , qui fervent à établir des ponts, pour le paffage des troupes.
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- EXPERIMENTALE. 3
- De la Balance hydrojlatique} <âr de fis ujages*
- L a balance hydroftatique que nous avons employée pour les expériences précédentes , eft un infiniment fort commode pour connoître la pé-fanteur fpécifique des fluides & des folides 3 qui peuvent être plongés fans fe diffoudre & fans changer da volume. Nous ne pouvons pas nous étendre beaucoup fur fes ufages, parce que ces fortes de détails paflent les bornes que nous nous fommes prefcrites dans cet ouvrage ; ceux qui feront curieux de les fçavoir, pourront lire ce qu’en ont écrit Boyle , ôc après lui MM. Cotes, Defaguiltiers , s’Gravefande » &c. nous nous contenterons de faire voir que les effets de cette balance ne font que des applications des principes établis ci-def-fus , & nous nous bornerons à quelques exemples qui fufliront pour le prouver.
- Tome U*
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- 386 Leçons de Physique Premier Usage. -
- Connoître la Péfanteur Jpécifique d'une Liqueur,
- La péfanteur fpécifique d’une ma?* tiére , c’eft le poids qu’elle a fous un volume connu : c’efl: ce qu’on nomme aufli fa denfité. Un folide entièrement plongé déplace un volume de liqueur égal à lui. On aura donclafolution du problème, fi l’on a un moyen de connoître le poids de ce volume déplacé : or la quatrième expérience nous a appris que ce poids efl: précisément celui que perd le folide par fon im-merfion ; ainfi on procédera de la manière qui fuit.
- Ayez un corps folide qui puifle fe plonger fans changer de volume , & fans admettre là liqueur dans lès pores , comme du verre , par exemple ; ce corps peut être fphérique , cylindrique , cubique , &c. comme l’on veut. Sufpendez-ie avec un cheveu, ou un crin, au bras de la balance , pour connoître d’abord fa péfanteut abfolue ; faites-le enfuite plonger entièrement dans la liqueur ÿ l’équilibre
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- Experimentale. 387 fera d’abord rompu par cette immer-fion ; ce que vous ferez obligé d’ajom-ter pour le rétablir , fera juftement le poids du volume de liqueur qui a été déplacé par le corps plongé. Si ce corps étoit un cube d’un pouce, ôç qu’après l’avoir plongé on eût ajouté 4 gros , il faudrait conclure qu’un pouce cube de la liqueur péfe 4 gros, ou une demi-once.
- • On peut objecter contre l’exaéti? tilde de ce procédé , que la gravité de ce cube cle verre, péfé en l’air , n’éft point fa péfanteur abfolue , puisque l’air,en qualité de fluide ambiant, lui ôte une partie de fon poids ; mais le plomb qui le tient en équilibre , foufïre une perte à peu près fembla~ ble ; 6c l’air efl: fl léger, que la péfam-teur refpe&ive 6c la péfanteur abfo*? lue font fenfîblement les mêmes , quand les corps qui y font plongés , n’ont.que des volumes peu confidé-yables.
- Mais une attention qu’on ne fçau^ roit porter trop loin dans ces fortes d’expériences , c’efl: que le folide plongé , 6c la liqueur où le fait i’im?* merfion, ne varient' point de den-
- Kkij
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- 3B8 Leçons de Physique fité pendant l’opération. Car fi celle-ci le raréfie ou fie condenfe , ou bien que le volume de celui-là augmente ou diminue , il en réfultera du mécompte ; & il n’efl que trop pofiïble que cela arrive par le -chaud , par le froid , & parce qu’on jugera peut-être de l’état d’une liqueur par fon nom , fans faire attention que tout ce qui s’appelle eau commune, efprit-de-vin , &c. n’efl: pas toujours d’une égale denfité.
- Pour remédier à une partie de ces inconvéniens, je voudrois qu’au lieu de plonger un corps folide de verre , onfe fervît d’une boule creufe, terminée par un tube capillaire , 8c remplie de mercure comme un thermomètre ; par ce moyen on pourroit s’aflurer du dégré de denfité de la liqueur , au moins de celui qui réfulte ' du froid ou du chaud aduel ; 8c l’on feroit sûr en même teins , que le volume du corps plongé n’efl point changé. Car fi la température de la liqueur venoit à changer, on en feroit averti par l’afcenfion ou Pabaififement du mercure dans le tube capillaire.-
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- Experimentale. 38$
- IL Usage.
- Comparer les pêfanteurs Jpécifiques de deux liqueurs.
- Lorfque l’on a connu la péfanteur Spécifique de l’üne des deux , par Tu-' Jage précédent, on répété l’opération tuf "l’autre , & la différence des poids qu’il faut ajouter pour rétablir l’équilibre après l’immerfion, efl auffi celle de leurs pêfanteurs fpécifiques.
- Dans ces fortes de eomparaifons il faut bien prendre garde que le degré de fluidité n’entre pour quelque chofe. Il efl: des liqueurs plus vifqueufes, plus difficiles à divifer, dans lefqueiles l’immerfion du corps folide fe fait plus difficilement indépendamment de la denfité ; quand cela efl ainfi, il faut avoir recours à quelqu’autre procédé, pour con-noître avec exaditude la péfanteur ipécifique.
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- 3<?o Leçons de Physique III. Usage.
- Comparer les gravités fpécifiques de deux corps folides.
- Par la cinquième expérience nous avons prouvé que des folides dont les péfanteurs abfolues font égales, en perdent, par l’immerfion, des quantités qui font proportionnelles à leurs volumes.
- Mettez donc en équilibre dans Fait deux morceaux des matières proposes ; faites-les plonger enfuite entièrement dans deux vafes remplis de la même liqueur. Si leurs volumes font égaux , l’équilibre fubfiftera , parce que les pertes feront égales de part & d’autre ; s’ils font inégaux, le plus petit emportera l’autre ; & ce qu’il faudra ajouter à celui-ci, pour le remettre en équilibre , fera la différence qu’il y aura entre les gravités Ipécifîques des deux.
- Si les corps en queftion ne font point allez péfans pour fe plonger tout-à-fait par leur propre gravité , on pourra y joindre des poids qui ne changeront rien à l’effet a s’ils font
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- Experimentale. 391 parfaitement fembiables de part ôc d’autre. Mais il faut bien prendre garde qu’il ne s’attache à la furface des corps plongés , des bules d’air, ou quelque chofe de gras-, qui empêche la liqueur de s’y appliquer exactement de toutes parts ; car leurs volumes alors feroient augmentés, Ôc leur péfantcur en paroîtroit d’autant diminuée.
- t
- IV. Usage.
- Comparer la gravité spécifique d'un corps folide 3 avec celle dune liqueur.
- Quand on a péfé un corps folide dans l’air , ce qui lui relie enfuit e de fon poids lorfqu’il eft plongé dans la liqueur, ell la différence qu’il y a entre les péfanteurs fpécifïques de ce corps, ôc du volume correfpondant de la liqueur. Si,par exemple,un morceau d’or péfe 19 gros dans l’air, Ôc qu’il n’en péfe plus que 18 , étant plongé dans l’eau commune , c’elt une marque qu’une telle immerlion lui ôte r? de fon poids, ôc que la pé-
- Kk iüj
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- 3p2 Leçons de Physique fanteur fpécifique de l’eau eft à celle de l’or comme i à ip.
- Remarques Jur ïaréomètre > ou péfe-
- liqueurs,
- L’aréometre que nous avons re-préfenté par la Fig. io. eft encore un inftrument avec lequel on peut con-noître de deux liqueurs laquelle eft la plus péfante ; mais fi l’on veut s’en fervir pour connoître au jufte le rapport des péfanteurs, il faut le con-ftruire & l’employer avec des précautions dont on fe difpenfe pour l’ordinaire, & fans lefquelles cependant on n’en peut rien attendre d’ex ad.
- i°. Il faut que les liqueurs dans lefquelles on plonge Faréométre , foient exadement au même degré de chaleur ou de froid , afin qu’on puilfe être sûr que leur différence de denfité ne vient point de l’une de ces deux caufes, & que le volume de l’aréométre même n’en a reçu aucun changement.
- 2°. Que le col de l’inftrument fur lequel font marquées les graduations,
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- Experimentale. 3^3. Ibit par-tout d’une grofîeur égale; car s’il eft d’une forme irréguliéredes degrés marqués à égales difiances , ne mefureront pas des volumes de liqueur fembiables en fe plongeant ; il fera plus sûr & plus facile de graduer cette échelle relativement à la forme du coi, en chargeant fuccef-fivement l’inftrument de plufieurs petits poids bien égaux , dont chacun produira l’enfoncement d’un degré.
- 30. On doit avoir foin que l’im-merfion fe faffe bien perpendiculairement à la furface de la liqueur , fans quoi l’obliquité empêcheroit de compter avec jufteffe le degré d’enfoncement.
- 4°. Comme l’ufage de cet infiniment efi borné à des liqueurs qui différent peu de péfanteur entr’el-les , on doit bien prendre garde que la partie qui fumage ne fe charge de quelque vapeur ou faleté qui. occalionneroit un mécompte , dans une eftimation où il s’agit de différences peu confidérables. Et lorf-qne l’aréométre paffe d’une liqueur, à l’autre, on doit bien prendre garde que fa furface ne porte aucun enduit
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- 394 Leçons de Physique qui empêche que celle où il entre ne s’applique exa&ement contre fa fur-face.
- y0. Enfin malgré toutes ces pré-cautions, il refie encore la difficulté de bien juger le degré d’enfonce-rhent, parce que certaines liqueurs s’appliquent mieux que d’autres au Verre , 8c qu’il y en a beaucoup qui Jbrfqu’elles le touchent , s’élèvent plus ou moins au-deffus de leur niveau.
- Quand on fe fert de l’aréométre dont il efl ici queflion, il faut le plonger d’abord dans la liqueur la moins péfante , 8c remarquer à quelle graduation fe rencontre fa furface : en-fuite il faut le rapporter dans la plus denfe , 8c charger le haut de la tige du du col, de poids connus, jufqu’à ce que le degré d’enfoncement foit égal au premier. Lafomme des poids qu’on aura ajoutés, pour rendre cette fécondé immerfion égale à la première , fera la différence des péfan-teurs fpécifîques entre les deux liqueurs.
- Homberg , 8c plu fleurs Phyfî-êiens après lui* fe.font fer vis pour
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- Experimentale, qc-f péfer Jes liqueurs, d’un petit vaifleau de verre mince que l’on voit repré-fenté dans la Fig. 11. on a pratiqué à côté du col un petit tuyau montant , par le moyen duquel on a prétendu emplir la bouteille toujours également, parce qu’il efl plus facile d’ef* timer la hauteur jufte de la liqueur dans un petit tuyau , que dans le col de l’inftrument où la furface eft plus étendue. ' De cette manière on a compté mefurer toujours des volumes égaux , dont il feroit aifé de connoître la péfanteur en les appliquant à une balance. Mais nous ne pouvons diffimuler que cette méthode efl fujette , comme les autres , à plufieurs inconvéniens ; le plus grand de: tous, c’eft que le petit tuyau montant eft fort étroit, & que les ligueurs ne s’y mettent point de niveau ; la plûpart s’y tiennent plus 'élevées, comme nous le dirons bientôt , & cet excès n’eft pas le même pour toutes.
- Plusieurs Sçavans fe font donné la peine d’examiner les péfanteurs fpécifiques d’un grand nombre de “matières, tant folides que fluides, 6c
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- 39^Le.çon.s de Physique de les rédiger en tables. On doit apurement leur fçavoir gré de ce travail, & l’on. en fent toute la difficulté quand on penfe aux attentions fcrupuleufes, & au tems qu’on eft obligé de donner à ces fortes de recherches , lorfqu’elles deviennent né-ceflaires ; mais leurs expériences , quelque exactes qu’elles aient été, ne peuvent nous fervir de régies que comme des à-peu-près. Car les individus de chaque efpéce , varient entre eux , quant à la denfité ; & l’on ne peut pas dire que deux diamans, deux morceaux de cuivre , deux gouttes de pîuye, &c. foient parfaitement femblables. Ainli quand il elt queltion de fçavoir au jufle la péfan-teur fpécifique de quelque corps , il faut le mettre lui-même à l’épreuve ; c’elt le feul moyen d’en bien juger. Il y a à la vérité mille occafions ou cette grande exactitude elt fuperflue , 8c alors on peut s’en rapporter aux recherches d’un Phyficien habile & exad ; c’elt dans cette vûe que nous avons placé ici une table drelfée fur les expériences deM. Mufchenbroek, dont on connoît fuffifamment la fa-gacité 8c l’exaCtitude.
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- TOJtf.U. VIII, LEÇON .Fl. j..
- Mer eau Scalp ~
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- Experimentale. 397 Les péfanteurs fpécifîques de toutes les matières énoncées dans cette table , font comparées à celle de l’eau commune ; & l’on prend pour eau commune celle de la pluye dans une température moyenne. Ainli lorf--qu’on verra dans la table., eau de pluye ... 1,000, or de coupelle 19, î>q.o, air 0,001 fi, c’eft-à-dire , que la péfanteur fpécifique de l’or le plus fin , *ell à celle de l’eau comme 19 7 à peu près, à 1 ; ôc que la gravité de l’air n’eft prefque que la millième partie <le celle de l’eau.
- Table alphabétique des matières les . plus connues , tant fohdes que fui des j dont on a éprouvé la pé~ fpécifique.
- Acier fiexibleou non trempé. 7, 738.
- Acier trempé. ..........7, 704.
- Agathe d’Angleterre. ... 2, 512.
- Air....................o, 001
- Albâtre............... i, 872.
- Alun. . ................1, 714.
- Ambre.........»............ 040.
- Amiante. ..... .........2, 913.
- Antimoine d’Allemagne. . 4, 000.
- Janteur
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- 398 Leçons de Physique Antimoine d’Hongrie. ... 4, 700.
- Àrdoife bleue........... 3, y00.
- Argent de coupelle. . . . 11, 091-.
- Bifinuth............... . 9, 700.
- Bois de Brefil...........030.
- «—— - Cedre..............o, 613.
- «------Orme..............o, 600.
- — ---- Gayac............1, 337.
- — .»«. Ebenne. .......1, 177.
- Erable..........o, 755*,.
- *------Frefne. ..........o,*
- 1 ' Bouts. ........ IL y
- Borax.......................1, 720.
- Caillou.....................2, 542.
- Camphre...................o,’ 995*.
- Charbon de terre............1, 240.
- Cinabre naturel...........7, 300.
- -------artificiel........8, 200.
- Cire jaune.......................o, 995*.
- Corail rouge.....................2, 689.
- '—blanc. . ............ .2, 300.
- Corne de .boeuf..................1, 840.
- —:——!• cerf.. ............1, 875.
- Cryftal de roche.................2, 630.
- ---d’Iflande. -. . .... 2, 720.
- Cuivre de Suede.. . .... 8, 784. — jette en moule. ... 8, 000.
- Diamant................ .3, 400.
- Ecailles d’huitres...............2, 092.
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- Experimentale. - 399
- Encens. . . . .............1, 071.
- Eau commune ou de pluye. 1, 000. —— diftillée. ....... o, 993.
- — de rivière..........1, 009.
- Efprit-de-vin re&ifié. . . . o, 866.
- -------de térébenthine. . . o, 874.
- Etain pur..................7, 320.
- — allié d’Angleterre. . . 7, 471.
- Eer...................... 7, 64 J.
- Gomme arabique. ..... 1, 37^. Grenat de Bohême...........4, 360.
- de Suède.............3, 978.
- Huile de lin. ........ o, 932.
- »" d’olives. . . . . . . o, 913.
- *- . de vitriol. ..... 1, 700.
- Karabé ou ambre jaune... . 1, 065. Lait de vache. ....... 1, 030.
- Litarge d’or. . . ........6, 000.
- - d’argent. ... . . . 6, 044.
- Maganéfe. .................3, 330.
- Marbre noir d’Italie. . . . 2, 704.
- r----blanc d’Italie. .... 2, 707.
- Mercure.................ï 3, 55>3«-
- Noix de Galles. ...... 1, 034.
- Or d’eflay ou de coupelle. 19, 640.
- — ---d’une guinée. . 18, 888.
- Os de bœuf. . . ...... 1, 6y6.
- Pierre fanguine.......... . 4, 360.
- — calaminaire. .... y, 000,
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- 4po Leçons de Physique Pierre à fulil opaque. . . .2, C42. —------—— tranfparente. . 2, 641.
- Poix. ....................1, ijo.
- Sang humain...............1, 040.
- Sapin.....................o, y 50.
- Sel de Glauber............2, 24<5.
- ----ammoniac..............1, 4J3.
- —— gemme.................2, 143.
- — polycrefte.............2, 148.
- Soufre commun.............i, 800.
- Talc de Venife............2, 780.
- Tartre....................ï, 849.
- Turquoife.................2, yo8.
- Verd-de-gris..............1, 714.
- Verre blanc...............3, iyo.
- Verre commun..............2, 620.
- Vin de Bourgogne..........°> 9S 3*
- Vinaigre de Vin...........1, ou.
- —— diftillé...............1, 030.
- Vitriol d’Angleterre......1, 880.
- Yvoire....................1, 82J.
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- APPENDICE.
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- EXPERIMENTALE. 4OI .
- APPENDICE»
- Touchant les tuyaux capillaires 9 & les caujes immédiates de la fluidité & de la folidité des corps.
- Article premier.
- Des tuyaux capillaires.
- ÎE place ici ce qu’il importe de fçavoir touchant les tuyaux capillaires, comme des exceptions aux loix de l’hydroftatique , qui ont été établies précédemment. Ce n’eft pas que je penfe qu’il Toit abfolument impoffible de rappeller à ces loix gé* nérales ce qu’il y a de fingulier en apparence dans ces fortes de phénomènes : mais quoique cela ait été tenté plufieurs fois, & par des Phyfî-ciens du premier ordre, nous ne dif-fimulerons point que le fuccès en eft encore douteux, & que ce qu’ils ont dit fur cette matière, ne peut être reçu que comme des probabilités , ingénieufes pour la. plûpart 3 mais Tome IL L 1
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- 402 Leçons de Physique qui laiffent toujours des difficultés à réfoudre. D’autres peut-être plus heureux dans leurs recherches , trouveront le moyen de concilier avec des principes généralement avoués , ces effets à qui l’on feroit tenté d’imaginer des caufes nouvelles & d’tin genre particulier, fi l’on ne fçavoit qu’en rhyfique l’imagination n’a pas grand poids , fi l’expérience ne la foutient.
- On appelle tubes , ou tuyaux ca-> pilaires,ceux qui font menus : ils peuvent être faits de verre, ou de toute autre matière capable de contenir les liqueurs. Ce nom leur vient, fans doute , de la reffemblance qu’ils peuvent avoir avec les cheveux , que l’on regarde communément comme de pe-r tits canaux creux dans toute leur longueur , & capables de tranfmettre certaines humeurs. ;
- Cette comparaifon néanmoins ne limite pas la groffeur des tubes capillaires à celle d’un cheveu ; ceux dont on fe fert communément pour les ex-f periences font beaucoup moins menus , & les effets qui font propres à ces fortes de tuyaux 3 fe laiffent en-
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- Experimentale. 403 eore appercevoir, quand leur diamètre égale deux lignes, & même deux lignes & demie. Leur forme efl tout-à-fait indifférente : deux morceaux de glace de miroir, dont les plans s’approchent parallèlement à une distance convenable, produifent les mêmes effets qu’une fuite de petits tuyaux ; & tous les corps Spongieux, ou affez poreux pour admettre les liqueurs , peuvent être auffi confédérés comme des affemblages de canaux capillaires. Nous allons expofer dans les expériences qui Suivent, ce qu’il y a de plus intéreüant dans cette matière, On verra dans les préparations les différentes dimenfions que peuvent avoir les tuyaux capillaires, 8c leurs propriétés, fe connoîtront par les effets réfultans de chaque procédé.
- * » t •
- PREMIERE EXPERIENCE.
- T REPARATION*
- Dans un petit gobelet A B, Fig* 12. que l’on emplit fucceffivement de différentes liqueurs, on plonge le petit tuyau CD, dont les deux ex-
- Llij '
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- 404 Leçons de Physique trémités font ouvertes, & que l’on a attaché fur une petite bande de carton blanc divifé félon fa longueur en parties égales.
- Effets•
- Première propriété des tubes capillaires.
- Dès que le tube eft plongé , la liqueur s’élève vers D ; & fi l’on enfonce le tube plus avant dans le gobelet, la liqueur monte d’autant au-delfus de l’endroit où elle s’étoit fixée d’abord ; cet effet efl: générai pour toutes les liqueurs ; il en faut feulement excepter une , dont nous ferons mention ci-après.
- II. EXPERIENCE.
- Préparation.
- On procède dans cette expérience comme dans la précédente ; lesr liqueurs dont on emplit fucceffive-ment le petit gobelet, font l’urine, l’efprit de vin , l’efprit de nitre , l’eau falée , l’huile de vitriol. Il faut avoir foin de faire paffer de l’eau nette dans Je petit tube, à^chaque fois que l’on
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- Experimentale. 40J change de liqueur; faire enforte qu’elles ayent toutes la même température , & remarquer à quel dégré chacune s’élève.
- Effets.
- Seconde propriété.
- Ces liqueurs s’élèvent dans le même tube à différentes hauteurs, félon l’ordre qui fuit, en commençant par celles qui montent le plus haut ; l’urine , l’huile de vitriol concentrée , l’eau falée , l’efprit de nitre & l’efprit de vin ; ce qui fait voir que les liqueurs ne s’élèvent point dans les tubes capillaires , en raifon renverfée de leur aenfité , puifque l’efprit de vin , qui eft le plus léger, eft celui de tous ces liquides qui s’élève le moins.
- III. EXPERIENCE.
- "Préparation.
- Dans de l’eau colorée on plonge deux tubes de même longueur, mais dont les diamètres intérieurement différent de moitié. Fig. 13.
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- £06 Leçons de Physique Effets.
- 'Troifiéme propriété.
- L’eau s’élève une fois plus haut 9 dans celui des deux tubes qui a le diamètre une fois plus petit ; & comme cet effet fuit toujours de même le rapport que les diamètres ont entr’eux , on peut conclure en général que les liqueurs s’élèvent dans les tubes capillaires en raifon inverfe de leur largeur , c’eft-à-dire , qu’elle y monte d’autant plus haut, qu’ils font plus étroits.
- IV. EXPERIENCE.
- Fr eparation.
- Il faut répéter les expériences précédentes , en employant du mercure au lieu des liqueurs dont on s’efl fer-vi, ‘ou bien verfer du mercure dans un feyphon renverfé , dont une des branches foit capillaire, comme le repréfente la Fig. iq..
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- Experimentale. 407
- Effets.
- Quatrième propriété.
- , On remarquera que le mercure fê tient toujours plus bas que Ton niveau , & que fonabaiflement eftd’au-tant plus grand , que le tube éft plus étroit. Dans le fcyphon renverfé, par exemple, au lieu de s’élever en G dans la branche capillaire, pour être de niveau à celui de l’autre branche , il fe tient en H, ôc fe tiendroit encore plus bas , fi ce tuyau qui le contient étoit d’un diamètre plus petit.
- Jufqu’à préfent on ne connoît que le mercure qui fe comporte ainfi dans les tubes capillaires: il efi: probable que toutes ies matières métalliques, qu’on tiendroit en fufion, feroient la même chofe ; j’en juge par l’étain & le plomb fondus que j’ai mis à l’épreuve.
- Explications.
- Tous ces faits , CDtnme l’on voit, paroifient contraires aux régies ordinaires de l’hydroftatique , par lefquel-les nous avons vû qu’une liqueur fe met toujours en équilibre avec elle-même , foit dans un feul & même vaififeau, foit dans plufieurs- qui com~
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- <j.oS Leçons de Physique muniquent enfemble ; que fi elle obéît à une force qui féléve au-deffus de fon niveau, elle lui cède proportion-, nellement à fa denfité , &c. Ce que Ton voit de différent dans les tubes capillaires, n’efl: connu que depuis un fiécle tout au plus ; cette découverte s’eft faite dans un tems où l’on penfoit déjà que tout ce qui fe pré-fente à expliquer en Phyfique , nè peut l’être que par des caufes mécHà!-niques , & qui fe préfentent à refprit d’une manière intelligible ; les Phy-ficiens les plus habiles ont travaillé en conféquence ; mais le (liccès a-t> il répondu à leur zélé ?
- , On peut ranger en trois claffes les différentes opinions qui ont étépro-pofées fur cette matière.
- La première comprend celles qui attribuent ces phénomènes à la pref* lion inégale du fluide environnant, en fuppofant qp-il exerce fon poids plus librement, & d’une manière plus complette, fur la furface du vaiffeau A B . que par l’orifice fupérieur du tuyau plongé. Fig. 12.
- Ce fluide environnant, félon quelques-uns 3 eff l’air dont les parties ra^
- meufes
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- Experimentale. 409 rneufes s’embarraffent , & fe meuvent difficilement dans un canal étroit , tandis qu’il agit fans obftacle fur la furface au gobelet. Gette penfée eft tout-à-fait naturelle & fimple; mais une feule expérience la rend prefque infoutenable : tout ce que les tuyaux capillaires font en plein air, ils le font de même fous le récipient d’une machine pneumatique où l’on a fait le vuide.
- Que refte-t-il à répondre ? Dira-t-on que le vuide n’eft jamais parfait ? de que ce qui relie d’air, après les derniers efforts de la pompe la plus exade , eft encore capable de foute-nir quelques pouces a’eau au-deffus de fon niveau ?
- On fent aifément que la réponfe ne fatisfait pâs à l’objedion. Cependant elle n’eft point abfolument fans force, tout l’air du récipient fe raréfie également, fi la preftion fur la fur-face du gobelet diminue , la rélîftan-ce dans le tuyau décroît auffi par proportion ; & lès caufes de l’inégalité d’adion fubliftent. Mais une fécondé expérience fait voir qu’on ne peut guéres foutenir cette inégalité de T’orne IL Mm
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- 410 Leçons de Physique preflion , qui fuppofe que l’air n’agit pas librement dans le tuyau. Si cela étoit, il faudroit que la liqueur s’élevât proportionnellement à la longueur du tube ; car il eft certain que fi l’air y trou voit de l’embarras , ilr en éprouveroit davantage dans un plus long que dans un plus court: cependant cela n’arrive point ; c’eft le diamètre du tube qui régie le degré d’élévation ; ôc quand l’eau eft arrivée au point ou elle doit monter , elle ne baifle point, quoiqu’on retranche de la partie du tuyau qui eft au-deflus d’elle.
- Ces raifons ayant fait abandonner l’air groflier , on s’en eft pris à un autre fluide plus fubtil, & tel qu’ilfub-lifte dans les vaifleaux où l’on fait le vuide de Boyle. On lui fuppofe des parties globuleufes, Sç l’on démontre qu’une colonne d’un tel fluide ne remplit jamais bien exactement Un tube , ôc qu’une preflion dépendante de cette plénitude , doit diminuer à proportion que le tube eft plus étroit; de-là vient, dit-on , le défaut d’équilibre entre la preflion qui fe fait fur la liqueur dans le tuyau 3 Ôc celle qui
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- Expsrimentale. 411 s’exerce fur la furface du vafe où Ton plonge le tuyau.
- Cette hypothéfe eft ingénieufe ; elle fait agir un fluide dont on ne peut guéres conteffer l’exiftence ; mais elle lui accorde des fondions qu’on ne peut admettre fans peine. Un milieu dont les parties font plus fubtiles que celles de l’air commun , & qui le font allez pour pénétrer les pores du verre , laifTe-t-il tant de vuide dans le tube, & s’applique-t-il lï mal aux parois du verre , que fa preffion différé fenfiblement de celle qu’il exerce en-dehors , fur la fuperficie du réfer-voir ? D’ailleurs, pourquoi la preffion plus libre 8c plus entière fur la furface du vafe , n’éléve-t-elle pas les liqueurs à des hauteurs qui foient proportionnelles à leurs denfités ? Et enfin,'pour citer encore l’expérience * il paroît que l’effet dont il s’agit, ne dépend point d’une preffion qui foit plus ou moins libre , félon la largeur de la bafe ; car au lieu de plonger le tube dans un vafe , fi l’on fait couler une goûte de liqueur en-dehors, 8c félon fa longueur, dès qu’elle eft parvenue à l’oriffce. inférieur , elle re-
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- 412 Leçons de Physique monte dans le tube comme en tout autre cas.
- Voilà pourtant ce que l’on a dit de plus vraifemblablé pour expliquer rafcenfion des liqueurs dans les tubes capillaires, par la preffion inégale d’un fluide environnant. Voyons fl les opinions de la fécondé clafle font plus heureufes.
- Celles - ci, quoique partagées par différentes vûes, fe réunifient en un point : elles prétendent, que , lorf-qu’on a plongé le bout d’un tube capillaire , la petite colonne de liqueur qu’il renferme, perd fon poids par une adhérence au verre , & que cef-fant de péfer fur le fond du vafe où fe fait l’immerfion , les colonnes extérieures au tube , & qui exercent librement leur péfanteur, en pouffent une femblable fous la première, une autre fous la fécondé , 6c que toutes ces parties s’accumulent en une colonne totale, dont la hauteur efl proportionnelle au frottement qui augmente comme le diamètre du tuyau diminue.
- On conçoit bien comment une petite colonne d’eau r une fois placée
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- dans un tube capillaire , y eft foute» nue par le frottement, ou par l’ad-hérence aux parois du verre ; mais je ne comprens pas de même comment l’eau du vafe , par fon poids, la déplace & la fouléve, pour lui' fubf-tituer une colonne femblable : car cette eau environnante n’a de force qu’autant qu’il lui en faut, pour pouffer dans le tube une colonne qui rem-plifïe fa partie plongée , ou ( ce qui eft la même chofe ) elle ne peut porter cette colonne que jufqu’à fon niveau ; mais comment l’y portera-t-elle , s’il faut qu’elle fouléve en même tems une colonne femblable qui occupe la place ? Dira-t-on que celle-ci ne péfe point fur le fond , parce qu’elle eft retenue par le frottement du verre ? Cela eft vrai , tant qu’elle eft en repos; mais s’il faut la faire monterai faut vaincre fon poids, ou , ce qui eft équivalent, l’adhérence ou le frottement qui a vaincu fon poids.
- Mais pour faire connoître combien ce fyftême s’accorde peu avec l’expérience, il fuffira de dire que les tubes capillaires ont leurs effets auiTt M m iij
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- 414 Leçons de Physique promptement, & d’une manière aufïi complette, quand on ne fait que toucher , le plus légèrement qu’il efl poflible , les liqueurs , comme lorf-qu’on les y plonge fort avant ; ce qui dénôte inconteflablement , que la prefïion des colonnes qui entourent la partie plongée du tuyâu , n’entre pour rien dans cet effet.
- Auffi voyons-nous que quelques-uns de ceux qui ont affigné cette caufe , en ont fenti eux-mêmes Pin— fufïîfance. » L’eau, difent-ils, demeii-re fufpendue dans les tubes capillai-» res , par fon adhérence naturelle au * verre ; mais elle y efl élevée par une » autre caufe. * Quelle efl donc cette caufe qu’on affocie à l’adhérence, ôc qui doit nous expliquer les effets des tubes capillaires ? c’efl, dit-on , la » même force qui fait que deux goûtes 3» d’eau fe joignent enfemble,lorfqu’on » les approche de fort près. » Paffons à Ja troifiéme claffe.
- Ici l’on fuppofe que le verre attire la liqueur; mais fur quoi cette fup-pofition efl-elle fondée ? Comment faut-il entendre cette attra&ion ? ôc quelle régie fuit-elle dans fes effets ï
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- Expérimentale. 41 f Car fi l’on n’en avoit d’autres preuves que le fait en question, & fi l’on fai-foit de cette cauie une qualité abf-traite qui ne fût aflervie à aucune me* fure, cela refiembleroit beaucoup aux fympathies & aux qualités occultes des Péripatéticiens, fi jufiement & fi généralement bannies de la Phyfique moderne, c’eft-à-dire, delà Phyfique raifonnable.
- , Les Phyficiens qui admettent l’at-tra&ion , ( car il y .en a un allez grand nombre qui tiennent cette opinion , 8c nous ne dilîimuleronspasque parmi ceux qui l’ont fuivie , il s’en trouve quelques-uns, dont le nom feul pourroit prévenir en faveur de ce fen-riment, fi l’autorité devoit être la régie de nos connoifiances phyfiques ; ) ces Phyficiens, dis-je, fe partagent en deux clafies. Les uns, conformément à i’efprit de M. Newton, regardent Tattraélion comme un fait qui a lieu dans toute la nature, 8c qui pourroit avoir, comme tous les autres , une caufe méchanique qu’il efl louable de chercher, mais qu’ils dé-fefpérent, en quelque façon, de pouvoir trouver. Les autres tranchent le
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- '4i6 Leçons de Physique mot ; plus hardis en cela que leuf chef, ils prétendent que la vertu attractive eft un principe qui vient immédiatement de la volonté du Créa* teur. Selon les premiers , quand deux corps s’approchent y ou fe tiennent unis l’un à l’autre , fans qu’on apper-çoive ce qui caufe leur réunion ou leur adhérence „ c’eft un effet dont il y a beaucoup d’exemples , &. à qui l’on donne le nom particulier d’attraftion , feulement pour le diftinguer d’un grand nombre d’autres faits femblables en apparence mais dont la caufe eft connue. Selon les derniers, tout.cela fe fait en vertu d’une force innée , d’un penchant naturel, par lequel, de lui-même 8c fans aucune imput-fion étrangère, un corps fe porte vers un autre , & agit fur lui avant que de le toucher, ni par lui-même , ni par d’autres corps intermédiaires.
- Ceux qui n’admettent les attractions que comme des faits, me parodient être dans ' la route ordinaire* Les Cartéfiens les plus fidèlement attachés aux caufes méchaniques , s’appuyent tous les jours fur des phénomènes , dont la caufe eft encore
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- Experimentale. 417 obfcnre , & leur donnent tels noms qu’il leur plaît; l'adhérence , la vifcofî-té, la flexibilité, le rejjort de certaines matières, fervent fouvent à expliquer leurs propriétés, & l’on n’en eft pas choqué. On ne d#it point l’être non plus du mot d’attraffion , s’il n’exprr-me qu’un fait qu’on fe difpenfe d’expliquer.
- Mais doit-on penfer de même de la vertu attraéfive , confidérée comme principe de la nature ? Je palfe qu’elle ne foit point métaphyfique-ment impoffible , ( & c’eft une grâce que tout le monde ne lui fait pas ; ) je fuppofe avec ceux qui ont le mieux défendu cette caufe, que le Créateur en établiffant l’impulfion , comme la caufe la plus ordinaire* des mouve-mens des corps, ait été libre d’établir auffi l’attra&ion, & que ces deux principes ne foient point incompatibles ; qu’en peut-on conclure , finon que Dieu a été le maître d’employer deux moyens au lieu d’un ? Mais de ce qu’une chofe pourroit être , s’enfuit-il qu’elle eft en effet ? Si certains mouvemens n’ont point- encore été bien expliqués par les loix de fini-
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- 418 Leçons de Physique pulfion, font-ils démontrés.inexplî-r cables ? 6c faudroit-il moins qu’une telle démonilrationpour autorifer l’introdu&ion d’un nouveau principe , fur-toût quand on fçait que la,na-ture afFede autant de fimplicité dans les caufes, que de fécondité dans les effets ; que l’efprit humain borné dans fes connoiflances, ne peut jamais fe flatter d’avoir apperçu tout ce qu’il y a à voir, 8c qu’il n’a jamais été moins éclairé fur les effets naturels,, que quand il s’eff permis des. explications arbitraires. Je trouve fort fa-ge 8c fort judicieufe cette penfée d’un *m. s*u~ Sçavant * , qui avoit eu pendant, fa deŸ^îZd. vie bien desoccafiçms de fça voir tou t i-09. {Ag. ce-qu’on peut dhe de favorable pour 3I* le fyflême des attradions, 6c en même tems tout ce qu’on peut reprocher à l’emploi qu’on a fait des. im-pulfions. «11 ne faut pas nous flatter, » dit-il., que dans nos recherches de » Phyfique nous puiflions jamais nous *> mettre au-deflus de toutes les diffi-» cultés ; mais ne laiflons pas de phi-» lofopher toujours fur des principes •« clairs de méchanique ; fi .nous les » abandonnons, toute la lumière que
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- Experimentale. 419 » nous pouvons avoir efl éteinte : <5c » nous voilà replongés de nouveau » dans les anciennes ténèbres du Pé-» ripatétifme, dont le ciel nous veuil-» le préferver. »
- M. Newton voyant dans les corps qui nous environnent, quantités d’at-tra&ions, c’efl-à-dire, des effets qu’on peut nommer ainfi , foupçonna qu’il y en avoit par-tout ; & s’arrêtant moins à expliquer ces effets qu’à les mefurer , il fuppofa que toutes les parties de la matière fe portoient réciproquement les unes vers les autres , & que deux corps par confé-quent s’attiroient en raifon dire&e de leurs maffes ; que fi l’un des deux, par exemple , contient une fois plus de parties, fon attraction efl double de celle de l’autre. Il lui parut encore que cette tendance réciproque des corps ne devoit pas être également forte de loin comme de près ; & quelques raifons le déterminèrent à croire , que cette aètion, femblable à toutes celles qui s’étendent en forme de fphére , pourroit bien être en raifon inverfe du quarré de la diftance, c’eft-à-dire, qu’à deux degrés d’éloigne-
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- 420 Leçons de Physique ment les corps s’attireroient 4 fois moins, à trois degrés neuf fois moins, à quatre degrés feize fois moins, &Cr Jufqu’ici ce n’efl que foupçon ; 8c que pouvoit-ce être aurre chofe,félon l’idée même que M. Newton s’étoit faite de l’attrapion ? Cette force, félon lui, eft proportionnelle à la mafle des corps ; tout ce qui eft en notre difpofition eft fi petit, en comparai-fondu globe fur lequel nous fommes* que l’attraftion de celui-ci rend in-fenfibles toutes les autres petites attrapions particulières, comme la lumière du foîeit empêche qu'on apper-çoive celle d’une bougie. Il fallait donc tranfporter cette hypothéfe à des corps ifolés, & allez éloignés les uns des autres, pour voir, fi f on pou-voit fuppofer qu’ils s’attiraient, & fi leur attraction fe faifoit fuivant les loix qu’on avoit imaginées ; car, encore une fois, ces loix ne pouvoient fe vérifier dans les petites attractions, 8c Ci l’on pouvoir en douter, l’attraction en général étoit une hypothéfe mal étayée. Le Philofophe Anglois fentant mieux qu’un autre , combien fexpérience a d’autorité dans les
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- Experimentale. 421 queflions de Phyfique, & ne pouvant pas la faire parler, au moins d’une manière allez décifive , fur la fur-face de la terre, chercha des preuves dans un champ plus vafte , & qui lui étoit allez connu. Il compara le mouvement des alfres aux conféquences de fon principe , 8c il y trouva tant de conformité, qu’on elt tenté de croire que ce grand homme a deviné le fecret de la nature.
- Quelque avantage que puilTe avoir l’hypothéfe Newtonienne fur toutes celles qui l’ont précédé ; quoiqu’elle explique d’une manière plus complet-te les mouvemens des aitres, 8c qu’elle s’étende jufqu’à rendre raifon de leurs irrégularités apparentes, le fond de la chofe relie toujours à juger. Les raifonnemens de M. Newton, ( je l’avoue , ) mènent à croire que les planètes ont une tendance réciproque les unes vers les autres ; que cette force agit félon les loix qu’il lui attribue ; mais tout cela peut être primitivement l’effet de quelque impuU lion phyfique, Ôc M. Newton n’a ofé prétendre le contraire. De quel droit fes difciples voudraient - ils donc
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- 422 Leçons de Physique convertir l’attraftion de fait, en vertu inhérente, en attribut primitif, en nouveau principe ? eft-ce qu’en revenant fur les faits qui ont porté le maître à foupçonner l’attra&ion générale-, ils y auroient vu autre chofe que lui ? Auroient-ils apperçu dans la chofe même , l’impoflibilité d’une explication méchanique ? ou bien prendroient-ils pour des preuves de î’attraélion, toutes les applications infruélueiifes que l’on a faites jufqu’i-ci de l’impulfion , à certains phéno-, mènes difficiles à expliquer ? Les deux premières raifons n’ont encore été alléguées par perfonne ; & ceux qui ont hazardé la troifiéme , ont manqué de logique : car ce n’ell pas raifonner en régie , que de dire, Ceci neft -point expliqué par les loix de Pim-puljion , donc c éfi un effet de la vertu at-trattive : il faudroit préalablement faire deux chofes , i°. prouver que ces deux principes fubliftent, 2°. que le premier ne peut point avoir lieu: dans le fait en queftion.
- Ces fortes de phénomènes après tout, qui, fuivant les nouveaux Newtoniens , indiquent l’attra&ion, font-
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- Experimentale. 423 Hs donc comme ils le prétendent, aufli fréquens que ceux qui prouvent l’impulfion ? & tiennent-ils à la nature par autant d’endroits fpéciaîement dif-férens, qu’on pourroit fe l’imaginer ?
- Quand on y regarde de près, on voit que tout ce qu’on a tant de peine à expliquer par la prelïion des fluides environnans, ou par toute autre eaufe méchanique , à quelques exceptions près , fe peut aifément rapporter aux tubes capillaires 5 telle eil î’afcenfion des liqueurs dans les corps fpongieux, telles font même les dif-folutions , effervefeences , & autres opérations chymiques, où il fe fait une. pénétration réciproque d’une matière dans les pores d’une autre: que fçàis-je même , fl l’on ne pour-rôit point encore rappeller ici- cette union fpontanée de deux goûtes d’eaù qui fe confondent en une, avant qu’une eaufe externe & connue occa-lionne le contaèl ? car tous les corps, & fuf-tout les fluides, s’exhalent en vapeurs ; ils font environnés d’une petite atmofphére plus rare, plus po-reufe que la mafie , & .deux goûtes d’eau j par conféquent-, fe touchent
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- 424 Leço ns de Phys i que avant que nous nous en appercevions* L’école d’Arillote croyoit à l’horreur du vuide , parce qu’il lui fem-bloit en voir des marques dans toute la nature l’adhérence des corps polis , la difficulté d’écarter les panneaux d’un foufflet bouché de toutes parts , l’afcenfion de l’eau dans les pompes afpirantes,la réfidance du pifton d’une feringue dont le bout eft fermé , &c« des que le poids de l’air fut connu, tous ces phénomènes que l’on avoit regardés jufques-Ià féparément comme des preuves du principe obfcur , fe ramenèrent tous facilement à la vraie caufe. Cet événement eftune. leçon pour ceux qui croyent voir par^ tout des marques de la vertu attractive. Si toutes ces preuves prêtent dues , qui femblent dire -la mèmè chofe entant demaniéres.diffiérehtes*, font cependant réductibles au même, genre ; fi tout ce que les partifans des attractions ont de plus fort à- citer , n’efl: que le phénomène des tuyaux capillaires préfenté fous différentes formes ? il y a fans doute un cercle vicieux dans leur raifonne-* ment : car fi l’on fe fert de la vertu
- attractive
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- Ë^PËEIMENT'ALg. 42$ attractive pour expliquer les tubes capillaires, 6c que l’on appelle ces mêmes tubes en preuves de l’attraction ; de deux choies l’une , ou l’on manque à prouver , ou l’explication porte à faux ; c’efl, comme l’on dit, fuppofer ce qui efl enqueftion. Quel efl l’homme fenfé qui n’ayant nulle connoilfance du vent 6c de fa force , voudrait croire de prime abord, que c’efl l’impulfion de l’air qui fait tourner tous les moulins à vent, qui tranf* porte les vailfeaux d’un côté à l’autre de l’océan, 6c qui opère tous les mou-vemens de cette efpéce ? fur-tout s’il avoit vu toute fa vie des moulins à bras, 6c des bateaux traînés avec des cordes.
- Mais fuppofons pour un moment que la vertu attra&ive efi prouvée d’ailleurs , 6c voyons ce qu’elle vaudra entre les mains des plus habiles Newtoniens, pour expliquer l’effet des tubes capillaires.
- a Le verre, dit-on, attire l’eau^plus 59 que l’eau ne s’attire elle-même : dès » que l’orifice du tube vient à la tou-as cher, elle s’élève jufqu’à ce que fon< 3» poids faffe équilibre à la vertu at-
- ‘Tome II» N ix
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- 42<j Leçons de Physique » tra&ive qui réfide dans la furface » intérieure du tuyau.
- » L’eau s’élève plus haut dans les » petits tubes que dans les gros ; par-«» ce que leur furface elL plus grande » relativement à la folidité de la co-mi lonne d’eau, 8c les parties du mi-» lieu font moins éloignées du verre » qui les attire.
- » Le mercure fe tient plus bas que » le niveau dans ces fortes de tubes, » parce qu’étant plus denfe que le » verre, il s’attire plus lui-même que =• le tuyau ne peut l’attirer.
- A la première vûe l’attraélion figure affez bien ici ; mais examinons la cho-fe de plus près, Sc fuivons les confé-quences du principe qui fert de fondement à ces explications. Tous les corps pénétrables à l’eau , ôc qu’on doit regarder à cet égard comme des tubes capillaires , n’admettent - ils dans leurs pores, & n’élévent-ils au-deffus du niveau que les fluides moins denfes qu’eux-mêmes ? La hauteur de la colonne élevée dans le tube > eft-elle toujours réglée par l’excès d’attra&ion du verre, 8c par la péfan-teur fpécifique de la liqueur ? Ne
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- Expérimentale. 427 Yoit-on pas des liqueurs plus péfan-tes s’élever dans le même tube, plus haut que d’autres qui font cependant plus légères ? On fçait que l’expérience répond à ces queftions, d’une manière peu favorable à l’explication qu’on vient de voir. Mais laifîbns parler un des plus ingénieux * partifans u.jwin de l’attraélion ; voici fon obje&ion Tr*nf- ph• à laquelle il eft difficile de répondre. 2 « C’eft un fait confiant que les li-» queurs s’élèvent dans les tubes case piilaires en raifon inverfe de leurdia-» métré : ainfi la colonne élevée au-3» deffus du niveau, étant d’un pouce 33 de hauteur dans un tube d’une demi-33 ligne de largeur, dans un tube une » fois plus gros elle aura 6 lignes.Mais » cette dernière colonne , quoique 39 plus courte , comprend plus d’eau,
- » comme l’on fçait, que la première ;
- 33 cependant la furface du verre qui » touche la plus menue, eft plus gran-» de que celle qui contient l’autre co-so lonne, eu égard à la quantité d’eau.
- * Les diflertations de M. Jurin Ce trouvent à la fin des leçons de Phyfique expérimentale de M. Côtes, traduites en François par M. le Momifier, A Paris, 1740.
- N n ij
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- 428 Leçons de Physique » La force attractive n’eft donc pas-» proportionnelle à la furface inté-» rieure du tuyau ; ou bien 3 ( ce qu’on =» ne peut admettre, ) lamêmecaufè » n’auroit point un effet confiant.
- M. Jurin après avoir fait connoître par cette difficulté , & par des expériences décifives , Pinfuffifance de l’explication précédente, lui en fubf-titue une autre. Il prétend que Pat-traélion du tuyau n’agit que par la partie annulaire de la furface intérieure, où fê termine la colonne de liqueur. Il établit fon opinion fur des expériences fort ingénieufes, &dont les apparences font fédui'fantes.
- Il plonge le tube AB,Fig.1y.formé de deux parties AC, CB, dont les diamètres font fort difFérens. Quoiqu’un tuyau de la groffeurde CB , ne pût élever la liqueur qu’au point E, fi cependant on l’emplit jufqu’en D, Peau y demeure fufpendue , pourvu que cette portion du tuyau foit d’un tel diamètre, qu’un tube de fa groffenr dût élever Peau de la hauteur B 1>,,
- Et fi l’on renverfe ce uyau comme F G, Peau ne s’élève & ne demeure fufpendue qu’au point F} hauteur à
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- Experimentale. 4253e laquelle elle s’élèverait par un tube qui ferait , dans toute fa longueur d’un diamètre égal à la partie F.
- Il paroît donc par ces expériences 9 comme l’a remarqué M. Jurin , que fi la hauteur des colonnes d’eau fou-tenues dépendoit de l’attraction de toute la furface intérieure, la liqueur ne devrait pas fe foutenir plus haut que le point E dans la première ; 8c dans la fécondé elle excéderait la hauteur F, puifque la plus longue partie du tuyau qui la contient eft* par fiippofitiou, d’un diamètre propre à la faire monter d’une quantité égale à BZL Cette élévation, ou fuf-penfion de liqueur, dépend donc plutôt de la partie annulaire du verre où* fe termine la colonne ; puifque la, hauteur de l’eau change avec le diamètre de cet anneau.
- Le fçavant & judicieux auteur de ces expériences, agiffant moins par prévention pour le fyffême des attractions qu’il n’abandonne point y que par amour pour la vérité qu’il' préféré à tout, ne diflimule rien de ce qui peut infirmer fon opinion ; fa première expérience peut être fait®
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- 430 Leçons de Physique de façon qu’elle prouve trop, & qu’elle devient elle-même un nouveau phénomène qui mérite d’être expli-qué.
- Au lieu du tube AB, Fig. 15. il employé un entonnoir qui peut avoir un pouces & plus de largeur , & qui finit en tube capillaire, comme on le peut voir par la Fig. 16. Si cet entonnoir ainfi renverfé , n’excéde point la hauteur à laquelle pourroit s’élever l’eau dans un tube gros comme la partie H> il pourra relier tout plein, comme D B de la précédente expérience. Si l’attra&ion annulaire fou-tient la colonne H I, comment la grande quantité d’eau, qui l’environne , fe foutient-elle ?
- On n’a pas manqué de répondre que cette maffe d’eau étoit foutenue par l’attra&ion de la partie convexe , c’ell-à-dire , que chaque point du verre , K, L, ôte. attirait la colonne qui lui étoit foumife ; mais une nouvelle expérience détruit encore cette réponfe.
- Quand on donne à l’entonnoir la forme qu’il a dans la Fig. 17. qu’on
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- Experimentale. 431 plus cependant qu’il ne pourroit fê-tre , fi l’eau ne s’y élevoit qu’en vertu de la propriété du tube capillaire ; fl l’on touche l’orifice fupérieur avec le doigt mouillé , de forte qu’il y entre une goûte d’eau , la colonne refie fufpendue , comme s’il étoit entièrement plein : ce n’efl plus alors la partie convexe du verre qui l’attire.
- C’efl ainfi que M. Jurin combat les explications où la vertu attractive cfl infru&ueufement employée ; mais ce principe qu’il ne croit pas devoir encore abandonner, lui fournira-t-il le véritable dénouement ? C’efl toujours travailler utilement que.de détruire les mauvaifes raifons ; ce font des obflacles de moins fur les routes de la vérité. Ne perdons point de vûe , cette matière , entre les mains d’un Sçavant, qui paroît l’avoir traitée avec plus d’intelligence & de fa-gacité qu’aucun autre avant lui.
- M. Jurin convenant avec raifon 9 qu’on ne peut pas attribuer vraifem-blablement la fufpenfion de toute la maffe d’eau dans l’entonnoir, à l’adhérence qu’elle a avec la petite
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- 452 L EÇ ONS DE Ph YS I QUE colonne du milieu , qui eft immédiatement attirée par la partie capillaire H\ Sc voyant par des expériences répétées dans le vuide , que le poids de l’air groflier n’a point de part à ces effets ; M. Jurin , dis-je , avec les meilleures intentions du monde pour la vertu attraélive , & toute l’habileté d’un Phyficierr accoutumé depuis long-tems aux expériences, efl obligé d’avoir recours à la preflion d’un milieu ajfez.fubtil, four fénétrer le réci-fient, & qui agiflant plus librement fur la furface du vafe , que fur la liqueur du tuyau qui y efl plongé , peut être la caufe de cette fufpenfion au-deflus
- du niveau. C’eft bien avouer l’infuffi-»
- fance de i’attraélion, pour expliquer les propriétés des tubes capillaires ; mais il feroit à fouhaiter qu’on-s’étendît davantage pour faire connoître comment ce milieu fubtil,que l’on admet , comprime plus librement l’eau du vafe , que celle qui efl: contenue dans le tuyau.
- M. Clairaut dans un fçavant ouvrage * qu’il vient de donner au pu-
- * Théorie de la figure de la Terre, tirée «es principes de l’HydroIhuicpie.
- blic j.
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- Experimentale. 433 blic , fait une application fort heu-' reufe des principes qu’il a établis précédemment , aux phénomènes des tuyaux capillaires. Il trouve que M. Jurin n’employe pas, dans l’examen de cette queltion, affez de principes, pour en tirer une explication cora-plette , & au lieu de s’arrêter comme lui à la feule attraction du petit anneau de verre qui termine la colonne de liqueur , il examine le fait félon les loix générales de l’Hydroftati-que , & il calcule enfuite combien battra dion peut altérer le niveau , lorfque le tube eft capillaire. Son ré-fultat fe trouve parfaitement d’accord avec l’expérience ; mais ce qu’il y a de fingulier, c’ell que félon la théorie de M. Clairaut, bien loin que l’effet vienne de l’attraCtion de la partie fupérieure du tube , à laquelle il fem-ble qu’on doive l’attribuer félon les expériences de M, Jurin, c’ell au contraire la partie inférieure qui agit, celle d’en-haut n’y a nulle part ; fon attraction étant contrebalancée , par une pareille attraction, dans la partie moyenne du tuyau.
- De tout ceci il réfulte que ces phé-l’oms IL O o
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- 434 Leçons de Physique noménes, ou ne font point encore bien expliqués, ou que les explications qu’on en donne, tiennent à des hypothéfes qui ne font pas généralement reçûes. Peut-être cela vient-il de ce qu’on s’eft obftiné à ne leur donner qu’une feule 6c unique caufe ; combien y a-t-il d’effets naturels qui en ont plufieurs, & qu’on ne peut connoître par toutes les faces, qu’en les examinant fous différens points de vûe ? La preffion inégale de quelque fluide eft probablement le point fondamental de l’explication ; mais l’adhérence ou la vifcofité naturelle des liqueurs, la grandeur & la figure de leurs parties, & peut-être un certain mouvement qui leur eft propre , 6cc. font autant de moyens que la nature peut employer pour ces fortes d’effets , 6c autant d’objets que nous devons confidérer dans nos recherches.
- Applications.
- Quoique nous ne voyions pas bien clairement quelle eft la caufe immédiate de l’élévation 6c de la fufpen-fion des liqueurs dans les tuyaux capillaires, ces phénomènes bien conf-
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- Experimentale. 43 j tatés ne laillent pas d’être intéref-fans , parce qu’ils paroiiTent avoir beaucoup de part aux opérations de la nature , & que ce que nous en fça-vons, peut nous conduire à beaucoup d’autres découvertes. Souvent un fait qu’on ne peut expliquer qu’imparfai-tement, devient lui-même une explication claire & diftin&e de plu-fieurs autres. Nous ne fçavons pas bien quelle eft la vraie caufe de la péfanteur des corps ; cependant par la connoiflance que nous avons de fesloix , nous fommes en état de rendre raifon d’une infinité de chofes , qui fans cela feroient enfevelies dans une profonde obfcurité. De même quand je fçais que les liqueurs s’élèvent , malgré leur gravité , dans des canaux étroits, de quelque matière & de quelque figure qu’ils puiflent être, je ne fuis plus furpris de trouver humides jufqu’en haut, un monceau de fable, une pierre tendre, une bûche placée debout, &c. quoique ces corps ne foient qu’en partie plongés dans l’eau. Car, comme ils font poreux , l’eau y trouve des petits canaux , par lefqueîs elle monte, com-
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- 436 Leçons de Physique me elle feroit dans de petits tuyaux de verre, 6c encore mieux ; parce que dans un canal fort uni 6c fort droit, la liqueur oppofe toute fa péfanteur à la caufe qui l’éléve, au lieu que dans les pafîages tortueux, que lut offre l’intérieur d’un corps folide, elle trouve des repos d’où il peut fe faire qu’elle parte à plufieurs reprifes , ôc peut-être avec de nouvelles forces.
- Mais ce que nous voyons arriver en petit, ne ponrroit-il pas fe faire en grand ? Le monceau de fable rnouib ié jufqu’au fommet, n’expliqueroit-il pas l’origine de certaines fources qui ne tarifent jamais, qui fournif-fent toujours une égale quantité d’eau , 6c qui ne paroiffent redevables ni aux faifons , ni aux vapeurs 6c autres influences de l’atmofphére, 6c qui fe trouvent dans la proximité de la mer ? C’eft une penfée allez plaufible, 6c qui a été adoptée par plufieurs auteurs * ; cependant elle perd une partie de fa vraifemblance , fi l’on fait attention qu’un tube capillaire ne produit jamais d’éçoule-*
- * Plot. Tentamen phiîofophicum de origine fomitim. Derhani, Théologie phyfiqtie.p. ?Q>
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- Expérimentale* 437 ment par fa partie fupérieure , & que le fable , quoique mouillé beaucoup au-deflus du niveau de l’eau , ne l’eft prefque quintérieurement , ou s’il l’eft en-dehors , cela ne fait point-fource.
- La bûche qui fe mouille jufques dans la partie qui n’eft point plongée, peut faire naître quelques idées fur le myftére de la végétation ; on fçait que ce qui fait croître les plantes , c’eft la fève qui paffe des racines à la tige , & de la tige aux branches ; mais quelle eft la puiflance qui éléve ainfi cette liqueur nourricière , c’eft ce qu’on ignore encore ; en attendant qu’on le fçache , ne pourroit-on pas regarder les routes qu’elle tient, comme autant de petits canaux capillaires , ou comme une continuité de corps -fpongieux , par lefquels elle fe porte de bas-en haut , & plus ou moins abondamment , félon l’état aftuel des fujets qui la reçoivent.
- Mais ce qu’il y a en cela de plus merveilleux , c’eft que chaque forte de plantes paroît avoir fa fève particulière ; car on fçait que la terre s’é-puife à force de nourrir la même ef-O o iij
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- 43S Lëçon's de Physique péce , & qu’on la foulage , pour ainfi dire , en variant la femence fur le même fond. Comment donc dans un jardin, chaque arbre reçoit-il la nourriture qui lui eh: propre ? Comment îe pommier ne prend - il pas ce qui convient à la vigne , le myrte ce qui doit appartenir au jafmin ou au chèvrefeuille ?
- On ne peut répondre maintenant à ces quehions que très - imparfaitement , parce que nous fommes encore bien peu inhruits de ce qui fe paffe à cet égard. Mais s’il eh vrai que les canaux qui portent la fève x faffent l’office de tuyaux capillaires , il s’offre un exemple de ce genre qui pourroit être regardé comme une imitation groffiére de la nature, quant à l’objet préfent. Si l’on met dans un même vafe deux liqueurs fort différentes l’une de l’autre , comme de l’huile & du vin , & qu’on y plonge deux bouts de lifiére de drap , dont l’une ait été imbibée de vin & l’autre d’huile , l’une & l’autre agira comme une éponge , mais la première n’en-îévera que du vin , & la dernière de l’huile feulement. Tons les corps de
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- Experimentale. 439 ce genre font propfes à élever les liqueurs ; mais ils fe chargent de l’une plutôt que de l’autre, fuivant l’analogie qu’elle a avec eux. Cette analogie confi lie fans doute dans la figure, la grandeur, la difpofkion des parties, &c. chaque efpéce de plante fait peut-être quelque chofe de femblable 6c par les mêmes raifons.
- Il eft vrai, je l’avoue, que l’afcen-fion des liqueurs dans un petit tuyau de verre , à quelques pouces de hauteur , comparée à l’élévation de la fève dans un chêne , ou dans un fa-pin , laiffe appercevoir une différence qui effraye , Sç qui porte.à croire que ces deux effets n’ont point une feule 6c unique caufe. Auffi. n’indiquai-je point cette comparaifon comme une explication complette ; les canaux de la fève ne font pas de fimples tuyaux ; ils font, organifés ; & par cette raifon leur fonction de tubes capillaires peut avoir des effets , aufquels elle feroit incapable de s’étendre fans cela. Une bûche, ou un arbre mort fur pied, ne végété plus ; ce n’efl pas que les canaux de la fève y manquent, mais
- l’organifation eft détruite.
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- 440 Leçons de Physique
- En examinant, dans la fixiéme leçon, comment les vapeurs ôc les ex-halaifons s’élèvent, & fe foutiennent dans l’atmofphére , j’ai fuppofé que cette maffe d’air qui couvre la furfa-ce de notre globe , eft une grande éponge qui reçoit dans Tes pores toutes les parties exhalées des matières appartenantes à la terre ; voici ce qui peut rendre cette opinion probable.
- i°. L’air eft compreiïible ; c’eft un fait qui n’eft point douteux. Quelque Agure qu’on accorde à Tes parties, il faut toujours convenir qu’elles ne font pas aufti ferrées les unes auprès des autres qu’elles pourroient l’être , & qu’il y a de petits intervalles qui fe fuivent, qui fe touchent , & qui doivent former de petits canaux tortueux , plus ou moins capillaires dans un tems que dans un autre , félon la denfité aftuelle de l’air, & qui peuvent fe remplir de toute autre matière.
- 2°. Les vapeurs ôc les exhalaifons, quand elles font détachées des maf-fes dont elles faifoient partie , font dans l’état de fluidité ; ôc par cette raifon elles font fufceptibles, comme
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- Experimentale. 441 les liqueurs, de tous les effets qui font propres aux tuyaux capillaires.
- 30. Comme les liqueurs s’élèvent plus ou moins haut , félon l’état actuel des tubes capillaires , c’eft-à-di-re, félon la grandeur de leur diamètre , & l’analogie de leur propre matière avec celles qu’ils élèvent ; on peut auffi regarder comme une chofe indubitable, que les vapeurs montent plus ou moins, félon la difpofition de l’atmofphére.
- Il fe préfente ici une difficulté con-fîdérable. On fçait, par la troiliéme expérience , Fig. 14. que la liqueur s’élève d’autant plus dans le tube capillaire , que ce tube eft plus étroit. Les pores de l’air font plus ferrés en hyver qu’en été ; il s’enfuivroit donc, félon mon hypothéfe , que les vapeurs doivent s’élever plus haut en hyver qu’en été , ce qui n’ell: pas vrai-femblable.
- Pour plus haut, je ne le crois pas mon plus : mais je pafferois volontiers qu’elles s’élèvent à-peu-près à la même hauteur en toutes faifons ; car quelles preuves avons - nous du contraire ? & le baromètre étant or-
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- 442 Leçons de Physique dinairement un peu plus haut l’hyver que l’été; il faut bien que quelque cho-fe entretienne , êc même augmente le poids de l’atmofphére ; la denfité de l’air augmentée dans les faifons froides , compenferoit-elle feule la diminution des vapeurs ? Quand on voudrait le conclure , on ne le pourrait pas, en faifant attention que les évaporations font fort abondantes , même pendant la gelée ; fi ce qui s’évapore alors eft logé à l’étroit dans l’air, il doit donc chercher place plus haut* D’ailleurs c’eft une fuppofition afiez généralement reçûe , que la température de l’atmofphére ne varie pas, à beaucoup près , autant dans la moyenne région où s’élèvent les vapeurs , qu’ici-bas à la furface de la terre ; la porofité de l’air y eft donc à-peu-près la même en tout tems. Or l’expérience de M. Jurin , Fig, iy. nous apprend que l’élévation des liqueurs dans les tubes ne dépend pas de la largeur qu’ils ont dans leur longueur , mais de celle où fe termine la colonne ; ainfi quelques changemens qui arrivent ici-bas à la denfité de l’air 3 fi la moyen-
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- Experimentale. 443 ne région ne change pas beaucoup , comme on peut le fuppofer avec tous les Phyficiens , la conféquence qui fuit de mon hypothéfe, n’eft point une objection qui doive la faire re-jetter.
- 40. Comme un tube capillaire qui foutient une colonne de liqueur, ou comme une éponge pleine d’eau n’en puife point davantage, de même auflfi l’air trop chargé n’enléve plus de vapeurs ; les eaux , & en général tous les corps s’évaporent beaucoup moins par un tems humide & calme , que lorfqu’il fait un vent fec. Dans le premier cas , l’air eft une é-ponge chargée ; dans le fécond, c’eft une éponge vuide , & qui fe renouvelle continuellement fur les mêmes furfaces.
- 50. Tous les Phyficiens conviennent que ce qui fait tomber les vapeurs en forme de pluie , c’efi: quelque degré de froid qui condenfe la partie de l’atmofphére où elles régnent, & qui rapprochant les particules d’eau , les unit en goûtes trop péfantes, pour être foutenues par un pareil volume d’air ; cette explication
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- 444 Leçons de Phystqüe qui effc très - naturelle , ne détruit point du tout l’idée que je me fais de l’atmofphére : l’air qui fe condenfe eft une éponge que l’on preffe ; 6c j’attribue cette corhpreffion, non-feulement au refroidiffement, qui peut être la caufe la plus ordinaire , mais aulïî aux vents qui refferrent les nuages > c’effà-dire * la partie de l’air la plus chargée d’eau ; 6c en effet la pluie ,
- ( fur-tout celle d’orage ) tombe fou-vent par fecouffes , tout-à-fait fem-blables àl’expreffion d’un corpsfpon-gieux rempli d’eau.
- 6°. Il y a certaines pluies qui viennent tout-à-coup , par un tems calme & chaud , de manière qu’ori a peine à les concilier avec les caufes dont nous venons de parler ; il me paroît qu’elles s’expliquent affez bien dans mon hypothéfe. Quand un tube capillaire a élevé l’eau à deux pouces, en vertu d’un diamètre qui n’a qu’un quart de ligne, s’il devenoit plus large de moitié , par exemple , on conçoit bien que l’eau n’y demeureroit pas à la même hauteur ; une éponge qui contient des particules d’eau les laifferoit échapper , li par quelque
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- Experimentale. 445* moyen que ce pût être , on la dila-toit au-delà de Ton état naturel.Qu’un rayon de foleil direct , ou réfléchi, vienne à échauffer, &par conféquent à raréfier, une partie de Patmofphére chargée de vapeurs en fuffifante quantité , ces petites maflfes abandon-nées à leur propre poids, commenceront à tomber , 3c s’uniront en forme de pluie pendant leur chute. Cette explication paroît même confirmée par l’expérience ; car lorfqu’on commence à raréfier , avec une machine pneumatique , l’air qui cfl com tenu dans le récipient, on ne manque pas d’y apperçevoir une vapeur , qui tombe comme une pluie fine fur
- la platine. * ^ , det^ad
- En attribuant à Patmofphére les des sdenc propriétés des tubes capillaires , f*
- îemb'le qu’on s’interdife , touchant ces phénomènes , toute explication fondée fur la preffion d’un fluide environnant , ce qui paroît être pour-: tant la principale fource des lumières que nous avons à attendre fur cette matière encore obfcure : car fi la mafi-fe de l’air agit comme les tuyaux capillaires , on ne peut plus fonger à
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- 446 Leçons de Physique faire valoir fa preflion , pour rendre raifon de cet effet.
- Cette confidération doit rendre cir-conlped, mais elle ne doit jamais empêcher de recevoir une vérité qui fe-roit bien prouvée : en fécond lieu, les expériences faites & répétées dans le vuide par un grand nombre de Phyfi-ciens, leur ont fait avouer d’un commun accord , que l’air groffier, dont il s’agit ici, ne contribue en rien aux phénomènes en queftion : & en abandonnant le poids de ce fluide dans la queftion préfente , nous ne rejettons nullement un autre milieu plus fub-til affez généralement avoué 3 & qui peut avoir fes fondions à part.
- II. Article.
- Sur les caufes de la fluidité' & de la dureté des Corps.
- E n définiffant les fluides dans la leçon précédente , je les ai repréfen-tés, comme des amas de petits corps folides, affez mobiles les uns à l’égard des autres , pour fe féparer au moindre choc. Beaucoup de Phyû-
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- Experimentale. 447 clens prétendent que ce n’eft point affez d’attribuer une grande mobilité aux parties des fluides 8c des liqueurs; on veut, par des raifons affez plau-fibles, qu’elles foient non-feulement très-dilpofées à fe mouvoir , mais qu’elles fe meuvent en effet. Les uns cependant plus retenus que les autres fur ce prétendu mouvement , n’en admettent qu’autant qu’il en faut pour expliquer certains phénomènes , dont ils croyent qu’on auroit peine à rem dre compte fans cette fuppofltion : ils donnent à ce mouvement inteftin des liqueurs toutes fortes de direftions imaginables , & en même-tems fi peu d’étendue , qu’il ne va point jufqu’à déplacer fenfiblement les parties. Ce font les bornes où fe contiennent la plupart de ceux à qui les obferva-tions 8c les expériences font plus familières qpe les fyftêmes. Alors cette efpéce d’agitation adtuelle des fluides ne diffère gu ères de celle que la chaleur naturelle entretient dans les fo-lides ; 8c fi ce mouvement eft la cau-fe immédiate de certains effets qui font propres aux liqueurs, je fuis bien tenté de croire que ce n’eft qu’en
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- 448 Leçons de Physique conféquence de la grande mobilité des parties qu’il anime. Je m’explique par un exemple. Une motte de terre fe diffout plus aifément dans de l’eau , ( fût-elle prête à geler, ) que dans la neige , qui n’auroit de froid qu’autant qu’il lui en faut pour ne pas fondre. Eft-ce un excès de mouvement dans les parties de l’eau com^ me liquide , qui fait cette différence ? n’eft-ce pas plutôt trop peu de mobilité dans celles de la neige ? Tant que l’eau eff liqueur, le degré de chaleur qu’elle a, appartient à des parties libres, & qui par cette efpéce d’indépendance réciproque , fuivent leurs déterminations particulières , & pénétrent les pores du corps diffolu-ble : ce n’elt point la même chofe dans la neige, dont les molécules font liées fous la forme de petits glaçons ; elles font déterminées, cornme celles de l’eau , vers les pores qui leur font ouverts ; mais pour y entrer il faudroit qu’elles fe partageaffent en volumes proportionnés aux ouvertures , ôc fi le mouvement qu’on leur fnppofe, ne va pas jufqu’à caufer & entretenir leur divifion, il ne doit pas avoir le mê-
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- Experimentale. 449 Bic effet que dans l’eau ; mais toute la différence , comme l’on voit, ne vient que d’un défaut de mobilité fuf-fifante dans les parties.
- Je croirois donc volontiers s que les liqueurs n’ont point en elles-mêmes un mouvement particulier qui les rende telles ; mais qu’elles font dans cet état feulement, parce que leurs parties font extrêmement mobiles entr’elles. L’objet de cet article eft donc de faire connoître , autant que nous le pourrons , ce qui peut entretenir cette mobilité refpeftive ; 8c comme être dur eft l’état oppofé à celui de liqueur, Iescaufes de l’un doivent nous indiquer celles de l’autre. Voyons d’abord pourquoi certains corps font durs , par quelles raifons d’autres le font moins , 8c enfin comment il fe peut faire qu’ils ne Je foient pas fenfiblement. Par cette divifion , nous embraffons tous les différens degrés de confiftance qui conviennent à la matière , dureté, mollejfe, fluidité, liquidité.
- Il ne s’agit point ici d’une dureté parfaite , telle qu’elle conviendroit, par exemple , aux parties infécables Tome IL P p
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- 45*0 Leçons de Physique <3c élémentaires, aux atomes. Ce qui fait préfentement l’objet de nos recherches , c’eft cette cohérence qui conflitue une maffe folide qui s’op-pofe à fa divifion , mais qui peut toujours cédera une force finie ; telle efl: celle du bois, des pierres , des métaux, &c.
- Si les corps n’étoient durs qu’à l’extérieur ; fi les pièces qui compo-fent leur folidité , étoient allez grandes pour nous laifïer appercevoir leurs figures, Sc le rapport qu’elles ont entr’elles ; fi rien de tout ce qui efl: matériel ne pouvoit échapper à nos fens , nous pourrions peut-être nous flatter de donner une explication dire&e des phénomènes en quef* tion. Mais les corps font folides intérieurement comme à l’extérieur, Sc leurs molécules les plus fubtiles ne le font pas moins que la maffe totale ; ainfi la caufe de cette cohérence agit fur des fujets qui échappent à nos yeux, Sc dans des endroits où nous ne pouvons la fuivre. Ce n’efl donc que par analogie Sc par conjecture que nous en pouvons juger : cette voie n’eft pas la plus sûre pour
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- Experimentale. 45:r arriver au vrai : mais on peut fe la permettre lorfqu’on n’en a pas de meilleure ; & quand on en uie avec retenue, elle peut conduire à des découvertes.
- Proposition.
- Plufleurs corps peuvent s’attacher en-femble par laprejflon d’un fluide qui les couvre , ou qui les environne de toutes parts.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation.
- La pièce A, Fig. 18. elt un morceau de liège cylindrique, dont la bafe elt garnie d’une virole , & d’une platine de cuivre mince & bien droite , de manière que le tout enfemble péfe moins que de l’eau. B elt une pièce femblable pour la forme , mais qui elt entièrement de métal. O11 enduit les deux plans d’une légère couche d’huile d’olives ; & après les avoir appliqués exactement l’un fur l’autre , on les place commet, b , au fond d’un grand vafe que l’on remplit d’eau.
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- Leçons de Physique
- Effets*
- Quoique la pièce a foit plus légère qu’un pareil volume d’eau, & que cette légèreté refpe&ive la follicite à fe féparer de la pièce b, qui efl: retenue par l’excès de fon poids au fond du vaiffeau, cependant elle y demeure çonftamment attachée.
- Explicatï ô n s*
- Cet effet vient de ce que la colonne d’eau qui repofe perpendiculairement deffus , n’eft point contrebalancée par aucune autre qui agiffe deffous, à caufe de l'union étroite des deux furfaces. Ce qui prouve que cette raifon eft la véritable, c’eft que h l’on enduit d’eau ces deux pièces , au lieu d’huile, pour les joindre ? lorfqu’on les remet en expérience , ïa maffe d’eau dont on les couvre , ne manque pas de les défunirparce qu’elle s’introduit entre les deux, n’y trouvant plus qu’une matière lembla-bie qui ne lui fait point obftacle3 comme une liqueur graffe»
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- Experimentale. 4/3 IL EXPERIENCE.
- F REPARATION.
- C, D , Fig. 19. font deux boëtesde cuivre dans lefquelles on a maftiqué deux plaques de marbre bien dreffées, ou deux glaces de miroir bien épaif-fes. Sur la virole de la boëte C, on a pratiqué quatre petits canons à égales diltances l’un de l’autre „ pour recevoir autant de petites broches de bois, que l’on fait excéder le plan de marbre, quand il en eft befoin.
- Effets•
- 1®. Lorfqu’on a mouillé les deux marbres, 8c qu’on les a appliqués l’un contre l’autre , en les frottant un peu, pour rendre l’application plus exaffe , 8c pour en chaffer toutes les particules d’air qui pourraient y être, ces deux plaques fe féparent facilement fi l’effort fe fait parallèlement à leurs plans.
- 2°. Mais fi lorfqu’ils font joints l’on enfonce les petites broches de bois pour empêcher qu’ils ne gliffent, ou
- «ju’on les tire perpendiculairement à
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- 45”4 Leçons de Physique leurs faces , il faut employer une force très-confidérable pour les fé-parer.
- Explication.
- Cette expérience qui efl: fort ancienne , étoit autrefois une des preuves fur lefquelles on appuyoit l’horreur du vuide ; mais depuis qu’on a reconnu l’abus de ces mots qui ne fignifioient rien , on l’a expliqué mé-chaniquement, par la preffion de l’air qui environne les deux plans appliqués. On fçait que les fluides péfent en tout fens ; cette péfanteur efl: une force qui doit avoir fon effet, fi quelque adion ou puiffance contraire ne la tient en équilibre ; ces deux plans unis enfemble , & fournis au poids de Patmofphére , ne doivent fe porter ni d’un côté ni d’un autre , parce qu’ils font également preffés de toutes parts. Mais chacun d’eux efl: pouffé contre fon pareil, & doit y refter attaché , parce qu'il n’y a point entre les deux plans de réaction qui s’oppofe au poids de l’air extérieur. C’eff: par une femblable raifon, que les enfans enlèvent des
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- Experimentale. 4^ j pierres avec une rondelle de cuir mouillé qu’ils appliquent & qu’ils tirent avec une corde. Un parapluye étendu 8c renverfé contre un terrain uni, fait encore une réfiftance très-fenfible quand on le tire brufquement ; Ôc l’on court rifque de rompre une glace qu’on enlève perpendiculairement ail plan fur lequel elle repofe ? s’il efl: fort uni.
- Il n’yauroit rien à objeèler à cette explication , fi nos deux marbres , après avoir été joints dans l’air, fe féparoient d’eux-rnêmes dans le vui-de , comme on le dit communément ; mais il faut avouer que quand on procède avec exa&itude , & qu’on évite tous les mouvemens é-trangers qui peuvent aider la fépara-tion, il arrive très-fouvent que l’union fubfifte encore , après qu’on a raréfié l’air, autant qu’il efl: poflïble de le faire , avec la machine pneumatique la plus exaèle. L’adhérence des deux marbres ne fait que diminuer pour l’ordinaire, elle ne celle pas entièrement , 6c le degré de force qui lui relie, 6c que j’ai tâché de mefu-
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- '45‘6 Leçons de Physique dre beaucoup de la nature des plans, de leurs dimenfïons, & des matières interpofées pour les unir. Voyez la Figure 20.
- Cet effet mérite d’autant plus d’attention , qu’il a lieu non-feulement pour les corps folides , mais auffi * Recueil de pour les liqueurs. M. Hughens * re-î^Acad. marqua le premier , que l’eau demeu-pL. io.%. toit dans le vuide beaucoup plus haut que fon niveau, & que ce qu’il s’en fallait ne pouvoit être attribué à la petite quantité d’air qu’une bonne pompe lailîe néceffairement dans le récipient. Boyle après lui, reconnut la même chofe , ôc pouffa l’expérience jufqu’à foutenir 75 pouces de mercure dans le tube de Toricelli, c’eft-à-dire , 47 pouces de plus que le poids de l’atmofphére ne peut foutenir. Une circonflance qu’il efl effen-tiel de remarquer, c’eft que les liqueurs ne . demeurent ainfi fufpen-dues, que quand elles touchent immédiatement le haut du vailTeau dans lequel elles font ; car le moindre petit vuide , ou la plus petite bulle d’air qui s’y rencontre ne manque jamais d’empêcher ou de faire ceffer
- ces
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- Experimentale. 457 cet effet ; de forte qu’il ne faut point s’attendre de voir une colonne de mercure de 77 pouces , élevée au-deffus de fon niveau dans un tube plus long que cette mefure.
- M. Hughens cherchant une explication à ces fortes de phénomènes , je veux dire l’adhérence des deux marbres, ôc la fufpenfion des liqueurs dans le vuide , fuppofe qu’outre l’air groffier qui environne tous les corps , ôc qui agit par fon poids fur leurs fur-faces , il y en a encore un autre plus fubtil qui paffe où le premier ne peut pénétrer, ôc à qui les pores mêmes du verre fourniffent des paffages affez libres, ôc que c’efi: à la preffion de ce milieu qu’il faut attribuer une infinité d’effets que nous avons continuellement fous les yeux , ôc qu’il eft im-pofiible d’expliquer par l’adion de cet air plus connu, dont l’abfence ou l’extrême raréfadion fe nomme improprement le vuide.
- Quant à l’exiflence d’un tel fluide , il y a bien peu de Phyficiens qui ne l’admettent ; ôc dans le petit nombre de ceux qui s’obflinent à la nier, on doit être furpris quand il s’en ren-Tome IL Q q
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- 4$8 Leçons de Physique contre quelques-uns , à qui l’on ne peut contefter le génie d’obfervation 6c l’habitude des expériences. Car alors on ne peut pas fuppofer qu’ils ignorent les faits qu’on peut citer en > faveur de cette opinion. Celui de tous les Philofophes modernes aux opinions duquel il femble que le vui-*rr*;têde de convînt le mieux , M. Newton * f°7'«/,V"’ri’a P°inl:refufé de reconnoître un mi-iS.Vfuiv. lieu beaucoup plus fubtil que l'air , lequel milieu, dit-il, refie dans le vuide après qu'on en a pompé Pair. On voit par l’ufage qu’il en fait, par l’étendue qu’il •lui donne , par les fondions qu’il •lui attribue, combien il croyoit que cette matière pouvoir avoir de part dans les opérations les plus fecretes de la nature. M. Jurin, plus exade-ment Newtonien que la plupart des partifans de la vertu attradive, ne fait nulle difficulté, comme nous l’avons vû ci-deffus, d’adopter cet air fubtil, lorfqu’il trouve l’attradion en défaut ; 6c pour s’épargner la peiné d’en prouver l’exiftence, il s’appuye fur les citations que je viens de rapporter.
- . Si ce milieu réûftant eft reconnu
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- Experimentale. 45*^ par ceux-mêmes à qui il convenoic le mieux de combattre le fyftême du plein , il feroit fuperflu de s’arrêter à prouver combien il eft digne d’être .'reçu par tout Phyficien qui n’adme,t que des caufes méchaniques ; il fuffi-xa de dire que depuis Defcartes , la régie la plus généralement obfervée , U été de chercher à expliquer par le choc ou l’impulfion des fluides in-vifibles , tout ce qui ne peut l’être par l’adion de l’air fenfible , ou des .autres corps dont nous pouvons voir les opérations.
- , Ce qui révolte ordinairement ceux qui prennent un autre parti > c’ell la fécondité des effets, & le grand nombre de propriétés qu’on fiippofe dans Je détail des phénomènes , à une manière dont Pexiftence fent encore l’hy-pothéfe.
- Il eft vrai que quelques Philofo-phes ont donné carrière à leur imagination , pour expliquer les diver-fes fondions de ces fluides fubtils ; mais quand Defcartes fe feroit trompé fur le nombre, & qu’il y en au-roit plus ou moins que trois for,-tes 1 quand les mouvemens partielle
- Qqij
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- '4^° Leçons de Physique liers de leurs parties feraient toute autre chofe que les petits tourbillons imaginés par le P. Malbranche, & fou-* UÇ' tenus par M. l’Abbé de Molieres * ; 'dePbjf.ex- en un mot,quand on pourroit regarder ç'ïi. iloyai, comme des fyflêmes hazardés , tout ce qu’on a dit touchant la manière d’être & d’agir de. cette matière qui peut être par tout où les autres fluides plus groiïïers n’ont plus d’accès , s’enfuivroit-il que fon exiftence fût aufli douteufe ? On eft parfaitement d’accord à préfent qu’il y a une matière qui nous éclaire , & qui nous fait voir les objets. Seroit-on en droit de la contefter , parce qu’il y a différentes opinions fur la nature de fes parties , & fur fa propagation ?
- Au refie retenons notre imagina-
- -, • , » tion, comme il convient, dans un ouvrage où nous nous fommes propofés de n’inflruire que par des faits ; en admettant l’air fubtil avec prefque tous . les Phyficiens, ne lui attribuons que ’^ce que les phénomènes paroîtront indiquer d’une manière diflinde ; & ne fuppofons que ce que l’analogie -la plus Ample & la plus conféquenté pourra nous permettre» -
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- Experimentale*
- : L’air fubtil fe fait fentir dans le Vuide de Boyle ; il pafle donc à travers les pores du verre ; on peut préfumer qu’il pénétre de même tous les corps folides.
- Mais cette première propriété ne le rend-elle pas incapable des effets qu’on lui attribue ? Peut-il contenir un marbre contre un autre , s’il paffe librement à travers des deux corps ? Peut-il foutenir de l’eau ou du mercure , s’il pénétre le haut du vafe ou du tuyau qui contient l’un ou l’autre de ces deux liquides ?
- Cette objection efl grande , fans doute ; mais on y répond, & d’une manière fatisfaifante , en difant que l’air fubtil appliqué à la furface d’un corps, n’ell admis qu’en partie dans les vuides qu’il y trouve , 8c qu’il agit du relie fur les parties folides qui s’oppofent à fon paffage 8c qui deviennent autant de points d’appui. Tout ce qui peut en arriver, c’eft que les corps les plus poreux échappent davantage à fon aêtion, & qu’il en réfuite une moindre adhéfion, ce qui efl allez conforme à l’expérience. Car de deux plaques -de métal que
- Qq iij
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- $62 LiÇOtfS DE PftYS l'Qüï pavois préparées pour être jointes enfemble, comme les deux marbres' de l’expérience précédente, j’en ai percé une de plufieurs trous & à plusieurs fois, 8c j’ai remarqué que l’ad-héfion diminuoit, à mefure que j’in-terrompois davantage la continuité de la furface.
- Si l’on demande maintenant comment l’air fubtil foutient dans le vui-de une liqueur au-defiiis de fon niveau , nonobflantla porofité du verre qui lui permet de pafler par le haut du tube : je répondrai que l’action de ce fluide eft parfaitement libre fur la furface du vafe A B, mais qu’elle eft interrompue en-haut, par les parties folides du verre,ce qui donne de l’avantage à ta preflion d’en-bàs*
- Il eft vrai que les colonnes intermédiaires equi répondent à chacun des pores du verre , font foumi-fes à l’aélion du fluide, 8c qu’étant ainfi entre deux prefïions à peu près égales, leur propre poids les folli-cite à tomber. Mais elles font retenues par le frottement 8c l’adhérence des colonnes qui les entourent 8c qui les preftent3 comme elles le font -
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- Experimentale. 463 elles-mêmes par l’air fubtil ; car cec air, en vertu de fa fluidité , péfe en toutes fortes de directions, & le tuyau efl: poreux dans toute fa longueur , comme il l’efl: en la partie convexe de fon extrémité.
- A P P L 1 C AT 1 O NS.
- Les explications que nous venons de donner de l’adhérence des deux marbres , 8c de la fufpenflon des liqueurs au-deflus de leur niveau dans le vuide de Boyle , nous indiquent d’une manière allez vraifemblable les caufes immédiates de la dureté 8c de la fluidité des corps. S’il y a un air fubtil qui les pénétre , 8c qui porte fon aétion au-dedans comme au-de-hors ; fl cette aétion a prife fur des parties folides auflï minces, aufli peu étendues que le font celles des liqueurs,n’a-t-on pas tout lieu de croire que ce même fluide retient l’une contre l’autre les pièces aflemblées fous le même volume , 8c que l’adhérence qui réfulte de fa preflion, devient plus ou moins forte , félon la figure des parties qui fe touchent, la grandeur des furfaces , le plus ou le
- Q q ai .
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- 4^4 Leçons de Physique moins d’exaèlitude du contaft , Scc^
- On doit concevoir que s’il y avoir une matière dont les parties les plus Amples fuffent taillées de manière à fe joindre immédiatement, fans laif-lèr entr’elles aucun intervalle , toute la preffion de Pair fubtil agiroit en dehors de cet affemblage ; il faudroit pour le défunir employer une force Supérieure au poids de ce fluide environnant ; & qui fçait quelle devroit être cette force ?
- Mais un tel affemblage efl un être de raifon : tous les corps font poreux ; il n’y a que du plus ou du moins : les pièces qui les compofent ne font jointes qu’en partie, & les vuides qui relient entr’elles font remplis , fans doute , de ces fluides dans lefquels les corps ont été formés : car pourquoi feroient-ils abfolument vuides ? Les concrétions qui fe font dans l’eau, ne font-elles pas toujours humides intérieurement ? Et ne voyons-nous pas fortir de toutes fortes de matières une très-grande quantité d’air , lorfqu’on fait ceffer les caufes qui l’y retiennent ? 11 y a donc de l’air fubtil dans tous les corps, &
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- Experimentale. 4 6$ il y en a d’autant plus, que leur po-rofité efl mieux proportionnée à la fubtilité de ce fluide ; car il pourroit fe faire qu’un corps plus compacte contînt autant ou plus d’air fubtil qu’un autre corps plus poreux , fl celui - ci admettoit avec ce fluide , quelque chofe de plus groflier, comme l’air ou l’humidité de l’atmof-phére.
- Plus il y a d’air fubtil dans l’intérieur d’un corps , moins ce corps efl: dur ; parce qu’alors les parties foli-des qui le compofent, fe touchent par moins de furface , & que la pref-fion du dehors efl plus foutenue par celle que le fluide tranfmet au-de-dans. Quand la cire, par exemple , s’amolit fenfiblement, c’eft que l’air fubtil dont elle efl: pénétrée, dilaté par la chaleur, dilate de même les èfpaces qu’il occupe ; & comme ces efpaces ne peuvent s’augmenter que par l’écartement des parties folides qui les entourent ; le contad de celles-ci devient plus rare, leur jonction moins exade, leur cohérence moins forte.
- . JLa dilatation des pores non-feule*?
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- 466 Leçons de Physique ment fait augmenter la preflion que Pair fiibtil tranfmet au - dedans des corps, en lui fournilfant une bafe plus large , mais elle fait naître des communications d’interftices à interfaces ; tel pore ifolé entre des parties folides, s’ouvre & laiffe un accès libre au fluide qui les fépare ; de-là il arrive des divifions & des fubdivi-flons, qui font paroître la mafle totale, fous différens dégrés de mollef fe, jufqu’à ce qu’enfîn les parties di-vifées, autant qu’elles peuvent l’être par Pétat aêtuel du fluide, 8c ne fe touchant prefque plus , font difpo-fées à fe mouvoir indépendamment les unes des autres , ce que Pon appelle être liquide.
- Mais comme tous les corps ne font point également poreux , que leurs parties n’ont point la même figure , 8c qu’elles fe touchent 8c s’arrangent d’une infinité de manières différentes , auffi le degré de dureté n’efl: pas le même dans tous, & ne fe perd pas avec la même facilité. La chaleur qui régné ordinairement dans nos climats , fuffit pour faire couler Peau ^ il en faut davantage pour rendre la
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- Experimentale. 467 cire liquide , & beaucoup plus encore pour mettre les métaux en fufion.'
- Quand les corps font parvenus à l’état de liquidité, leurs molécules ou parties intégrantes confervent leur dureté naturelle , parce qu’elles font comprimées de toutes parts, & qu’elles n’ont rien au-dedans d’elles-mê-' mes qui s’oppofe à cette preffion du fluide environnant.
- Je ne prétens point pour cela qu’elles foient indivifibles , ni même inflexibles abfolument. Les élémens qui les compofent, comme les deux marbres polis , peuvent peut - être gliffer parallèlement à leurs plans ? changer de figure, & mêmefe féparer.
- Mais ce que je dis ici pour les parties , ne devient-il pas une objedion contre la dureté totale du volume ; fi plufieurs lames gliffent aifément, Sc fe féparent de même , quand on les tire parallèlement à leurs plans, ne femble-t-ii pas que la preffion de l’air fubtil ne devroit rendre les corps durs que dans un fens, 8c relativement à une force employée feulement dans une diredion perpendiculaire au plan de contad ?
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- 468 Leçons de Physique Cette objection auroit toute fa for-ce, s’il s’agiffoit d’un corps qui n’eût, que deux ou trois parties folides , couchées parallèlement les unes fur les autres; mais cette fuppofition n’a pas lieu > même dans les plus petits volumes de matière. Combien de pièces au contraire n’attribue-t-on pas à ces petites portions de matière , que l’art, & la nature même ne divife plus ? & que de pofitions différentes ne peut-on pas croire qu’elles affectent ? Prenons pour exemple cet af-femblage groffier qui eft repréfenté par la Fig. 22. Il eft vrai que la pièce a glifferoit avec facilité dans la direction a d , fi elle ne tenoit qu’aux deux autres pièces c ; mais ce mouvement eft perpendiculaire aux fur-faces d'fôc dV, & pour l’en féparer , il faut vaincre la preftion qui la retient. La pièce g pourroit de même fe mouvoir facilement vers a , fi fon adhérence en h ne s’y oppofoit. On peut juger par-là de ce qui arrive dans la compofition naturelle des corps, où le grand nombre des parties, & les différens ordres qu’elles prennent, font naître la dureté en toutes fortes de directions.
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- E X P ER 1MENTALE, 4 6$
- De cette réponfe même il naît une autre difficulté qu’il faut prévenir. Si les corps, dira-t-on , ne font durs de tous côtés, que parce qu’ils font com-pofés d’un grand nombre de parties différemment arrangées , il devroit s’enfuivre que la dureté en tons fens diminue, à mefure qu’on divife les corps, & que les plus petites maffes font plus faciles à divifer que les plus grandes ; ce qui eft bien contraire aux idées que l’on a de la divifibilité des corps, qui paroît être d’autant plus difficile, qu’elle eft portée plus loin.
- i°. Il ne s’agit point ici du plus grand nombre, il ne faut qu’un nombre fuffifant de parties , & arrangées de façon qu’il y ait toujours quelqu’une de leurs furfaces appliquées perpendiculairement à la direction d’une force extérieure, employée pour les défunir; & l’on ne peut citer aucune divifion pratiquée , ou praticable , qui nous interdife cette fuppo-fition , l’idée que l’on a, ôc que l’on doit avoir en rhyfique , du nombre prodigieux de parties contenues fous le plus petit volume de matière., qui
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- 470 Leçons de Physique puiiTe être fournis à nos épreuves, ooit nous mettre à couvert de tout reproche à cet égard.
- 2°. Quand il ieroit vrai que les corps infiniment petits fuJTent com-pofés de parties plus difpofées à la divifion , foit parce qu’elles préfen-tent moins de furface à la prefiion extérieure qui les contient , foit parce qu’un arrangement plus fimple leur permet de gliffer l’une fur l’autre ; comment le fçaurions-nous ? Nous jugeons de la dureté des corps par la difficulté que nous éprouvons à les divifer : à mefure que les moyens nous manquent pour opérer cette divifion, fût-elle plus facile en elle-même -, c’eft-à-dire , de la part du corps di-yifible , nous en jugeons autrement, & ce corps nous paroît d’autant plus dur, que nos efforts ont moins de prife fur lui. Lorfque nous féparons deux marbres adhérens, en les faifant gliffer l’un fur l’autre, la facilité avec laquelle fe fait cette féparation, vient-elle de ce que ces deux corps, proportion gardée, ont moins d’adhérence enfemble, que d’autres corps îrès-petits & appliqués de même ?
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- 'TOJM.n .j vu J LEÇON PL 2.,
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- Experimentale. 471 £Te vient-elle pas plutôt de ce que nous pouvons facilement y appliquer :<les forces qui les tirent en fens contraires ? Ainfi la dureté des corps, que .nous regardons comme actuellement indivifibles, pourroitbien n’être qu’é~ gale, & peut-être inférieure à ceile .d’une plus grande mafle de la même matière , quoiqu’à notre égard elle foit exceffive , parce que nous 11e connoiflons aucun agent qui puifîe les entamer#
- Les deux états oppofés, je veux dire la folidité & la fluidité , dépendent donc de la même caufe ; c’efl: .Pair fubtil qui fixe les parties d’une matière , lorfque fa preflion extérieure excède la réaction qu’il fait en-dedans ; 8c c’efl: ce même fluide qui rend & entretient les parties mobiles , en s’introduifant entr’elles en fuffifante quantité. C’efl pour cela fans doute que toutes les matières, qui paflent d’un état à l’autre, changent de grandeur ; car puifqu’un corps folide devient fluide, par l’introduétion d’une matière étrangère qui le pénétre en plus grande quantité, 8c qu'il ne revient à fa première confiflance, que
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- 47 2 Leçons de Physique quand cette matière cefTe de le dilater ; il e11 bien naturel qu’il occupe plus de place étant liquide , que lorsqu’il eft folide. C’eft auffi ce qui arrive ordinairement, & j’en ferai con-noître des exemples très-curieux en traitant du Feu. C’eff-là la régie générale , elle a pourtant quelques exceptions remarquables , dont je parlerai ailleurs.
- Des matières qui tiennent leur liquidité de l’air fubtil , la communiquent par elles-mêmes à des corps Solides. L’eau, par exemple, amollit la terre, & la convertit en boue : elle défunit les parties du fel, du fu-cre , &c. L’efprit de vin & les huiles diflolvent les gommes & les bitumes; le mercure s’amalgame avec le plomb, l’étain , l’or & l’argent : mais comme la fluidité n’eff qu’une manière d’être , aufli-tôt que la caufe celle , que le dilïolvant s’évapore , ce qu’il avoit rendu fluide revient ordinairement à fa première confiflance.
- Tous ces effets font autant de moyens que les arts ont fçû tourner à leur profit ; je n’en veux citer que deux exemples.
- La
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- ËxPERÏMENTALE. 473 : Ha dorure qu’on nomme d'or moulu , efl certainement la plus belle Sc la plus durable de toutes celles qui font en ufage. C’eft de For extrêmement divifé , dont les parties font comme enchaflees dans les pores même du métal, fur lequel on l’a appliqué ; 8c voici comment cela s’exécute. On met une certaine quantité d’or fin dans du mercure ; ces deux métaux s’uniffent de manière que l’un communiquant une partie de fa fluidité à l’autre, ce mélange devient comme une pâte qu’on nomme amalgame : on applique Sc l’on étend cette préparation fur la pièce qu’on veut dorer, Sc enfuite par l’aétion du feu on fait évaporer le mercure , l’or qui eft fixe demeure ; Sc les pores du métal doré qui fe font dilatés par la chaleur, 6c qui fe reflerrent en fe re-froidiffant , retiennent, comme autant de petits chatons, les parcelles d’or qui s’y font placées.
- La gomme lacque , le fandarac, le maftic en larmes , ôcc. fe diflolvent, ôc s’étendent dans l’efprit de vin ; le karabé ou fuccin, Sc la gomme copat s’amolliffent & fe fondent dans l’huis Tome IL R r
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- 474 Leçons de Physique le de lin , & s’étendent enfnite dans l’huile graffe 8c l’efprit de térébenthine. Toutes ces diffolutions qu’on nomme vernis, s’appliquent fur le bois, ou ailleurs ; 8c lorfque le diffol-vant eft évaporé, les gommes qu’il avoit rendues liquides , reprennent leur dureté 8c leur brillant.
- On voit donc par ces exemples, que la liquidité ne change rien par elle-même à la nature des corps. Si leur cohérence eft telle , qu’elle ne puifte céder qu’à une adion violente de la part du diffolvant, il peut fe faire qu’il leur enlève quelque partie de leur fubftance , mais c’elt un accb dent, 8c non pas une fuite néceffaire de la liquidité en général.
- Il y a des cas où l’on voit ceffer ou diminuer la liquidité , fans que la caufe qui l’avoit fait naître, paroiffe ceffer d’agir. Deux liqueurs mêlées enfemble , prennent tout d’un coup une confiftance plus ou moins grande , quoiqu’on n’y remarque aucun degré de refroidiffement fenfible ; cet effet, qu’on appelle communément coagulum, peut s’expliquer, en fuppo-fant que les parties font de telles figu-
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- Experimentale. 47 y res , qu’elles s’embarraflent réciproquement, 8c qu’elles font ce fier en-tr’elles cette mobilité en quoi con-fifle principalement l’état de liqueur. Le plus beau coagulum que je connoif-fe , c’efl: celui qui fe fait avec l’huile de chaux & l’huile de tartre par défaillance ; quand on remue un peu ce mélange avec une petite fpatule , il fe convertit en une mafle blanche , à qui l’on fait prendre la forme que l’on veut, & qui fe durcit comme de la cire. On coagule auiïi un efprit volatil urineux fort fubtil, avec de I’ef-prit de vin bien re&ifié ; le blanc d’œuf j avec l’efprit de fel; le fang , avec de l’eau de vie. Cette dernière expérience apprend de quelle importance il eft d’ufer fobrement des liqueurs fpiritueufes, puifqu’elles font capables d’altérer la fluidité du fang.
- Quelque vraifemb.lable que puifle paroître l’explication de la dureté 8c de la fluidité des corps , établie fur l’aétion d’un fluide prefque généralement reconnu, quoique fous dif-férens noms ; je ne dois pas diflimu-ler cependant que plufieurs Phyfi-ciens refufent de l’admettre, Sc lui en
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- 47 6 Leçons de Physique lubftituent une autre. « L’attraClioti » réciproque des particules de ma-» tiére , difenc-rls , efl très-grande 33 lorfqu’elles fe touchent ; mais hors 33 du point de contaCt elle décroît tel» 33 lement, qu’à la plus petite diilance 33 fenfible , elle fe convertit en for-*s?Gravef. » ce répulfive. * Les corps font foli-. 35 , tant que la vertu attractive
- i8..edît. x> de leurs parties eft plus forte que 742‘ » la vertu répulfive que la chaleur
- 33 leur donne ordinairement : mais ils 33 s’amolliffent à mefure que la vertu: » répulfive devient plus forte, de for-33 te que quand cette force l’emporte. 33 fur l’attraCtion, non-feulement la. 33 malle devient liqueur , mais elle fe. ». convertit fouvent en un fluide qui, *ib.$.G6z. 33 s’évapore*. 35
- M. s’Gravefande ceux qui comme lui fuivent exactement l’efprit de M. Newton , ne donnent ces loix que comme des phénomènes : Hoc nomme fhenomenon, non caufam defigna-. mus *. Ils ne font nulle difficulté d’a-v.oner que ces fortes d’effets, peuvent venir de quelque impulfion. Et.fi
- ^ibid. fûri* h°c, Ber fiat*- Et nous
- ne. devons pas douter qu’ils pp, te-..
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- Experimentale. 477 çoivent la preflion de l’air fubtil 8c {es effets , au moins comme une hy-pothéfe très-probable. Les prétentions des Cartéfiens no vont guéres au-delà ; ainfi l’on peut dire qu’ils font à peu près d’accord avec ces premiers défenfeurs des attractions.
- Quant à ceux qui regardent les vertus attractives 8c répulfîves comme des principes qui n’ont point de çaufe phyfique , ils ne prétendent point, fans doute, que ce foit une choie démontrée ; ce n’eft qu’une fup-pofition qu’ils établiffent fur des vrai-femblances & des probabilités. S’il étoit vrai que l’on n’eût pas des râlions plus fortes pour admettre l’air fubtil, j-’aurois encore à dire , hypo~ tbéfe pour hypothéfe , je crois qu’il eft plus sûr de raifonner fur des principes méchaniques 8c bien intelligibles , que de s’appuyer fur des nouveautés qui ne fe préfentent pas fous des idées familières à l’efprit.
- Au refte le principe des attractions, -dans le détail des phénomènes , a-t-il dont; des applications auffiheureufes-v qu’on pourroit fe l’imaginer. I II a.
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- 478 Leçôns de Physique beaucoup perdu de fa fimplicité, efï paffant des mains de M. Newton dans celles de fes difciples. Dans les mou-vemens céleftes cette force agiffant en raifon directe des maffes, & en rai-fon inverfe du quarré de la diftance , fuffit à tout, & fournit des raifons pour expliquer toutes ces grandes révolutions qui animent l’univers: rien n’efl lî beau. Mais quand il s’agit des phénomènes fublunaires , de ces effets que nous voyons de plus près , & dont l’examen nous eft plus facile , la vertu attraPive eft un Prothée qui change fouvent de forme. Les rochers & les montagnes ne donnent aucun ligne fenfible d’attraPion.» C’eft, » dit-on , que ces petites attrapions » particulières font comme abfor-» bées par celle du globe terreftre qui » eft infiniment plus grande. * Cependant on nous donne , comme un effet de la vertu attraPive , la moufle qui flotte fur une taffe de caffé , ôc qui fe porte avec une précipitation très-fenfible vers les bords du vafe* » Plus les parties d’un corps fe tou-» chent, plus elles s’attirent. » Pouît
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- Experimentale. 47P <5110*1 donc , lorfqu’on les approche davantage en les comprimant, tendent-elles pour la plupart à fe remettre comme elles étoient avant la compreffion ? ( j’entends une com-prefîion égale de toute part, qui ne change que la grandeur, & non la figure ). » C’eft qu’après s’être attî-» rées , autant qu’elles le peuvent, el-=» les fe repouffent mutuellement. » Pourquoi les vapeurs dilatées ont-elles tant de force ? » C’eft que les » parties qui s’attiroient, fous l’état » de liqueur, fe repouffent avec vio-» lence fous celui de vapeurs. » Puif-que la vertu attra&ive eft une force répartie à tout ce qui eft matière, pourquoi certains corps , comme î’eau & l’huile , ne peuvent-ils point s’unir enfemble ? » C’eft qu’il y a des » matières qui fe repouffent naturel-» lement, Scc.
- Ce langage eft-il bien celui d’une bonne Phyfique ? ôc ne devons-nous pas craindre, qu’en nous y accoutumant , & qu’en mettant ainfi les attractions & répulfions à toutes fortes d’ufage , on ne fe difpenfe trop légé-
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- 4§o Leçons de Phys. ExpekC rement des recherches fi néceflaires* aux progrès de nos connoifiances , & qu’on ne s’interdife de cette manière plufieurs découvertes qui en fe-roient le fruit l
- Tin du fécond Tomea
- TABLE
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- TABLE
- DES MATIERES
- Contenues dans le fécond Volume.
- V. LEÇON.
- Sur le Mouvement compofé , & fur Us Forces centrales.
- P REMIERE SECTION. Du Mouvement compofé. pag. x.
- Loi du Mouvement compofé'. z. .
- I.Experience qui fait voir qu’un Corps qui éprouve en même-tems l’aCtion de deux puiflances oppofées directement, obék à la plus forte des deux, fuivant l’excès de fa force, i o.
- II. Exp. qui prouve qu’un Mobile, qui obéit à deux forces qui ne font pas directement oppofées, prend une direction moyenne entre l’une & l’autre. 13.
- III. Exp. qui prouve que le même effet a lieu , quand les deux forces n’ont point une action continue. ip.
- IV. Exp. pour prouver que le Mouvement compofé fe fait dans une ligne courbe , quand les puiffances compofantes chan-Tome II, S f
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- 482 TABLE
- gent continuellement de rapport entre elles. 26.
- V. Exp, pour confirmer la Propofition precedente. 31.
- SECONDE SECT.desForces centrales.37.
- I. Exp. pour prouver que le Mouvement circulaire fait naître la Force centrifuge, ôc que cette Force augmente à proportion de la vîteffe. 43.
- II. Exp. qui fait voir que la Force centrifuge a lieu dans les Fluides qui fe meuvent circulairement. 46.
- III. Exp. par laquelle oh voit que la Force centrifuge des Fluides augmente à proportion de leur denfité. 57.
- IV. Exp. imaginée par Defcartes, pour appuyer fon hypothèfe fur la caufe physique de la P.éfanteur. 63.
- V. Exp. qui prouve que la Force centrifuge eft comme la maffe multipliée par la viteife du mobile qui.circüle. 80.
- VI. Exp. dans laquelle 011' voit un Mobile décrire une ligne fpirale, par les chan-gemens de rapports des Forces centrales. 92.
- VII. Exp. dans.laquelle on voit un Mobile décrire une Ellipfe par les différens
- . rapports que prennent entre elles les Forces centripète & centrifuge, pendant fa révolution. 94.
- VI. LEÇON.
- Sur lagravité, ouf éj,ante tir des Corps, çp.
- PREMIERE SECT. Des Phénomènes où la
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- DES MATIERES. 483
- Péfanteur agit feule fur le mobile. 103.
- I. Exp. par laquelle on voit qu’il n’y a point de Corps abfolument léger. 106.
- II. Exp. pour prouver que la Péfanteur eft égale dans tous les Corps., xï8;.
- III. Exp. Effet fingülier de l’Eau dans le vuide. 136.
- IV. Exp. qui prouve que les Corps tombent par un mouvement accéléré. 1 $6.
- V. Exp. qui prouve que l’accélération des Corps graves, leur donne une vîtelfe proportionnelle à la hauteur de leur chute, ij8.
- VI. Exp. pour prouver que l’accélération de la chute des Corps graves, fèfait fuivant
- - les nombres impairs. 1, 3, 5,-7, ôçc. 161.
- SECONDE SECT: Dès Phénomènes où le
- Mouvement eft compofé delà Péfanteur,-& de quelque autre'puilTarice. 173.
- Art. I. de la chute des Corps par des.plàns inclinés. 177.
- I. Exp. par laquelle on prouve'qüé le tems de la chute par le plan incliné eft a celui de fa- cliûte' libre êc verticale, comme
- la longueur du plan ëft à fâ hauteur. 182.
- II. Exp. par laquelle on voit qu’un Mobile qui tombe par la*#orde quelconque d’un cercle, met autant de tems que pour defcendre par le diamètre vertical-du même cercle. 183.
- III. Exp. qui fait voir qu’un Corps grave en tombant, acquiert toute ; la vîtelfe qu’il lui faut pour remonter aulîi haut que l’endroit d’où il eft parti. 193.
- IV. Exp. pour faire connoîfre qu’il y a un rapport confiant entre le tems dé la vi-
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- 484 T A B L E
- bration d’un Pendule, & lé tems de la chûte verticale par la longueur de ce même Pendule. 20 r.
- Art. IL Du mouvement des Corps caufé par la Péfanteur ôc par une force active & uniforme. 21 f.
- ,V.Exp. pour faire voir que la Force pro-jeétile agillant avec la péfanteur fur un même Mobile , lui fait décrire une courbe parabolique. 220.
- VII. L E ç O N.
- . Sur VHydrojladque. 227.
- PREMIERE SECT. De la péfanteur & de l’équilibre des Liqueurs dont les parties font homogènes. 231.
- L Propos. Les Liqueurs péfent non-feule-lement quant à leur maffe totale , mais encore en elles-mêmes , c’elt-à-dire , quant aux parties qui les compofent. ibiâ.
- I. Exp. * qui prouve la Propofition précé-dénte. 233.
- IL Propos. Les parties d’une même Liqueur exercent leur péfanteur indépendamment les unes des autres. 237.
- II. Exp. qui fert de pj^uve à cette Propolition. 238.
- III. Propos. Les Liqueurs exercent leur péfanteur en toutes fortes de fens. 246.
- III. Exp. qui le prouve. 248.
- IV. Exp. qui confirme la même Propofition. 231.
- IV. Propos. Les parties d’une même Liqueur font en équilibre entre elles > foit dans un feul vailfeau , foit dans plu-
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- DES MATIERES. 48;
- fleurs qui communiquent enfemble. 256.
- V. Exp. du Syphon renverfé. 258.
- VI. Exp. des vaiffeaux communiquans. 2$9.
- Y. Propos, tes Liqueurs exercent leur pé-
- fanteur, tant perpendiculaire que latérale , non en raifon de leur quantité, mais en raifon de la hauteur au-deffus du plan horizontal, & de la largeur de la bafe quis’oppofe à leur chute. 2 66.
- VII. Exp. qui prouve cette proportion dans toutes fes parties. 267.
- SECONDE SECT. De la péfanteur 8e de l’équilibre de plufieurs Liqueurs , dont les denfités font différentes. 282.
- I. Propos. La différence du poids ou de la denfité, fuffit pour féparer les parties de deux Liqueurs qu’on a mêlées enfemble, ii d’autres caufesplus fortes n’empêchent cet effet. 284.
- I. Exp. du paffe-vin. ibid.
- II. Exp. du tube rempli de différentes Liqueurs,qui reprennent leurs places quand on les a mêlées. 286.
- II. Propos. Plufieurs Liqueurs ou plufieurs Fluides, quoique de natures différentes , péfent les uns fur les autres, en raifon de leur denfîté 8c de leur hauteur. 2<?2.
- III. Propos. Deux Liqueurs de denfités différentes , font en équilibre , lorf-qu’ayant la même bafe, leurs hauteurs perpendiculaires à l’horizon, font en raifon réciproque de leurs denfités , ou pé~ fanteurs fpécifiques. ibid.
- III. Exp. du Syphon renverfé, dans lequel on compare une colomne de mer-
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- 486 TABLE
- . cure avec une colomne d’eau. 293.' .
- IV. Propos. L’air eft un fluide péfant qui exerce fa preffion dans tous les fens, à la manière des Liqueurs. 298.
- IV. Exp; avec le tube de Toricelli. 299.
- V. Exp. avec le tube de Pafchal. Hiftoirc du Baromètre , 8c fon ufage.- 305'. & f.
- VI. Exp. qui prouve que le poids de l’Air eft la caufe de l’afcenfion des Liqueurs dans les tuyaux où l’on fait le vuide. 313.
- VILExp. qui fait voir que le poids de l’Air fait monter les Liqueurs d’autant moins haut qu’elles font plus denfes. 316.
- VIII. Exp. qui prouve que les pompes af-pirantes n’agiffent qu’en vertu du poids de l’atmofphére. 321.
- IX. Exp. qui prouve la preffion latérale de l’Air. 324.
- X. Exp. par laquelle on fait voir que l’Air exerce fa preffion de bas en haut. 327.
- XI. Exp. dans laquelle on fait voir 8c l’on explique l’effet des Syphons. 330.
- XII. Exp. qui confirme l’explication des Syphons, 8c qui fait voir un jet d'eau au deffus de fa fource. 332.
- V I I I. L E Ç O N.
- Suite de FHydrefiat'tque. 33-p. -
- TROISIEME SECT. De la péfanteur 8c de l’équilibre des Solides plongés dans les Liqueurs, ibid.
- I. Propos. Un Corps folide entièrement plongé , eft comprimé de tous côtés par la Liqueur qui l’entoure } 8c la preffion
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- DES MATIERES. 487
- qu’il éprouve eft d’autant plus grande , que la Liqueur a plus de denfité, ôc qu’il
- . eft plus profondément plongé. 541.
- I. Exp. qui prouve cette propofition dans toutes fes parties. 342.
- II. Propos. Si le Corps plongé eft plus pelant que le volume de Liqueur qu’il a déplacé, fa péfanteur refpe&ive le fait tomber au fond du vafe, s’il eft.libre de lui obéir. 3j,o.
- II. Exp. qui fert de preuve à cette propofî-
- : ' tion. 351.
- Conféquence de cette propofition. 3 5*5*.
- III. Exp. de la balance dans le vuide. $$6.
- III. Propos. Ce qu’un folide plongé perd de fon poids, eft égal à celui du volume de Liqueur déplacé. 358.
- IV. Exp. qui prouve cette propofition. 37p.
- Première conféquence de cette propofition.
- 360. . *
- -V. Exp. qui confirme cette première conféquence. 361.
- Seconde Conféquence. 363.
- VI. Exp. qui la confirme J&id.
- Troifiéme Conféquence. 3 <5f.
- VII. Exp. qui la confirme, tbid.
- VIII. Exp. qui prouve encore la même
- chofe. 367. . .
- IV. Propos. Si le Corps folide eft moins péfant qu’un pareil volume de la Liqueur dans laquelle il eft plongé, il fur-nage en partie ; ce qui refte plongé me-fure une quantité de Liqueur qui péfe autant que le corps entier. 378.
- IX. Exp. qui prouve cette propofition. 37p.
- Conféquences de cette propofition. 380.
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- 48S TABLE
- X. Exp. Effets 8c explications de l’Aréomètre. 381.
- De la Balance hydroffatique , & de fes ufages. 385. ^ -
- Premier ufage. Connoître la peTanteur fpécifique d’une Liqueur. 386.
- Second ufage. Comparer les peTanteurs fpécifiques de deux Liqueurs. 382.
- Troifiéme ufage. Comparer les gravite'* fpécifiques de deux Corps folides. 390.
- Quatrième ufage. Comparer la gravité fpécifique d’un Corps folide avec celle d’une Liqueur. 391.
- Remarques, fur l’Aréomètre , ou Péfc-liqueurs. z 9 z.
- Table alphabétique des Matières les plus connues, tant folides que fluides, dont on a éprouvé la péfanteur fpécifique. 3P7- .
- Ap’pendice touchant les Tuyaux Capillaires , 8c les caufes immédiates de la fluidité 8c de la folidité des Corps. 401.
- I. Exp. dans laquelle on voit la première propriété des Tubes capillaires. 403.
- II. Exp. qui fait connoître la fécondé propriété des. Tubes capillaires. 404.
- III. Exp. où l’on voit la troifiéme propriété des Tubes capillaires. 4oy.
- IV. Exp. qui fait connoître la quatrième propriété des Tuyaux capillaires. 406.
- Différentes explications de ces effets. 407. & fuiv.
- Art. II. Sur les caufes de la fluidité 8c de la dureté des Corps. 446.
- Propos. Plufieurs Corps peuvent s’attacher enfcmble par la preflion d’un fluide
- qui
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- CES MATIERES. 4S9
- qui les couvre, ou qui Tes environne de toutes parts. 45*1.
- I.Êxp. qui fert de preuve à cette propofi-. tion. ibid. .
- Il Exp. quiprouve.encore cette même proportion , 8ç qui donne' Iieu.d’en rapporter plufieurs autres , fur lefquelles 6n . établit l’explication de la fluidité ôt de - la dureté des Corps. 45’3.
- Fin de la Table des Matières.
- Extrait des Regiflres de VAcadémie Royale ' des Sciences , du 2,8. $uin 1743 *
- Tjî lt. ÉffieursDH Reaumuk & DÉ Fou CH y ayant exà IVi miné par ordre de l5 Académie, les huit première? Leçons de Phyfiqueexpérimentale de M. l’Abbé Nollet, & en ayant fait leur rapport, l’Académie a jugé cet Ouvragé digne de l’impreflion. En foi de quoi j’ai ligné le' prêtent Certificat. A Paris, le 2z. Juillet 1743.
- DoRTOVS DE MaikAn, Sec. perp'. de l’Acad. •Royale des Sciencesi
- ——y — ——— • -..... —
- PRIVILEGE DU ROI.
- T O ÜIS, par la grâce dé Dieu, Roi de g j France 8c de Navarre : A nos amés 8ç féaux Çonféillers, les Gens tenaris nos Cours dé Parlement, Maîtres des Requêtes ordinaires de notre Hôtel, grand Cônfeil, Prévôt , de Paris, Baillifs, Sénéchaux , leurs Liëutenans Civils, & autrës nos Jufti-ciérs, qu’il appartiendra , Salut. Notre Académie Royale des Sciences Nous a très-humblement fait expofer, que depuis qu’il Nous a plû lui donner par un Réglement nouveau de nouvelles marques de notre affeétiôn, Elle s’eft appliquée avec Tome IL T t
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- plus de foin à cultiver les Sciences, qui font l’objet de fes exercices ; enforte qu’outre les Ouvrages qu’elle a déjà donnés au Public, Elle feroit en état d’en produire encore d’autres , s’il Nous plaifoit lui accorder de nouvelles Lettres de Privilège, attendu que celles que Nous lui avons accordées en date du lix Avril 1695. n’ayant point eu de tems limité, ont été déclarées nulles par un Arrêt de notre Confeil d’Etat du 13. Août 1704. celles de 1715. 8c celles de 1717. étant auffi expirées ; 8c délirant donner à notredite Académie en corps, 8c en particulier à chacun de ceux qui la compofent, toutes les facilités 8c les moyens qui peuvent contribuer à rendre leurs travaux utiles au Public, Nous avons permis 8c permettons par ces préfentes à notredite Académie, de faire vendre ou débiter dans tous les lieux de notre obéilfan-ce , par tel Imprimeur ou Libraire qu’elle voudra choilir, Toutes les Recherches ou Ob-fervations journalières, ou Relations-annuelles-de tout ce qui aura été fait dans les ajfemblées de notredite Académie Royale. des Sciences ; comme auffi les Ouvrages , Mémoires, ou Traités de chacun des Particuliers qui la compofent y & généralement tout ce que ladite Académie voudra faire parôître, après avoir fait examiner lefdits Ouvrages, &jugé qu'ils font dignes de l'imprejjbn', 8c ce pendant le tems 8c efpace de quinze années confécuri-ves, à compter du jour de la, date defdites. Préfentes. Faifons défénfes à toutes fortes de perfonnes de quelque qualité 8c condition qu’elles foient, d’en introduire d’im-prefïion étrangère dans aucun lieu de notre.
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- obéilïance : comme aulli à tous Imprimeurs-Libraires , 8c autres , d’imprimer , faire imprimer , vendre , faire vendre , débiter ni contrefaire aucun defdits Ouvrages ci-defliis fpécifiés, en tout ni en partie, ni d’en faire aucuns extraits, fous quelque prétexte que ce foit, d’augmentation, correction , changement de titre, feuilles même fépaiées, ou autrement , fans la per-miiîîon exprelfe 8c par écrit de notredite Académie , ou de ceux qui auront droit d’Elle, 8c fes ayans caufe, à peine de con-fifcation des Exemplaires contrefaits, de dix mille livres d’amende contre chacun des Contrevenans , dont un tiers à Nous , un tiers à l’Hôtel-Dieude Paris, l’autre tiers au Dénonciateur, 8c de tous dépens, dommages 8c intérêts : à la charge que ces Préfentes feront enregiitrées tout au long fur le Regiftre de la Communauté des Imprimeurs 8c Libraires de Paris , dans trois mois de la date d’icelles ; que l’impreflion defdits Ouvrages fera faite dans notre Royaume8c non ailleurs, 8c que notredite Académie , fe conformera en tout aux Ré-glemens de la Librairie , 8c notamment à celui du io. Avril 1713. 8c qu’avant que de les expofer en vente, les Manufcrits ou Imprimés qui auront fervi de copie à l’im-preiîion defdits Ouvrages,feront remis dans le même état, avec les Approbations 8c Certificats qui en auront été donnés, es mains de notre très-cher 8c féal Chevalier Garde des Sceaux de F rance, le fleur Chau-yelin : 8c qu’il en fera enfuite remis deux Exemplaires de chacun dans notre Bibliothèque publique, un dans celle de notre
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- Château du Louvre, 8c un dans celle'de notre très-cher 8c féal Chevalier Garde des Sceaux de France , le fieur Chauvelin, le tout à peine de nullité des Préfentes : du contenu defquelles vous mandons 8c enjoignons de faire jouir notredite Académie , ou ceux qui auront droit d’Elle8cfes ayans caufe , pleinement 8c paisiblement, fans fouffrir qu’il leur foit fait aucun trouble ou empêchement: Voulons que la Copie def-dites Préfentes qui fera imprimée tout au long au commencement ou à la fin defdits Ouvrages, foit tenue pour duement lignifiée , 8c qu’aux Copies collationnées par l’un de nos amés 8c féaux Confeiliers 8c Secrétaires, foi foit ajoutée comme à l’Ori-ginahCommandons au premier notre Huif-fier,ou Sergent de faire pour l’exécution d’icelles tous aétes requis 8c nécellaires , fans demander autre permifiion , 8c nonobllant clameur de Haro , Charte Normande, 8c Lettres à ce contraires : Car tel efl: notre plaifir.Donné à Fontainebleau le douzième jour du mois de Novembre, l'an de grâce mil fept cent trente-quatre, 8c de notre Régné le vingtième. Par le Roi enfon Con-feil. Signé , S A I N S O N.
- Regijlré fur le Regifire VIH. /le lu Chambre Royale (JT Syndicale des Libraires CT Imprimeurs de Paris. Hum» jç2. fcl. il J. conformément aux Réglements de 172 J.qui font défenfes , art. iy. à toutes fer formes de quelque qualité CT condition qu elles fient, autres que les Libraires (JT Imprimeurs , de vendre , débiter (JT faire diflribucr aucuns Livres pour les vendre en leurs noms , foit qu'ils s'en difent les Auteurs ou autrement; (JTc. à la charge de fournir les Exemplaires preferits par l’art. CVlll. du même Régit* ment, yl Paris le js, Novembre 1734. G. 'MARTIN3 Syndic,
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- AVIS AU RELIEUR....
- Les Planches doivent être placées de manière qu’en s’ouvrant elles puififent fortir entièrement du livre, & fe vok à droite, dans l’ordre qui fuit.
- Tome F r e m i e r.
- .-t £
- vm.-page planche *
- I. Leçon. . 34 .... . 1
- 50 .... . 2
- ... 60. 3
- , . 80 .... . 4
- II. Leçon. . 96. 1
- 120 .... . 2
- 136 .... . ?
- 176 ..... 4.
- ÏII. Leçon. 188 .... . 1
- 222 ..... 2
- 278 .... . 3
- IV. Leçon. 268........ 1
- 286 ..... 2
- 288 ..... . 3
- 300 ... ... 4
- 314 ..... 7
- 326 ..... 6
- 372 «... . 7
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-
- k
- *F o m $ Second .
- V. Leçon.
- i o p&gC
- 24 . 42
- 86 .
- po
- 91
- VI. Leçon. 154
- 174
- 204
- 214
- 226
- VII. Leçon. 274
- 266
- 270
- 278
- ' ‘ • 314
- 320
- 338
- VIII. Leç. 396
- , 470
- planché î
- • 2
- LEÇONS
- CT\ v*n\3 M <r\ ^ I> w ci
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TOME 3
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- L E Ç O NS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- J’ar JM. l’Abbé Nollet, de F Académie Royale des Sciences , & de la Société Royale de Londres.
- TOME TROISIEME.
- A PARIS,
- Chez les Freres Guérin , rue S. Jacques 9 vis-à-vis les Mathurins, à S. Thomas
- d’Aquin.
- M. DCC. XLV.
- Avec Approbation, O' Privilège du Roy,
- Page de titre n.n. - vue 1/535
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- p.n.n. - vue 2/535
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- Iix
- AVIS AU RELIEUR
- lies Planches doivent être placées de manière qu’en s’ouvrant elles puilfent fortir entièrement du livre , & fe voir à droite 5 dans l’ordre qui fuit.
- Tome Troisième*
- IX. Leçon.
- fage
- 24
- 42
- 68
- 26
- K. Leçon.
- ïo6
- 124
- 136
- 170
- 192
- 216
- 232
- 274
- 286
- 334
- XL Leçon. 412 438 468
- 5P9
- planche
- 1
- 2
- 3
- 4
- w \û QO'vJ
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- extrait des registres
- de VAcadémie Royale des Sciences,- -
- Du 6. Mars 174
- MOnfieur de Reaumur & moi*, qui avions été nommés pour examiner le îroijiéme Volume des Leçons de Thyfique Expérimentale de M. l’Abbé Nollet, en ayant mit notre rapport, l’Académie a jugé cet Ouvrage digne de l’Imprefiion ; en foi de quo& j’ai ligné le préfent Certificat. A Paris, c& 6. Mars 1745.
- GRANDJEAN DE FOUCHY. Secrétaire perpétuel de l’Académie Royale des Sciences,
- LEÇONS
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- EXPÉRIMENTALE.
- IX- LEÇON-
- Sur la Méchanique.
- P r e’s avoir enfeigné, dans les Leçons précédentes, les propriétés ôc les loix du mouvement, tant pour les corps folides, que pour les fluides, il nous refte à parler dans celle-ci des moyens par lefquels on peut l’employer , ou plus commodément, ou avec plus d’avantage. Ces moyens font les Machines , c’eft-à-dire , certains corps ou affemblages d’une con-flruélion plus ou moin§ Ample , qui Tome HL A
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- S Leçons de Physique tranfmettent l’adtion d’une puifTancô fur une réfiftance , ôc qui la font croître ou diminuer en variant les vîteffes* La fcience qui traite des machines s’appelle Méch'anlqiie ; elle fuppofe, dans celui qui s’y applique, des con-Doiiïances fuffifantes de Mathématiques ôc de Phyfique : car un Mécha-nicien doit non-feulement eftimer ôç mefnrer des forces contraires relativement à leurs pofitions refpedtives ; mais il faut encore qu’il fçache dif-tinguer quelle eft la nature de ces forces , ce qui peut s’y mêler d’étranger , par la qualité des matières qu’on employé , par la circonftance du lieu , du tems, &c. Celui qui ne pofféderoit que la partie phyfique , pourrait faire des machines durables , ôc bien afforties, quant à l’affembla-ge des pièces ôc à leur manière de fe mouvoir ; mais il courrait rifque de fe tromper fouvent dans les proportions , ôc les effets fe trouveraient rarement tels qu’il les aurait attendus. Celui qui n’auroit que des con-noilfances purement mathématiques P Sc qui ne confidéreroit que des lignes ôc des points dans les quantités dont
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- Experimentale. g U voudrait faire ufage, trouveroit fans doute beaucoup de déchet après l’exécution. Enfin celui qui ne feroit ni Géomètre, ni Phyficien , travail-leroit abfolument en aveugle , & ne pourroit fe flatter de réuflir que par •un pur hazard ; fouvent après bien des tentatives inutiles, pénibles & prefque toujours difpendieufes. C’eft une vérité que l’expérience prouve depuis lo-ng-tems , & qui devroit corriger bien des gens dont le travail eft infructueux. Mais de même que l’amour propre , & l’envie d’être Auteur , fait imprimer quantité de mauvais Ouvrages malgré la critique, les mêmes motifs, & fouvent l’appasdu gain , font faire auiïi les frais d’un nombre prodigieux d’inventions qui ne verroient pas le jour , fi ceux qui les imaginent enfçavoient aflez pour en bien juger.
- Les mauvaifes machines naiffent plus fréquemment que les bonnes ; & c’eft ce qui décrédite un peu la Méchanique dans l’efprit de plufieurs perfonnes qui confondent injuftement le Machinifte avec le vrai Méchani-cien ; on revient aifément de cette
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- 4 Leçons de Physique idée , quand on fait attention que desi Sçavans du premier ordre, Archy-tas , Ariffote , Archimédes, &c. parmi les Anciens ; MM. Mariotte > Amontons, de la Hire , Varignon , &c. parmi les Modernes , fe font appliqués particuliérement à la fcience des machines utiles , 6c fe font rendus recommandables par les progrès qu’ils y ont faits. Les découvertes de ce genre font autant d’honneur, 6c ne méritent pas moins d’applaudiffe-mens que celles de toute autre efpé-ce : l’objet de cette fcience n’efl-il pas très-utile en lui-même f 6c la fociété n’en retire-t-elle pas des avantages eonfidérabîes ? Jugeons de ce que nous en pouvons attendre par les productions dont nous jouiffons actuellement : les moulins qui nous prépaient la farine, ceux qui foulent nos étoffes, ou qui nous tirent l’huile des végétaux , les differentes pompes qui élévent l’eau pour nos ufa-ges 6ç pour la décoration de nos jardins , les voitures qui nous épargnent tant de fatigues , 6c qui rendent les tranfports fi faciles 6c fi commodes % les poulies, les grues, les cabeftaas
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- XPËK I ME N T À LE*: Ç
- dont l’application efl fi avantageufe êc fi fréquente dans l’architeéture & dans la navigation : les ponts-levis , ôc quantité d’autres moyens dont on fe fert pour défendre les places, ne font-ils pas autant de machines dont nous fentons tous les jours l’utilité > Ôc qui deviennent frnéme néceflaires félon les circonfiances ? On doit af~ furément fçavoir bon gré à ceux qui veulent bien fe refufer aux attraits fé-duifans de la haute Géométrie , pout fe donner le loifir d’en appliquer les principes à des recherches de cette nature : elles font moins brillantes , que lafoîution des grands problèmes ; mais elles ne m’en paroiffent pas moins eftimabîes, parce qu’elles tendent plus dire&ement au bien de la fociété , & qu’elles ont, pour l’ordinaire , des applications plus promptement , ôc quelquefois plus généralement utiles.
- On diftingue communément deux fortes de machines ; celles qui font jimples , Sc celles qui font com^ofécs : les premières font comme les élé-mens des autres, ôc ce font elles qui yont faire principalement le fujet de
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- 5 Leçons de Physique cette Leçon ; car la multiplication
- 6 l’affemblage des machines (impies dans un même tout , n’apporte aucun changement effentiel à leurs propriétés , & nous ne devons pas entreprendre de faire une énumération complette de toutes les machines eompofées qui ont été mifes au jour pour faire connoître toutes les applications qu’on y a faites de celles qui font limples. Nous nous contenterons d’indiquer celles qui font le plus en ufage , dont la conffruélion pourra s’entendre plus facilement, & qui m’auront pas befoin de ces defcrip-îions longues êc détaillées qui ne peuvent avoir place dans cet Ouvrage.
- Le nombre des machines (impies varie félon la manière d’eftimer leur ffmplicité ; les uns regardant comme iîmple ce que d’autres confidérent comme étant déjà compofé , c’eff une chofe affez arbitraire & peu importante : pour moi fans défapprou-ver les opinions qui différent de la mienne à cet égard , je ne compte que trois fortes de machines (impies; fçavoir â le Lévïcr, le Plan incliné, 8c.
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- Expérimentais. 7
- les Cordes. Mais avant que d’entrer en matière, il eft à propos d’établir quelques notions générales , qui rendront notre théorie plus facile à fai* fir, 8c de prévenir aufti quelques difficultés qui pourroient naître dans le cours de nos explications.
- Dans une machine, il y a quatre chofes principales à confidérer ; la puiffance, la réfiftancc, le point d’appui ou centre de mouvement , 8c la viteffe avec laquelle on fait mouvoir la puiffance 8c la réfiftance.
- On appelle pdjfance une force quelconque , ou plusieurs enfemble , qui concourent à vaincre un obftacle, ou à foutenir fon effort ; ainfi les hommes ou le cheval qui remontent un bateau contre le courant de la rivière, le poids d’un tourne-broche, ceux d’une horloge ou d’une pendule , doivent être regardés comme la puiffan-ce ou force motrice.
- Quand la puiffance qu’on employé dans une machine eft l’effort d’un animal , on doit l’eftimer relativement à la nature 8c à la durée du travail. Car quoiqu’un cheval puiffe vaincre pour un tems fort court une force ds
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- S Leçons de Physique 500 ou 600 livres , & qu’un homme foutienne pendant quelques inftans un fardeau de 100 ou 150 livres , quand il s’agit de travailler de fuite , on ne doit pas compter fur un effort qui excède 25 ou 30 livres de la part d’un homme, & environ 180 livres de la part d’un cheval ; encore faut-il qu’ils agiffentavec liberté,* & qu’ils ne foient pas gênés, foit par la dif-pofition de la machine à laquelle on les applique , foit par la fituation du terrain , ou autrement.
- Si la puiffance efl un poids on un reffort, il peut arriver qu’elle ne foit pas d’une valeur confiante : car, i°. à mefure qu’un reffort fe déployé , fon effort diminue ; & fi la machine 11’efl point faite d’une manière qui fupplée à cette diminution, les efforts ne peuvent pas être auffi grands à la fin qu’au commencement. 20. Nous avons fait voir , en parlant de la pé-fanteur, que l’accélération augmente la force des corps qui tombent libre» ment, c’efl-à-dire , avec une vîceffe très - fenfible ; ainfi dans tous les cas où le mouvement eft imprimé par le choc d’un corps qui tombe, la machine en reçoit d’autant plus que
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- Experimentale; $ îe moteur defcend de plus haut.
- La réfiflance efl une autre force ou la fomme de plusieurs obflacles qui s’oppofent au mouvement de la machine que la puiffance anime ou fait mouvoir ; tel cft un bloc de pierre ou de marbre qui réfille par fon poids à l’aélion des hommes qui font effort pour le traîner ou pour l’enlever, par le moyen d’un treuil, d’un cabeflan , d’une grue , &c.
- La réfiflance n’efl pas toujours une quantité confiante comme un poids qu’on veut enlever; fouvent ce font des refforts à tendre , dés corps à di-vifer, des fluides à foutenir ; 8c en pareils cas, la puiffance a plus ou moins à faire au commencement de fon aétion qu’à la fin. Pour n’être point pris en défaut , on doit proportionner la machine de façon , que la réfiflance , étant la plus grande qu’elle puiffe être , fe trouve encore inférieure à la force motrice. Ainfi. lorfqu’il s’agit, par exemple, de faire monter l’eau , par le moyen d’une pompe, on doit confidérer le tuyau montant comme étant toujours plein, quoiqu’il ne le foit véritablement
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- Ÿo’ Leçons de Physiquê qu’après un certain nombre de coups de pillons, pendant lefqnels la force motrice eft plus que fuffifante.
- On appelle Point d’appui, Centre de mouvement , ou Hypomochïion , cette partie d’une machine , autour de laquelle les autres fe meuvent ; c’eft dans une balance , l’endroit de la chafie fur lequel repofe l’axe du fléau ; c’eft dans une roue de carrofle ? l’extrémité du rayon qui touche actuellement le terrain , lorfqu’elle roule : c’eft la pentufe d’une porte , l’axé d’une poulie , &c.
- Le centre du mouvement n’efl pas toujours un feul point fixe ; dans bien des occafions , c’eft une fuite de points qui forment une ligne , tel eft l’axe d’une fphére, telles font les charnières , & tout ce qui en fait Poffice.
- Le point d’appui, bien fouvent r n’efl: fixe que relativement à la révolution dont il eft le centre : il peut être mobile d’ailleurs ; tel eft, par exemple, l’eflîeu d’une charrette qui eft emporté dans une direction parallèle au terrain , pendant qu’il eft le centre du mouvement des roues ; quelquefois même c’efl; l’adion d’u$
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- Experimentale. Yi •corps animé qui fert d’appui, comme lorsque deux hommes portent enfem-jble quelque fardeau fur un bâton dont ris foutiennent chacun un bout ; l’un des deux , indifféremment, peut être regardé ou comme puiffance , ou comme point d’appui.
- Les vîteffes fe mefurent par les ef-paces que parcourent la puiffance & la réfiflance , ou qu’elles parcour-roient > eu égard à la difpofition de la machine, fi l’une emportoit l’autre. Un homme , par exemple , qui tire un fardeau par le moyen d’un ca*-beflan , décrit, en marchant, la circonférence d’un cercle ; Sc pendant qu’il parcourt ce chemin , le fardeau s’approche d’une certaine quantité : ce font ces efpaces parcourus de part êc d’autre qui déterminent les vîteffes relatives ; car le tems efl: égal pour l’un & pour l’autre. De même quand les deux baffins d’une balance font en repos par caufe d’équilibre , on connoît leurs vîteffes, par le chemin qu’ils feroient en même-tems, l’un en montant, l’autre en defcendant, file mouvement avoit lieu.
- • La péfanteur eft une force qui
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- ï2 Leçons de Physique
- s’employe fonvent en méchanique comme puifiance ou comme réfif-tance : quoiqu’elle appartienne également à toutes les parties de matière renfermées fous un même volume ; pour plus de fimplicité , nous la con* fidérerons comme réfidante en un feul point, que nous nommerons , Centre de gravité.
- Ce centre de gravité, ou de péfan-teur, n’eftpas toujours celui de la figure ; c’eft un point par lequel un corps étant fufpendu , toutes fes autres parties demeurent en repos, & avec lequel elles fe meuvent toutes lorfqu’il ceffe d’être appuyé. De-là il eft aifé de comprendre que ce point ne fe trouve -juft ement au milieu que dans les corps parfaitement homogènes , & qui ont une figure régulière. Dans une boule bien ronde , par exemple , & d’une denfîté bien uniforme , il* eft évident que tous les rayons, ou demi-diamètres, font égaux & de même poids ; égaux, à caufe de la figure parfaitement fphérique ; de même poids, à caufe de l’homogénéité des parties : tout eft donc en équilibre .autour d’un point qui eft en même-
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- Expérimenta le. ï£ tems centre de gravité ôc de figure. H n’en eft pas de meme d’une flèche dont le bout eft ferré , ou d’une plume à écrire ; fi l’on partage fa longueur en deux parties égales, l’une fe trouvera plus péfante que l’autre , ôc la fedion n’aura point pafle par le centre de fa péfanteur, quoiqu’elle fe foit faite à celui de fa figure.
- De la même manière que l’on conçoit toute la péfanteur d’un corps réunie dans un feul point, on confédéré pareillement, dans un efpace infiniment petit, celle de plufieurs corps qui concourent à une même adion par leurs poids. Quand plufieurs maf-fes péfent fur une même corde par des fils qui les y attachent, on peut regarder le noeud commun de ces fils comme le centre des péfanteurs particulières. A, B , Fig. i. étant donc les centres de gravité des deux corps fufpendus, leurs actions fe réuniffenE en C ou dans tout autre point que l’on voudra choifir de la ligne Cd 9 pourvu que le poids A foit égal au poids 2?; car fi l’une des deux boules étoit de bois, ôc l’autre de pierre le çentre de la plus péfante s’appro»
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- *4 Leçons de Physique cheroit davantage de la lignecT), 8c la ligne a b feroit partagée par la direction cD en deux parties inégales , dont la plus longue feroit à la plus courte, comme le plus grand poids au plus petit.
- Quel que puiffe être le nombre de ces corps péfans, fi l’on connoît le centre de gravité de chacun d’eux , on détermine facilement l’endroit où fe réunifient leurs forces, parce que les diftances font connues ; mais ceci s’entendra mieux quand nous aurons expliqué la théorie du lévier.
- La péfanteur a une intenfité différente lorfque les corps font pins ou moins éloignés du centre de la terre
- O
- où ils tendent ; mais dans la fuite de cette Leçon, nous n’aurons point é-gard à cette différence , parce qu’elle if efl jamais fenfible dans l’étendue que peut avoir une machine ; ainli nous ilippoferons qu’un poids dont la chûte ifell point accélérée, exerce toujours la même force ou la même preflion dans toute fa direction. Un feau plein d’eau qui péfe 100 livres fur la poulie du puits , lorfqu’il efl en haut, efl -donc cenfé péfer autant lorfqu’il efl
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- EXPERIMENTALE. 1$ rl$0 ou 6o pieds plus bas, ( abftrac-tion faite du poids de la corde ; ) 6c celui qui forme une cloche fait toujours le même effort, foit que la corde ait beaucoup ou peu de longueur.
- Nous regarderons auffi comme parallèles les directions de deux poids diflans f un de l’autre, quoiqu’à la rigueur elles foient un peu inclinées entr’elles, puifq.ue tous les corps graves tendent à un même point qui efî: le centre de la terre ; mais nous en fommes trop éloignés, pour avoir à craindre aucun mécompte , en négligeant cette inclinaifon.
- Pour écarter tout ce qui efl en quelque façon étranger à notre objet préfent , dans toute cette Leçon nous ferons abftraCtion des frotte-mens 6c de la réûftance des milieux; obflacles cependant dont on doit bien tenir compte dans la pratique, Ôc qui9 lorfqu’on les néglige, ou qu’on manque à les ellimer félon leur valeur s çaufent des erreurs conlidérables dans les calculs que Ton fait fur le produit des machines, comme nous l’avons fait voir dans la troiliéme Leçon, en
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- 16 Leçons de Physïq.ue expliquant la première loi du mouvement.
- PREMIERE S E C T I ON. Du Levier,
- Un levier confidéré mathématiquement n’eft autre chofe qu’une ligne droite fans péfanteur qui régie les diftances 8c les polirions de la puiiïance , de laréfiftance 8c du point d’appui. Si dans la pratique cette ligne devient péfante 8c courbe , fou poids doit être confidéré comme faisant partie de la puiiïance ou de la réfiftance , & fa courbure peut toujours fe réduire à la dillance qu’elle met entre ces deux forces, eu égard à leurs directions , ou bien entre l’une des deux 8c le point d’appui : ainlî EFG, Fig. 2. équivaut à eg ; & fi les deux parties EF, F G, font de fer , ou de quelque autre matière fenfible-ment péfante , chacune fait partie de la maffe E , ou G , qu’elle foutient.
- On difiingue ordinairement trois genres de leviers par les différentes
- polluons
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- Experimentale. 17 portions que l’on peut donner à la puiftance , à la réfiftance & au centre du mouvement ou point d’appui.
- On pourroit, en fuivant l’exemple de quelques Auteurs célébrés * , regar- . * T™tè
- 1 ^ , -rr de Mécb*-
- der comme deux autres puniances, „Ii7„e ^ ce que j’ai nommé réfiftance & point *f; di u d’appui ; 8c alors la diftinétion des 1 éviers en trois genres n’auroit plus lieu : mais il m’a femblé qu’il y avoit quelque avantage à fnivre la méthode la plus ufitée dans une leçon, qui eft moins un traité de méchani-que , qu’un fimple e^pofé des principes de cette fcience. Four repré-Tenter donc ces trois fortes de îé-viers , je défignerai la puiftance ou force motrice par une main A , laré-ftftance par un poids B, 8c le point d’appui par un pivot C. * * F;g. s 5
- Les léviers du premier genre font s, 6. ceux où le point d’appui eft entre la puiftance 8c la réfiftance. Fig. 3.
- Ceux du fécond genre ont la réfiftance entre le point d’appui 8c la puiftance. Fig. 4.
- Dans ceux du troifiéme genre , la puiftance eft placée entre le point d’appui & la réfiftance. Fig. 5.
- ' Tome llh B
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- * Tor». 7. ] î?3. G'
- *8 Leçons de Physique Les efpéces de chaque genre fe-diftinguent par la diftance qu’il y ar de la puiffance au point d’appui, relativement & parcomparaifon à celle qui eft entre ce même point & la ré-* fiftance. Si, par exemple, le pivot, au lieu d’être en C étoit en c , Fig. 3. ce feroit toujours un lévier du premier genre, mais l’efpéce feroit-différente ; ainlî pour s’exprimer exa&ement fur quelque lévier que ce puiffe être on dira : « Il eft de tel ou tel genre,, 3»; 8c les diftances des forces réfiftantes-» 8c motrices au point d’appui, font » entr’elles dans le rapport tle 2 à 3 , » ou à 4, ou à y , 8cc. »
- La diftance de ces deux forces air point d’appui détermine le chemin-qu’elles ont à faire, 8c par conféquent leurs vîteffes ; car , puifque l’une ne peut fe mouvoir fans l’autre , il eft' évident que la puiffance, A Fig. 6.. n’employera pas plus de tems à parcourir l’arc A a-, que la réfiftance en çonfumera pour achever le fien B b*. Quand les tems font égaux , les vîteffes doivent fe comparer par les ef-• paces parcourus ou à parcourir; corn-' me nous l’avons enfeigné. * , en par-
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- X PERÏ'MEN T' A t £. £$
- Tant des propriétés du mouvement-jCinfi comme les arcs Aa, & Bb, fui-vent entre eux le rapport de leurs rayons AC, & BC, il elt certain qu’en cofinoiflant ces deux dernières diitan-ees , on fçait la vîteffe de la puilfan-* ce & celle delà réfiftance. D’où il fuit :
- i°. Qu’un poids agiflant comme puilfance ou comme réfillance , par un lévier placé horizontalement , a d’autant plus de force qu’il ell plus éloigné du point d’appui.
- 2°. Que deux malles égales oppo-fées l’une à l’autre fur un femblable lévier , ne peuvent être en équilibre 5 que quand elles font à égales dillances du point d’appui , & qu’el--les agiUent en fens contraires.
- 3°. Que deux poids inégaux y; exercent l’un contre l’autre des forces égales, quand leurs dillances au* point d’appui font réciproquement comme les malfes.
- Ces trois propofitions deviendront fenlibles par des expériences*
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- 2.0 Leçons de Physique
- PREMIERE EXPERIENCE»
- T REPARAT ION»
- La Figure 7. repréfentc un plan* vertical élevé fur une bafe , 8c percé-à jour par une rainure HI; la pièce K eft une efpéce de chaiTe qui peut fe placer à difierens endroits de la rainure par le moyen d’une queue à vis' qui traverfe celle-ci, & qui s’arrête par derrière avec un écrou. L AT, eft une petite boëte de métal qui fe meut fur deux pivots dans la chaiTe , 8c dans laquelle on fait gîifier le lévier JV0, pour l’arrêter à tel endroit qu’on fouhaite de fa longueur : par ce moyen* îe point fixe change déplacé, non-feulement fur le plan , mais même fur le lévier ; l'es extrémités de ce lévier font percées pour recevoir des poids qui portent chacun une petite boucle en-deffous pour en recevoir d’autres. P eft une ma fie qui eft enfilée par le lévier, 8c que Ton y arrête à-tel endroit qu’il convient, pour le met-» tre en équilibre avec lui-même, dans, les cas où le point d’appui n’efi pas placé au milieu de fa longueur. cfê
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- Experimentale, at tine poulie très-mobile fur Ton axe , dont la monffle fe place en fourchette , & à telle diltance que Pon veut? fiir le haut du plan vertical ; cette poulie eft embraflee par un cordon - qui porte d’un côté un. poids , Sc de l’autre un crochet pour foutenir le levier, dans les cas où le point fixe fe trouve placé à l’une des deux ex-trémités.
- Avec cette machine ainfi préparée, on peut mettre en expérience les lé-viers de tout genre & de toutes ef-péces , varier la puiÛ'ance 6c la réfif-tance , non-feulement quant à leurs diftances au point d’appui , mais encore quant à leurs mafles , ou quantités abfolues ; Sc par le moyen du contre-poids P, le lévier peut toujours reffembler à une ligne mathématique , inflexible Sc fans, poids.
- Ces moyens étant donc fuppofés 9, nous nous abüiendrons de les faire reparoîrre dans nos figures, Sc nous représenterons chaque expérience par des lignes , afin d’écarter de nos explications ce qui eft étranger , Sc de n’occuper l’attention, du Leèteur que (de l’objet dont il fera queftiom.
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- 32 Leçons de PHŸ'srQUg'
- , Ayant donc difpofé le iévier dé manière que Ton point fixe fe trou~ Ve entre deux poids comme il efl re-préfenté par la Fig. 8. on remarquera-ce qui fuit.
- E F F £ T Si
- i°. Si le point fixe efl en a, c’efl-à»-dire , qu’il partage le Iévier en deux-bras égaux , une puifTance d’une li—* vre foutient une réfiitance de même poids.
- 2°. Si le point fixe efl en b , le bras de la puifTance efl: deux fois aufii long, que celui de la réfiflànce ; une livre en F foutient deux livres en R.
- 3°> Si le point fixe efl en e-, il y a trois fois anffi loin de cenp, que de c en r ; la même livre employée en? F en foutient trois placées en R>
- IL EXPERIENCE.
- F RE PA RATION.
- ' Il faut difpofer la machine que b'g.j’ nous avons décrite * , de manière que le point fixe fe trouve à l’une des deux extrémités du Iévier, & que l’anneau dans lequel pâfTe le- lévies
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- Ex PERTMENTAE E.' 2j îbutenu par la puiflance P, puilTe fe placer d’abord au point 2 , & enfuite au point 1. Voyez, la Fig. 9,
- Effets.
- Dans le premier cas, R péfant une livre, fait équilibre à P, dont le poids efl une livre
- Dans le fécond cas , pour avoir-équilibre , il faut mettre les deux poids dans le rapport de 3 à 1, c’eft-à-dire , que la malfe P qui n’efl éloignée du point d’appui que d’un efpace , doit péfer 3 livres pendant que l’autre R qui efl à la troiliéme diffance , n’en-péfe qu’une.
- Ce lévier qui efl du troifiéme genre , repréfente aulïî celui du fécond 9, fi l’on confidére comme réfiflance , ce que nous avons regardé comme: puilfance..
- E x p z 1 c a t 10 N JV
- Les principes que j’ai établis d’a— bord , laiifent peu de chofes à dire pour expliquer lés faits qui font rapportés dans ces deux premières expériences. L’a&ion ou la force d’un-'* corps fe mefure par la quan,titédej
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- 24 Leçons de Physique
- mouvement qu’il a, ou qu'il auroitf ? s’il n’étoit pas retenu ; or la quantité du mouvement réfuite de la maffô multipliée par la vît elfe. Sur un même levier la puiffance 6c la réfiftance ne peuvent fe mouvoir qu’en même-terns ; leurs vîteffes , e’eft - à - dire » celles qu’elles ont, ou qu’elles au-roient, fi le mouvement avoit lieu , ne peuvent donc différer que par les efpaces. S’il y a équilibre entre i livre & i livre, fur un lévier horizontal partagé en deux bras égaux par le point d’appui, comme on l’a vu dans le premier réfultatde la première expérience , c’efi: que ce lévier ne' peut fe mouvoir, fans que les deux poids parcourent des arcs égaux en même-tems , ou ( ce qui eft la meme ehofe ) fans qu’ils ayent la même vîteffe ; égalité de vîteffes , 6c égalité de maffes de part 6c d’autre 9 produifent des efforts égaux, qui fe détruifent réciproquement , parce qu’ils fe font en fens contrairesce que l’on appelle équilibre.
- Dans le fécond réfultat , on voit une livre qui en foutient deux , parce qu’elle eff tellement placée qu’elle
- au roit
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- TOÆ.m .IX. LE, çojst.pL. I
- xHttr eau. ‘-feulp
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- Experimentale. 2$ Suroît deux fois plus de vîtelle que îe poids oppofé ; i de malle multiplié par 2 de vîtelîe , équivaut à i devîtefiè multiplié par 2 de mafffe. Il eft facile d’appliquer ce calcul aux autres effets.
- Corollaire.
- Puifqu’une puiffance appliquée à un ïévier croît toujours à mefure qu’elle s’éloigne du point d’appui , comme on l’a pu voir par les expériences précédentes ; on doit en tirer cette conféquence, qu’une très-petite force , par le moyen d’un Ïévier allez long, peut faire équilibre, ou vaincre une autre force infiniment plus grande. Archimédes avoit donc rai-ion de dire qu’il enleveroit la terre entière, s’il avoit un point fixe qui en fût féparé : car en établiflant fur cet appui un levier dont le bras du côté de la puiffance, furpafffât en longueur celui auquel il auroit attaché le globe terreffre, autant ou plus que îe poids de ce globe ne l’emporte fur la force d’un homme, il eft évident par les principes établis cï-deflfus, qu’il eût acquitté fa promet T'orne 1IL Ç
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- &6 Leçons de Physique fe, par une démonftration, fans doiP te ; car il efl inutile de dire , que le lévier dont il faudroit faire ufage dans une telle opération, ne peut jamais paffer que pour un être de raifon, comme le point fixe qu’il demandoit.
- Applications.
- Les léviers font d’un ufage fi commun , non-feulement dans les Arts , mais même dans la vie civile & dans le mécnanifme de la nature, qu’on les rencontre prefque par-tout, pour peu qu’on y fafie attention. Nous nous bornerons à quelques exemples » pour ne point entrer dans un détail trop long Si fuperflu.
- Les Charpentiers , les Maçons 8c autres Ouvriers qui ont à remuer de grandes pierres , ou de groffes pièces de bois , fe fervent très-fouvent d’une barre de fer arrondie dans prefque toute fa longueur , un peu coudée , Sc applatie par un bout. Cet inf-trument qu’ils appellent communément pied de chèvre, s’employe principalement de deux manières. Quelquefois après avoir engagé l’extrémité applatie , qu’on nomme lapince, en-
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- Experimentale. 27 tre la pièce qu’on veut mouvoir , 8c le terrain fur lequel elle repofe, on fait porter le coude A > Fig. 10. fur quelque corps dur, 8c alors en ap-puyant fur l’autre bout de la barre B , on fouiéve le fardeau, d’une petite quantité à la vérité , mais allez pour donner la liberté de gliller deffous une corde , un rouleau , &c. ce qui fuffit le plus fou vent. D’autres fois suffi on avance un peu plus la pince fous la pièce qu’on veut remuera 8c en foulevant la barre , on fait effort contre la partie C qui repofe def-fus. Fig. 11.
- Le pied de chèvre, comme l’on Voit, n’eft autre chofe qu’un lévier , qui eft du premier genre dans l’ufage que nous avons cité d’abord ; car le pointé, qui eft l’appui , fe trouve placé entre la puiflance 8c la réfiftan-ce. Dans l’autre ufage , il eft du fécond genre, puifque la réfiftance le fait au point C, entre la puilfance 8c le bout de la pince qui eft appuyé par terre.
- Comme cet inftrument s’employe f pour l’ordinaire , à foulever de grands fardeaux , l’endroit du coude qui 1ère
- C ij
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- Leçons de Physique de point d’appui, ou qui reçoit l’efc fort de la réfiffance, eft toujours fort loin du bout que l’on tient à la main ; ainfi la puiffance, toujours beaucoup plus éloignée du point d’appui, que la réfiffance, a fur elle un avantage confidérable par cette pofition.
- Les rames des Bateliers font des léviers du fécond genre , dont on appuyé un bout contre l’eau , pendant que la puiffance appliquée à l’autre bout porte fon effort à l’endroit du bateau où la rame eff attachée : cet endroit partage la longueur de la rame en deux parties , dont l’une frappe l’eau , pendant que l’autre eff mife en mouvement par les bras du Batelier : il feroit fans doute avantageux que l’une & l’autre fuffent fort longues ; la première , parce qu’elle répondroit à un plus grand volume d’eau , 8c que le point d’appui en deviendroit plus fixe ; la fécondé , parce qu’elle mettroit une plus grande diftance entre la puiffance 8c le point d’appui : mais il y a auffï des raifons qui obligent de bornée cette longueur de part Ôc d’autre fe? Ion les circonffances.
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- EXPERIMENTALE. 2p
- On ne peut allonger les rames du Coté de la puilfance fans exiger d’elle un plus grand mouvement ; celui d’un homme eft borné à une certaine étendue , au-delà de laquelle il travaille avec trop de fatigue : on en peut juger par la manœuvre des forçats lorf-qu’ils font quatre ou cinq appliqués à la même rame ; ceux qui font au bout, quoique les plus robuftes, peuvent à peine rélifter quelques années à ce violent exercice. Dans les petits bateaux où un feul homme fait agir deux rames , cette même longueur eft encore bornée par le peu de diftance qu’il y a d’un bord à l’autre ; car le Batelier qui eft aftis au milieu de cet ef-pace, eft la puilfance commune à l’une & à l’autre rame.
- Les rames qui font fort allongées du côté de l’eau , exigent une navigation fort libre ; on ne peut guéres en faire ufage dans les petites rivières , dans celles qui ont beaucoup de ftnuofités , qui font remplies d’iftes & de rochers , ou même dans les ports qui font très-fréquentés, à cau-îe des embarras qui s’y trouvent ; c’eft par ces raifons fans doute que les ra-
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- 30 Leçons de Physique mes varient & de formes & de di» menfîons, fuivant les circonffances des lieux , 8c les différentes manières de les employer.
- Le couteau du Boulanger efl encore un lévier du fécond genre , lorf-qu’arrêté par un bout fur une table , & tournant autour d’un point fixe, il efl porté parla main qui tient le manche , contre un pain qu’il entame.
- La bafcule efl un lévier c!u premier genre qu’on reconnoît d’abord , lorfqu’on fe repréfente une longue pièce de bois, appuyée par fon milieu , 8c chargée à fes extrémités de deux perfonnes, dont l’une elt enlevée par l’autre , lorfqu’en touchant le terrain, du pied ou autrement, elle foulage d’une partie de .fon poids le bras du lévier où elle efl.
- Les cifeaux , les pinces , les pincettes ) les tenailles , ne font encore que des léviers affemblcs par paires ; l’effort de la main ondes doigts qui mènent les deux branches , doit être confidéré comme la puiffance ; le clou , ou ce qui en tient lieu , efi un point fixe commun aux deux ; 8c ce que l’on coupe , ou ce que l’on ferre ÿ devient la réfiftance.
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- Experimentale.' 51
- - Ceux de ces indrumens qui fonE dedinés à faire de grands efforts , comme les cifailles des Chaudroniers 9 ou des Ferblantiers, qui coupent des métaux, ont les branches fort longues par comparaifon aux parties tranchantes qu’on nomme les Couteaux 1 de cette manière la puiffance agi (Tant par un bras de levier très-long, eff capable de vaincre une réfidance fort grande. Par la raifon du contraire , dans les pincettes qu’on nomme Badines , & qui n’ont d’autre effort à faire , que de tranfporter quelques charbons, cette légère réfidance fe fait aux extrémités de deux longues branches, qui font des léviers du troi-fiéme genre ; l’endroit où ils fe joignent par une charnière ou par un reffort foible, doit être regardé comme le point d’appui ; & la main qui les fait agir, ed la puiffance.
- Les cifeaux dont on fe fert pour découper, ont les branches fort longues , & les lames très-courtes ; ce n’ed pourtant pas qu’on ait befoin d’une grande force pour couper du papier mince : mais comme dans la découpure on a fouvent de petites
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- 32 Leçons de Physique parties à réferver , il faut que l’on puiffe arrêter à propos les cifeaux ; Sc cela fe peut faire facilement, quand le mouvement des doigts qui meut les branches, a beaucoup plus d’étendue que celui des lames.
- Enfin les bras, les doigts, les jambes des animaux font encore des leviers ou des affemblages de léviers , par îefqucls la force des mufcles eft employée de la manière la plus convenable Sc la plus avantageufe , foit pour tranfporter le corps , foit pour approcher de lui tout ce qui lui eft né-ceifaire ou utile , foit pour en écarter tout ce qui lui feroit nuifible. Un Au-» eeye/n,Z€ur célébré * a fait connoître en dé-de WA/a^-tail, Sc dans un ouvrage exprès, ce mmaium. y a de plus remarquable dans cet
- admirable Méchanifme; ceux qui ont du goût pour l’Anatomie y trouveront de quoi le fatisfaire.
- Dans les deux premières expériences j le lévier étant foutenu horizontalement , nous avons employé pour puiffance Sc pour réfifiance des corps, péfans dont les efforts fe faifoient dans des directions verticales , c’eft-à-di-re, qu’elles faifoient des angles droits..
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- Experimentale. 33 avec la longueur du lévier au moment que ces forces commençoient à agir. Mais il peut arriver , & il arrive très-fouvent foit par la fîtuation du lévier, foit par la nature des puif-fances qu'on employé , que leurs efforts fe font obliquement; Sc comme en général toute force qui agit obliquement , a moins d’effet que celle dont l’aétion eft direéte , il eft important de connoître ce qu’on doit attendre de cette obliquité dans l’ufage des léviers.
- Lorfque les directions de la pui£ lance Sc de la réfiffance font obliques à la longueur du lévier, il peut arriver quelles le foient toutes deux également ; il peut fe faire aufïi que ces directions reçoivent différens degrés d’obliquité , Sc que l’une ou- l’autre foit plus ou moins inclinée au lévier : dans ces différens cas, voici ce qu’il y a de plus important à fçavoir.
- i°. L’effort d’une puiffance eft le plus grand qu’il puiffe être , lorfque fa direction eft perpendiculaire au bras du lévier, par l’extrémité duquel elle agit. Ainfi le poids B, Fig• 12. ne fufïiroit plus pour foutenir ce-
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- 34 Leçons de Physique lui qui eft eni,fi, au lieu de péfef dans la direction b B, il faifoit Ton effort obliquement, comme b D > oo b E.
- 2°. Deux forces qui agiiïent l’une contre l’autre , par les deux bras d’un même levier , gardent entr’elles le même rapport , 11 leurs directions 5 de perpendiculaires qu’elles font, deviennent également obliques au lé-vier. C’eft-à-dire, que fi les poids P, R , Fig. 13. font en équilibre , cec état fublillera entr’eux, fi leurs directions , s’inclinant au levier , demeurent parallèles l’une à l’autre comme
- a p j b r.
- 30. Si ces directions reçoivent dif-férens degrés d’obliquité , de forte que l’une des deux faiTe avec le bras du lévier , un angle plus ou moins grand que l’autre; celle des deux qui s’écartera davantage de l’angle droit 2 toutes chofes égales d’ailleurs, rendra la puiflance plus foible. Une force qui ne feroit donc que fuffifante pour foutenir la maffe en agiflant félon la diredion Pp, Fig. 14. ne le feroit plus li elle fortoit de cette ligne ; 8c elle le feroit d’autant moins , qu'elle
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- Experimentale. 5 y s’éîoigneroit davantage en fe plaçant aux points c, d, e } f. Trois expériences rendront ces propofitions évidentes.
- III. EXPERIENCE.
- Préparation.
- La Figure 1y. repréfente un plan bien uni, & élevé verticalement fur une bafe ; en F, on a fixé une chaffe allez femblable à celle d’une balance , pour fervir de foutien à un levier G H, qui s’y meut librement fur deux pivots ; / K, cil une régie qui glifle dans une codifié , & qui porte en fon extrémité une poulie qui eft très-mobile. On fait palier fur cette poulie un cordon fort menu qui tient d’une part à l’extrémité H du lévier , & qui eft garni par l’autre bout d’un petit crochet qui fert à fufpendre un poids. Par le moyen de la poulie & de la régie mobiie fur laquelle elle eft fixée , on peut varier comme l’on veut la direction du cordon , & par conféquent celle de la puiffance qu’on y attache.
- On met d’abord en équilibre deux
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- 36 Leçons de Physique poids dans des directions perpendiculaires aux bras du lévier ; & enfuite' en faifant paffer le cordon fur la poulie , on rend oblique la direction de l’un des deux poids comme a F , ou a D, Fî£. i 6.
- Effets.
- Lorfque la direction du cordon n’èfl plus perpendiculaire au lévier, l’effort de la puiiïance F , ne fuflît plus-pour fontenir le poids de l’autre part, & l’équilibre ne fe rétablit point, juf-qu’à ce que le cordon revienne dans la direction a C.
- E X P L I C A T I 0 N S>
- Le poids étant en C, fait équilibre à la réfiftance E , parce qu’il agit directement contr’elle ; car fa direction a C, étant parallèle 3 b E , c’eft comme fi ces deux forces étoient toutes' deux oppofées dans la même ligne. Ce lévier du premier genre dont les bras font égaux , ne fait rien autre chofe que de mettre les deux forces en oppofition : fi l’une des deux E , tendoit naturellement de bas-en-haut, pn pourroit la placer en a3 ôc Fé~
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- Experimentale; 3^ tpailibre fubfifleroit de même entr’el-les , pourvu que leurs dire étions ref-îaflent directement contraires. Cette oppofition directe eft donc une condition abfolument néceffaire : par con-féquent, lorfque l’une des deux forces a fa direction perpendiculaire à l’un des bras du lévier, toutes chofes égales d’ailleurs, il faut que l’autre pour lui être égale faffe auffi un angle droit avec l’autre bras ; ôc fi elle s’écarte de cette direction d’un côté ou de l’autre , fon effort doit être moins grand. Suppofons, par exemple , que la puiffance agiffe félon la ligne ad ; il eft évident que la réfif-tance E, ne feroit nullement foute-nue : elle le fera donc d’autant moins 9’ que la direction de la puiffance fera plus inclinée au bras du lévier par lequel elle agit, ou qu’elle s’écartera davantage de la ligne a C, perpendb» culaire à ce même lévier.
- IV. EXPERIENCE.
- T REPARAT ION,
- 11 faut mettre le lévier G H, de la!' machine repréfentée par la Fig. 15*
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- 38 Leçons de Physique dans une pofition oblique comme h i, & fufpendre aux extrémités deux poids égaux.
- Effets.
- La direction de la puiiïance 3c de la réfiflance , étant celle qui efl naturelle à tous les corps graves, ell la même de part & d’autre ; elle forme' avec le lévier incliné, des angles fem-bîables, UF,hFk; cette égalité d’angles fubfifte, quelque degré d’incli-naifon qu’on faffe prendre au lévier, 3c les deux poids confervent toujours leur équilibre.
- Explications.
- Lorfque le lévier étoit horizontal . comme G H * , la difiance perpendiculaire à la dire&ion des puiflfances , étoit la même que la longueur des bras F G , F H, qui étoit égale de part 3c d’autre ; le lévier s’étant in-: cliné comme hi, cette difiance à la direction perpendiculaire de chaque poids, a diminué des quantités l H, k G.s mais ces. quantités font égales êntr’elles, par conféquent les reflans IF, k,F3 confervent entr’eux lemê-
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- Experimentale. 3^. fne rapport qu’auparavant ; c’elt pourquoi l’inclinaifon du lévier n’a rien changé à l’équilibre des deux-poids*
- y. EXPERIENCE.
- PREPARATION.
- Par le moyen de la machine * qui a fervi dans les deux expériences précédentes , on met en équilibre deux poids égaux aux bras d’un lévier ho-/ ïizontal ; enfuite on fait palier le cordon qui fufpend l’un des deux poids fur la poulie K , que l’on fait avancer plus ou moins, pour donnée à ce poids fucceflîvement les directions , a d, af, Fig. 17.
- Effets.
- Plus la direction de la puilïance devient inclinée au lévier , plus il faut ajouter à fa malle pour la maintenir en équilibre avec celle de l’autre part : c’elf-à-dire, que II elle étoit d’une livre lorfqu’elle étoit dans une di-reétion perpendiculaire au lévier , il en faut une & demie quand la direction efl ad} 8c trois quand elle effc
- af*.
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- Leçons de Physique
- Explications.
- Fuifqne l’effort de la puiffance efl îe pins grand qu’il puifle être, lorsqu’elle agit félon la direction a p, perpendiculaire au lévier , comme nous l’avons prouvé par la troifiéme expérience ; c’eft une conféquence néceffaire qu’elle ait moins de force, lorfqu’on l’employe dans toute autre direction : 8c comme elle n’avoit qu’une force égale à la réfiftance , étant dans la pofition la plus avantageufe ; elle doit être infuffifante , lorfqu’elle reçoit les directions obliques a d, af i c’eff pourquoi l’on ne peut alors entretenir l’équilibre qu’en compenfant par une augmentation de malle dans la puiffance , ce qu’elle perd par l’obliquité de fa direction.
- Pour juger de cette diminution qu’il faut compenfer , ou pour corn-noître de combien la puiffance s’af-foiblit par les différens degrés d’obliquité qu’on fait prendre à fa direction , prolongeons ces directions par. des lignes indéfinies ai, a k> Imaginons enfuite que le bras du lévier ac, fouine fur fçn point d’appui, 8c qu’il
- décrit
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- Experimentale. 4 r
- décrit une portion de cercle , a g h ï k ; il y aura un point dans fa longueur 771 ou n 5 fur lequel la direction prolongée tombera perpendiculairement;, c’eft donc fur ce point que la puifian-ee exerce toute fa force ; mais ce point, comme l’on voit, n’eft plus à l’extrémité du bras du levier; fa dif-rance au point d’appui eft beaucoup moindre ; en un mot, quand la direction de la puiffance eft oblique comme a d , c’eft comme fi elle étoit perpendiculaire au point b ; Sc lorf-qu’elle agit par la lignes/, elle n’a que la force qu’elle auroit , fi elle étoit fufpendue au point e : or ces deux points e, b , partagent ce bras, du levier en trois parties égales, 6c puifque l’autre bras eft de même longueur , il a trois parties femblables à celles-ci. La malle R , étant d’une livre multipliée par trois de diftance au point d’appui, donne 3 , qui eft la valeur de la réfiftance ; û nous fuf-pendons une autre malle en b , pour fervir de puiffance , il faut qu’elle foie d’une livre & demie , qui multipliée-par deux de diftance , égalera le produit de l’autre part ; Sc fi nous la.pla^ tome ILL D
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- 42 Leçons de Physique çons en e , la diffance au point d’ap-pui n’étant plus que i , il faut nécef-iairement 3 de maffe pour faire équilibre.
- Ces maffes 1 livre 7 & 3 liv. font comme l’on voit en raifon réciproque des diftances b c, e c, que l’on met entr’elles & le point d’appui ; elles ont aufii le même rapport avec les lignes c m,8c c n , qui font doubles l’une de l’autre ; Sc comme celles-ci font les finus des angles c a m, c an ? on peut comprendre d’une manière plus générale tout ce que nous venons d’expliquer, par cette proportion : les différens efforts d'une puijfdnce appliquée à l'extrémité d'un bras de lé-vier félon différentes directions , font entrée itx comme les fïnus des angles quQ font ces directions avec le lévier.
- Il fuit aufii de cette propofition * que l’effort de la puiffance çft le plus grand qu’il puiffe être quand la direction eft perpendiculaire au lévier , m. Exp. comme nous l’avons déjà prouvé * : . 3 j. car alors,elle fait un angle droit P ac 9
- dont le finus efid:c, c’eft-à-dire , le rayon même ou le bras entier du lé-yier.
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- TOM HL , IX- . LEÇON PL. ;> .
- Æ tunet y fcit
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- Experimentale.
- A PPLICATIONS.
- Il y a quantité de machines & d’inf-trumens, qu’on fait mouvoir par le moyen d’un bras de levier 3 qu’on nomme manivelle.
- Quelque figure qu’on lui donne ; foit qu’on la courbe comme celle du gagne-petit, Fig. 18. & la plupart de celles des rouets qu’on fait tourner avec le pied, foit qu’on la façonne en S, Fig. i<). comme le font ordinairement celles des vielles ; elle fe réduic toujours à un bras de lévier droit, dont la longueur eft déterminée par la diflance qu’il y a entre le manche B & l’oeil A , oui reçoit le bout de l’arbre tournant.
- Dans les cas où la réfiftance n’eff pas bien conildérable , il importe peu quel angle faffe la dire&ion de la puiffance avec la ligne A B j mais lorfqu’il faut mener de grandes manivelles , avec beaucoup de force, on s’apperçoit bien-tôt que l’effort avec lequel on agit, n’a pas un avantage égal dans tous les points de la révolution. Cette inégalité vient des différentes manières dont la puiffance
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- 44 Leçons de Physique fe trouve dirigée, au bras du levier pendant qu’il tourne : c’eft ce que l’on concevra facilement, fi l’on imagine que la manivelle C H, Fig. 20» reçoit fon mouvement circulaire d’une régie D H, qui lui eff jointe , 8c qui la pouffe 8c la tire alternativement. Car félon ce que nous avons prouvé par la troifiéme expérience , cette régie agit avec tout l’avantage qu’elle, peut avoir, lorfqu’elîe fait avec la manivelle un angle droit comme C HD, ou Ci k , foit en pouffant foit en tirant. Mais lorfque la manivelle eff aux points b, ou e, on voit que la direction de lapuiffance, repréfentée par la régie fait avec elle des angles », de plus en plus aigus, 8c que cette obliquité diminue beaucoup de l’effort.
- Ce que nous difons de la régie D H, il le faudroit dire du bras d’un homme , appliqué à une manivelle» s’il ne fai foit que tirer 8c pouffer dans la même direéfeon : mais il fait plus ; lorfque fon effort s’affoiblit par une diredion défavanta-geufe en pouffant, il avance fon corps , de forte qu’une partie de fon poids fe porte-
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- Expérimental b: 4$:
- Sans la dire&ion bf3 ou eg ; lorfqu’il tire , il fe baiflfe & fe renverfe un peu ; & par ces différens moyens , il re-dreffe, pour ainfi dire, la direction de la puiffance , & l’angle qu’elle fais avec la manivelle demeure plus ouvert qu’il ne le feroit, fans ces mou-vemens du corps, qui fe font fans attention , & par des ouvriers les plus groffiers , qui n’ont pris fur cela que les leçons de la nature,
- Mais ces fortes de mouvemens ne fê font pas fans fatigue, il eft toujours vrai de dire, que celui qui tourne la manivelle , nëft en pleine force que dans certaines parties de la révolution : c’eft apparemment pour cette raifon que dans les machines qui fe meuvent avec deux manivelles , on eft dans lutage d’oppofer la longueur de l’une à celle de l’autre , comme KF, & G H, Fig. 21. afin que des deux hommes qui les mènent, l’un le trouve dans une pofition favorable , pendant que l’autre travaille avec défavantage : mais cette difpo-fïtion ne me parole pas la meilleure qu’elle puiffe être ; j’aimerois mieux que les deux manivelles fiflent eur
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- r%6 Leçons de Physique femble un angle droit , que d’êtfé oppofées directement. Car fi l’on par-tage la révolution entière en quatre quarts, on peut voir par la Figure 20. qu’un homme qui éléve la manivelle ci’/ en m par l’adion des mufcles , ou qui l’abaifie de b en n par l’effort de fon poids, a beaucoup plus de force que quand il la porte en avant d’wz en b , ou qu’il la tire à lui d'n en / : mais ces deux dernières parties comme les premières, font directement oppofées entr’elles ; quand on oppofe de même les deux manivelles, ceux qui les font agir, fe trouvent donc en même tems en pleine force , & en même tems aufii dans les pofitions les moins favorables : la même chofe n’arriverait pas , fi les manivelles fai— foient entr’elles un angle droit ; l’un des deux parcourrait l’arc / m , pendant que l’autre pafferoit par l’efpa-ce m b.
- Pour changer la direction du mouvement , il arrive fouvent, qu’aulieu d’employer un lévier droit, on difpofe les deux bras de manière qu’ils font un angle au point d’appui , comme IK L, Fig. 22. Ces léviers angulai-
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- Experimentale. 47
- res > qu’on nomme aufii manivelles coudées , font fort en ufage pour les pompes , pour les mouvemens des bonnettes qu’on place clans les appartenons , pour la fonnerie des horloges & des pendules, 8c dans une infinité d’autres occafions où 1’aCtion du moteur ne peut fe tranfmettre que par des voies indirectes. Ils ont les mêmes propriétés qu’un lévier droit ; car lorfqu’en tournant, ces deux bras difpofés en équerre fe trouvent obliques aux directions m l} i n, de la puif-fance 8c de la réfiitance , cette obliquité eft égale de part 8c d’autre ; 0 K l j i K h , font femblables ; en un mot, les diftances du point d’appui K, aux directions perpendiculaires ? m 0, i h, font entr’elles dans les mêmes rapports que L K , 8c I K.
- Ce que nous avons nommé juf-qu’ici, le point d’appui, doit être confidéré comme une troifiéme puifi fiance qui fait équilibre à la force motrice ou à la réfiltance , ou qui concourt avec l’une des deux pour porter l’effort de l’autre : dans les lé-viers du premier genre, par exemple ; le point d’appui foutient l’effort
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- 48 Leçons de Physique des deux forces qui font oppofées de-part 8c d’autre ; dans ceux du fécond1 de du troifiéme genre , il ne porte qu’une partie de l’une des deux.
- Ce n’eft pas toujours Un point fixe de inébranlable qui fert d’appui ; le-plus fou vent ce font des corps flexibles ou qui peuvent s’écrafcr, oit bien des corps animés , dont la ré-fiflance n’eff point à l’épreuve de tout effort. Lorfqu’une poutre , par exemple , repofe par fes extrémités5 fur les deux murs d’un bâtiment, foiT propre poids ou celui dont elle efib chargée, les feroit s’écrouler s’ils n’é-
- «j '
- îoient bâtis anez folidement. Les-mulets qui portent des brancarts fuc-oombent fous la charge quand elle excède leurs forces. 11 efl donc important de fçavoir de combien efl chargé le point d’appui, ou ce qui en fait l’office , lorfque deux autres forces agiflfent l’une contre l’autre fur le même lévier , afin de le pouvoir mettre en proportion avec l’efforc qu’il doit foutenir.Et comme ce point d’appui pourroit bien être de nature à ne pas ré fl fier également dans toutes fortes de directions , il faut examines
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- Expérimentale. 4$ miner auffi comment fe dirige l’effort qu’il foutient par les différentes directions qu’on peut donner à la puif» fance & à la réfiftance. Nous avons fait voir précédemment , que l’action d’une puiffance quelconque appliquée au bras d’un lévier, réfulte « de deux chofes : i°. De fa maffe , pu du poids auquel elle équivaut.» fi c’eft un reflort, l’effort d’un ani-; mal, ou toute autre force qui n’agic point en vertu de la péfanteur. 20. De la diftance au point d’appui ; & nous avons fait connaître d’où il faut compter cette diftance. * L’effort * ^ -qui vient de la maffe & qu’on peut F‘s' 17 ‘ .nommer, dbfolu, eft limité ; une livre.» ou l’action d’une puiffance équivalente à une livre , lorfqu’elle péfe fur le bras d’un lévier, dans la direction la plus avantageufe , ne peut que faire équilibre à un pareil poids qui lui eft oppofé avec les mêmes .circonftances. Mais l’effort qui vient de la diftance au point d’appui peut croître à l’infini ; de forte que ft l’un des deux bras étoit 100 fois auffi long fque l’autre, une livre deviendroit équivalente à 10.0. Quelle fera donc %om HL E
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- XQ L E Ç O .N S D E P H Y S î Q..UÉ la charge fur le point d’appui, premièrement , s’il y a équilibre avec égalité de maffe ; fécondement, fi les maffes ou les forces font en équilibre par l’inégalité de leurs diftances au point d’appui ?
- ; Pour répondre à la première quef-,tion, je dis que fi les dire&ions de la puiffance & de la réfiftance font parallèles entr’elles , - le point d’appui fe trouve chargé de la Pomme des 'deux forces abfolues, & fon; effort fe fait dans une diredion parallèle à celles de la puiffance §c de la réfif-iance.
- Mais fi les diredions -de deux for* rces oppofées font inclinées l’une à i’autre, le point d?appui ne porte qu’une partie de le.ur effort abfolui; il en porte d’autant moins qu’elles font plus inclinées au levier ; & fa réfif-tance rend au point de concours de ces deux diredions : deux expériences ferviront d’éclairciffemens & de -preuves.
- V I. EXPERIENCE.
- T* 'R E P A R A T I Q N*
- Pâu revers de la machine qui e.ffreè
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- Experimentale. £ï prefentée par la Figure i y. on a fixé , à deux pouces de diftance du plan, les poulies A 8c B , Fig. 23. qui font très-mobiles fur leurs axes ; & par le moyen defquelles on fufpend horizontalement un lévier d'acier D E , que l’on tient en équilibre avec les deux petits poids p, r ; on fufpend en-^ fuite au point Cun poids de 4 onces, & aux bouts des cordons deux autres poids, P , R y qui péfent chacun 2 onces.
- Effets.
- Tout étant ainfi difpofé , le poids qui eften C demies deux autres P, R, ^n équilibre ; fi l’on ôte les deux petits , p, r , le poids de 4 onces descend par la ligne CI; il remonte au contraire par la ligne CF, fi l’on ajou« te également aux mafîes P, R.
- y IL EXPERIENCE,
- Préparation.
- Cette expérience fe prépare comme la précédente , excepté que le lévier IK, Fig. 24. eft plus court que D E , Fig. 23. & que le poids L n’eû ,que de 3 onces.
- Eij
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- $2 Leçons de PhïsiQ..U3%
- E F F £ T S»
- •Les deux directions K N, 1Q_, des deux puiffances P, R, étant obliques au levier , à quelque degré d’obliquî-té que ce Toit, le poids L eft toujours moindre que 4 onces pour faire équilibre aux deux autres qui pé~ feht‘chacun deux onces : il les directions' K N, /^ deviennent moins obliques' au lévier , comme NO', QS, il faut augmenter la maffe L pour conferver l’équilibre ; & quand ce .poids dëfcend ou remonte , c’eft toujours par là ligne LM. "
- Explication?.
- » * * »
- Dans ces deux dernières expériences , on peut regarder le poids P comme la puiffatlce , R , comme la réfiitance ; & la maQe qui eff fufpen-duè au point C, ou L, comme la valeur de l’effort qui fe fait au point d’appui lorfque tout efl en équilibre ; car il eft évident, que fans ce dernier poids » le lévier feroit emporté de bas-en-haut par. lés deux'autres puiffances. Or il'faut 4 onces au point C, quand les deux malïes P, R, font chacuns
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- Ex PE R':I ME N; TALE. %% ée deux onces, & que leurs adions font toutes deux dans des diredions perpendiculaires au lévier, comme AD ,.B E nous avons donc eu-rai- * fon de dire , qu’en pareil cas le point d’appui efi chargé de la fomme totale de la puiffance 8c de la réfiffan* ce ; 8c puifque le poids qui repréfente î’effort du point d’appui fe meut dans? la ligne IF quand il devient plus fort ou plus foible ; c’eft une marque qu’il agit fuivant cette diredion, qui eft , comme nous l’avons annoncé, parallèle à celles de la puilfance 8c de lar réfi fiance.
- Dans l’autre expérience , oh voit encore la preuve de ce que nous avons avancé ; le poids qui fuffit pour arrêter le point Ldu lévier contre les efforts qui fe font en 18c en K , n’eff jamais de 4 onces , comme il faut qu’il le foit, quand les diredions des puiffances font perpendiculaires au lévier ; ce qui prouve bien que le point d’appui n’eft plus chargé de la fomme entière des deuxmaffes P, R y 8c cela doit être ainfi, puifque, comme nous l’avons prouvé 8c expliqué l’adion d’uné puiffance eft d’autant
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- 54 Leçons de Physique diminuée , que fa direction eft oblique au bras du lévier par lequel elle agit : enfin l’effort du point d’appui fe dirige au point M, parce que c’efî là que fe réunifient, par leurs tendances , les deux forces aufquelles il ré-fifte.
- Quant à la fécondé queffion , fça-voir quel eft l’effort qui fe fait fur le point d’appui lorfque la puiffance 6c la réfiftance fe mettent en équilibre par des diftances inégales entr’eiles Sc le point d’appui : je réponds que cet effort n’eft jamais plus grand que la? fomme des forces abfolues ou des maffes qui font oppofées, c’eff-à-dire , que fi le poids d’une livre en fou-tient un de 12 , parce qu’il agit par un bras de lévier qui eft douze fois plus long que celui de l’autre part , le point d’appui ne peut jamais être chargé que de 13 livres , 6c non pas de 24 ; & fon effort fe dirige comme dans les cas précédens , parallèlement aux directions des forces qu’il foutient, fi ces directions font parallèles entr’elles, ou bien directement au point de leur concours, fi elles font inclinées l’une à l’autre»
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- E-X BER'IM EN TAXE. VIII. EXPERIENCE.
- Préparation.
- f - :
- Sut une même baie A B , Fig, if* én a élevé deux piliers qui. gliffent dans deux mortaifes., de maniéré qu’ils peuvent s’approcher & s’écarter l’un de l’autre ; C, C, font deux' poulies, fur chacune defquelles paffe un petit cordon pour foutenjr une petite tringle d’acier E E , par le moyen des, deux petits, poids D , B j la pièce F G, eft une verge de fer qui eft un peu entaillée eh-deflbus aux ~ de fa longueur , & qui, par le moyen d?un poids que l’on attache en F, fe met en équilibre avec elle-même , 6c avec les petits poids D, D, que l’on augmente autant qu’il le faut pour cet
- On fufpend d’abord en F, un poids de 6 onces, en G, un autre poids de 2 onces ; 8c l’on ajoute aux petits contre-poids qui;font en D , D, deux maffes de 4 onces chacune. Voyez la Fig. 26. où l’on a repréfenté, par des lettres de mêmes noms, celles de ces quantités feulement qui intéreffent la théorie, E iiij
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- $6 L É çaN S D 2 P H T S IQ, U S
- Effets*
- Il y a équilibre par-tout : i°. Entré' . ïes deux mafTes inégales qui font appliquées au lévier/g. 20. Entré .ce lévier qui eft ainfi chargé, & les deux poids d, d , qui foutiennent le point d’appui e e , ou plutôt, qui repréfen-tent Ton effort ; & fi l’on fouléve u» peu ces deux derniers poids, aufii-tôt le point d’appui defcend par la.li~ gne e K.
- IX, EXPERIENCE.
- T R E P A R AT TON»-
- Il: faut'écarter l’un de l’autre- les deux piliers Â, .B, de la machine que nous avons décrite * , ehforte que la diredion du cordon de chaque côté devienne oblique au lévier, comme i e, c e , Fig. 27; enfuitè la verge fg, ayant été avancée jufques aux deux tiers de la longueur de la tringle d’acier e e , on met én;L & en M des maffes telles qu’il les faut pour tenir le tout en équilibre,
- . E F F E T Si
- .Alors le poids L fe trouve être de
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- • É X P E R I M E N T A L t: ff & onces , & celui qui eft en M, de Onces, ce qui fait en forarae i-2'onces de maffe ; & lorlqu’omdiminue cette quantité , ou qu’on foulëve ces deux poids , le point d’appui H defcend eri fuivant la’ ligrie //•/, ce qui s’ap-perçoit facilement, fi-l’on place der-^ riére un-fil à plomb. La même chofe arrive , fi l’on met en H un poids dé B onces au lieu du levier fg chargé de fes deux poids.-
- Ex P L1 C A T 1 O xslj
- Dans la huitième expérience, il f a équilibre entre une maffe de 6 onces Sc une autre de 2 onces ; parc© que celle-ci qui n’efi que le tiers de* l’autre’eft trois fois autant éloignée qu’elle du point d’appui ; Sc nous avons fait voir qu?en pareil cas fexcès de vîteffe d’une part, compenfe l’excès de la maffe de l’autre part : mais quoiqu’une puiffance augmente à me-fure que le bras du lévier devient plus long, il ne paroît pas que cet-accroifi fement charge aucunement le point d’appui, puifque l’effort qui fe fait en £ * 5 quoiqu’équivalent au poids de * f;è
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- .. t * :t
- ÿS L E ç'o N S D E P H-Y S t<£u E 6 onGes qui péfe en /, ne, produit point en ^ la fomme de 12 ,.mais.feu? îbment celle de 8 , exprimée par les deux poidsd', d,de ponces chacun, Sc égale aiix deux maffes qui font en équilibre aüx bras du lévier/^; La même chofe fe prouve encore plus diredement par la neuvième expé-*rfgi *'7*riènGëV puilqù’eti fubftituant ért Ü'*' uri feül poids qui égale enmaffe celle du lévier chargé, lés mêmes effets' fubfiftent.'- , ,
- *Fig. i6. Si rien ne foütenoit le lévier * ? que'les deux puiffances reftaffent eir équilibre entr’elles , & perpendiculaires aux extrémités/ Scg ; il effévi-f dent que tous les points compris en*' tre ces deux derniers, tomberoient-par des lignes parallèles à celles des puiffances ; & c’eft ce que l’on voit arriver lorfqü’on fouléve un peu les deux poids d, d•: le point d’appui-defeend par la ligne eÆ; cette ligne' exprime donc fa tendance de bas-en-' haut, ou la direction de fon effort.
- . On peut dite aiiffi que fi cespuif-' lancés cédoiènf de part & d’autre à-i/j* l’effort qui fe fait au point H:*, pour-’yû-qu’effcédant elles nèchangeaffent:
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- ; ExPERIMENT At t» point de rapport, les deux extrémités dif lévier décriraient en defcen-dant, les parallèles e N, 10, & le point d?appui fe trouveroit toujours dans la ligne H1 ; fon effort fe fait donc dans cette ligne où les dire&ions des puiffanées fe joignent , lorfqu’elles font inclinées entr’elles»
- Applications»
- Puifque l’on peut fçavoir combien’ ri fe fait d’effort fur un appui, ou fur tout ce qui en fait l’office , lorfque Fon connoît hs valeur abfolue aes puiffances & leurs directions à l’égard du lévier , par lequel elles agiffent 5? €>rt peut donc prévenir les accidens qui4 pourroient naître des difproportions, ou mettre à profit des forces qu’on regarderoit comme infuffifantes, fi l’on ne fçavoit pas les appliquer avec tout l’avantage qu’elles peuvent avoir.
- Que l’on place, par exemple, une charge de 200 livrés au milieu d’un lévier dont les extrémités repofent fur les épaules de deux hommes ; ces deux appuis fuffiront au fardeau, fî chacun des porteurs eft capable de
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- V* * ^ •
- Leçons.de Phÿ’SiqTus loutenir ioo livres. Mais fi l’un des deux n’en peut porter que 50 , quand bien même l’autre pourroit fumre à un effort de iyp livres s le plus foi-ble ne fuccombera pas moins, tant que le fardeau fera-à égales diffances entre fom ,collègue & lui y & tous deux deviendront inutiles pour l’ouvrage q.u’on en attendoit. Mais que l’on place la charge plus loindu porteur le plus foible 7 & que les bras du levier devenus inégaux , foient en raifon réciproque des efforts dont les deux hommes font capables ; & alors le fardeau fera foutenu , comme il au-roit pu l’être d’abord par deux autres hommes qui auroient pû fuffire chacun à un effort de 100 livres.
- Qu’un Charpentier porte une jfbli-ve, c’efl toujours à peu près par le milieu de la longueur qu’il la p.ofefur fbn épaule : en la plaçant ainfi , il ne porte que le poids de la pièce de bois, parce que les deux bouts qui paffent de part & d’autre, fe font é-quilibre;réciproquement ; & le point d’appui n’efi chargé que de la fomme totale des deux maffes; Mais s’il la pofoit- aux deux tiers r ou aux trois-
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- Expérimenta .l e. ^ .quarts de fa longueur, ilferoit obligé , pour l’empêcher de tomber, de la retenir avec Tes bras par le bout le plus court ; Sc cet effort feroit équivalent à un poids qui feroit équilibre avec l’excès de longueur que la fo.-live auroit du côté ôppofé : l’épaule du porteur feroit donc inutilement ^chargée de cette quantité de plus.
- Ces deux exemples que je viens de citer font fi fimpies , ’ Sc fe .rencontrent fi fréquemment, que la plûpare de ceux qui nous donnent lieu de les remarquer , fuppléent au raifonner ment par l’habitude Sc par le feul inT tindfc de la nature. Mais il y a une inanité de cas où l’on a befoin d’être inflruit, Sc de réfléchir, Sc où l’on ne réuffit que par une application raifon-néé de ces mêmes principes dont ‘nous avons naturellement une idée corifufe.
- Ce n’efl auffi qu’en réfléchiffant fur ces ioix de la nature , qu’on peut fe rendre compte d’un nombre infini de précautions Sc d’ufages que nous à-doptons dès l’enfance, ou que nos befoins Sc la feule indtiflrie ont fait mure*
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- $:2 Le ç o ns d e P h ^ts i $ u<È
- Pourquoi, par exemple , un hon>
- • me qui tire un bateau ou quelque far-deau attaché au bout d’une corde;S' fe penche-t-il en avant ? c’eft ,qu’il ; joint à l’a dion des mufcles une partie du poids de Ton corps pour vain-xre la réliftance contre laquelleilagit. Mais s’il manque de pointüxe, II ce-
- • lui qu’il a ne l’efl: point allez , foie par fa nature , foit par une diredion défavantageufe , s’il marche fur un ,plan mobile, tel qu’un bateau qui ,n’eft point arrêté, s’ileft fur un terrain .glilfant ou incliné ; toutes ces cailles , qui fe réduifent à un défaut d’ap-,pui, rendent fes efforts inutiles , ou «n diminuent les effets.
- C’eft pour prévenir des inconvé-jaiens de cette efpéce , que l’on jette de la cendre ou du fumier, fur les endroits fréquentés qui font couverts de verglas, & que dans les grands hyvers on met des pointes aux fers des chevaux ; ce que l’on nomme ferrer àglace ; fans cette pointe ou talon que l’on pratique aux patins pour piquer la glace , où pourroit-on prendre fon point d’appui pour s’élancers fur un plan dont l’avantage le plu?
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- :E X P E RI II N T A L E. 6$ confidérable eft de n’avoir aucune .inégalité qui puiffe arrêter le pied ? Les peuples du Nord qui font obligés le plus fouvent de voyager fur la .neige , marcheroient fur un appui qui ,ne feroit point afl'ez fixe , s’ils ne pre-.noient la précaution de fe mettre aux pieds des efpéces de raquettes, beaucoup plus larges que la femelle de .nos fouliers ; par ce moyen ils s’ap* puyent en marchant fur une plus grande partie du plan , ce quifupplée à ion défaut de folidité.
- Quand des chevaux tirent une voiture en montant, ce qui les fatigue , .n’eft pas feulement le poids de la charge qui eft alors moins foutenue par le terrain , c’eft encore Pinclinai-,fon de ce terrain qui leur préfente le .point d’appui dans une diredion fort oblique à celle de leur effort ; car leurs jambes , en'fe roidiffant contre le •terrain , s’inclinent dans le même fens que lui ;.&l’on conçoit bien que .plus elles approchent du parallélif-me , moins les pieds font appuyés ; c’eft pourquoi l’on pratique fouvent dans ces fortes de chemins certaines -.inégalités qui facilitent le tirage >fem-
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- /^4 'Leçons de :Phy<&iq.-u&
- ; b labiés à peu près aux .marches de-nos efca,tiers, qui.préfentant un-plan.hori-:contai à l’effort du .pied qui fe fait-dans une diredionprelque-verticale* réfiftent beaucoup mieux < que ne pourroient faire des.portions du .plan incliné fur lefquelles .elles font,ét&-blies.
- Ceux qui font dans, l’ufage de tourner doivent fçavoir combien il eft néceffaire qu’un lévier foit .bien appuyé , pour foutenir les efforts oppo-Tés de la puiffance & de la réfiffance* -car qu’eft-ce. qu’un cifeau, une gouge, .un. burin , iinon .un,levier du premier genre appuyé.fur.un fupport, & dont la main du tourneur porte le tranchant ou la.pointe contre un morceau de bois , de cuivre., de fer, &c ? Si Je fupport n’eff pas bien ferme par lui-même , s’il n’eff .pas proportionné aux efforts qu’il doit foutenir, fi fa pofition, ou celle de.l’outil qu’il fondent, donne à fa réfiftance une di-redion défavantageufe , il en réfulte., comme l’on fçait, .beaucoup de mauvais effets,} les.matières dures fe tournent par ondes, ( ce qu’on appelle, guillocher, ) celles qui font tendres s’ar-
- rondiffent
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- n ExPÊRlMÊ-NTAti. 6f rondiflent irnparfaitement , l’outil s’engage, & fait de faux traits ; en un mot , c’ell un défaut efîentiel dans un tour, lorfque ce qui doit fervic d’appui aux outils, manque ou de fo-lidité ou des mouvemens nécefiaires pour lui donner les dire&ions les plus convenables ; 8c celui qui ne fçait pas placer le fupport avantageufement 3 n’ell point un habile tourneur.
- DES MACHINES
- Qui font compofées de Léviers} ou qui agijfent comme des Léviers,
- Les léviers entrent dans la conf-trudion d’un fi grand nombre de machines , qu’il ne feroit pas pofiible de les y faire remarquer par un détail exad. Les Auteurs qui ont traité le plus amplement des méchaniques, fe font difpenfés avec raifon, de cet examen ftiperflu , & fe font contentés, après avoir établi les principes, d’indiquer par quelques exemples choi-fis, l’application qu’on en fait dans les Arts : les bornes que nous nous femmes preferites, exigent que nous en ufions avec encore plus de réfer-Tome 1IL F
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- 66 Leçons de Physique ve ; c’eft pourquoi nous ne parlerons ici que des machines les moins com-pofées, de celles qui s’éloignent fî peu de la (implicite du Iévier, qu’on les compte quelquefois au nombre des machines fimples.
- De la Balance commune, & de la ' Romaine.
- La balance ordinaire repréfentée par la Figure 28. eft une machine qui fert à mettre en équilibre deux quantités égales de matière , de forte que fi l’on connoît le poids de l’une , on fçait, par ce moyen , combien péfe l’autre.
- Cette machine eft compofée d’un fie au A B , dont la longueur eft partagée en deux parties égales par un axes de deux bajfins, C, D, fufpendus aux deux extrémités des bras du fléau ; & d’une chajfe E F, qui fert d’appui à l’axe , où eft le centre du mouvement.
- On reconnoit facilement que cette balance n’eft autre chofe qu’un lévier partagé en deux bras égaux pat fon appui, & chargé des efforts d'u-
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- - Experimentale. <5? 116 puiflance & d’une réfiftance donc les dire,étions font parallèles entr’elles, Sc perpendiculaires à fa longueur , lorfqu’tl eft horizontal comme A B ; pu faifant avec elle des angles égaux de part &-d’autre , lorlqu’elle eft in-çlinée comme ,ab; de forte que s’il étoit poffihle de faire une balance d’une matière inflexible & fans péfan-teur , nous aurions peu de choies à ajouter à ce que nous avons, dit ôc prouvé précédemment. Mais comme lai nécelïité où l’on eft de faire le fléau de quelque matière dure, telle .que du fer ou du cuivre, & de lui donner une figure & des. dimenfions qui l’empêchent de plier , fait quelquefois perdre de vue ce que prefcrit la théorie ; je crois qu’il eft à propos d’examiner en peu de mots ce qui peut rendre une balance jufte ou dé-ife&üeufe.
- Les qualités eflentielles d’une balance font, i°. d’être bien mobile , c’eft-à-dire , que la plus petite différence entre les deux quantités de matière dont elle eft chargée falfent trébucher le fléau , afin qu’on puiffe regarder fon état d’équilibre , comme
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- 68 Leçons b S¥êÿsïq'üe
- le figne certain d’une égalité parfaite dans les maffes de part & d’autre. 2°. Que Tes bras foient toujours bien é-gaux ; car s’ils ne le font pas, ils mefu-reront des diftances inégales du point; d’appui aux points de fufpenfion où fe font les efforts des puiffances , ôc deux maffes'égales ne pourront point s’y mettre en équilibre. 30. Que les bras foient dans une même diredion; car autrement il fera difficile de juger s’ils font des angles égaux de part 8c d’autre avec les dîredions des puifi fonces. Il n’eff point facile de concilier enfemble ces trois' points de perfedion ; il fe rencontre, dans la conllrudionde. l’inflr u me nt, plu fi eu rs difficultés à vaincre ; & dans l’ufage même , une balance exige des attentions fans lefquelles la plus exade celle de l’être.
- La mobilité d’une balancé dépend' principalement de trois chofes ; fça-voir, du plus ou moins de frottement qui fe fait à l’axe; car on fçait que c’eft un obffacle au mouvement ; de la polition du centre de péfanteur qui peut être placé- hors du centre de mouvement ; 8c dé là longueur des
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- ’ Ex PÉRIMENT AE F. dp1 tiras , puifqu’un très-petit poids peuE faire un grand effort, étant fort éloigné du point d’appui.
- Pour rendre la balance plus mobile par la diminution- du frottement, il faut que la preftîon au poinrd’appuî foit: la moindre qu’il eft poftible ; ôt c’eft pourquoi l’on fait très-léger le fleaii des balances d’effais , où l’on a befoin d’une très-grande mobilité : mais il faut prendre garde auffi qu’én tant tropfoible il ne plié fous la charge des baffms ; car fa courbure aurait d’autres inconvéniens dont nous ferons bien-tôt mention. C’eft encoure dans la vue de diminuer le frottement de l’axe , qu’on le fait un peu «n couteau t 8c cette pratique eft: lionne , pourvu cependant que l’endroit du trou fur lequel i! porte, foit, comme lui, très-dur ; car autrement, .ou il fe creuféroit avec le tems , ou il s’écraferôit lui-même ; 8c- fa mobilité, au lien d’être augmentée, dir minueroit conftdérabîement.
- Si- le fîeau de la balance eft: fufpen-d-u par le centre de fa péfanteur , fe$ deux bras, feront, toujours en équilibre , dans quelque fttuation qu’on les
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- ffô' Leçons de Physique mette; ôc pour peu que l’un des deux' foit plus chargé que l’autre , la balance trébuchera : cette extrême mobilité devient incommode, dans Pufage ordinaire , parce qu’il faut beaucoup de tems & d’attention pour charger les baflins avec une égalité auflî parfaite qu’il le faudroit pour les tenir en équilibre ; c’eft pourquoi l’on a coutume de placer le centre du mouvement au deffus de celui de la péfanteur. On peut voir, par la Fig, 2p. avec quelle réferve il faut ufer de ce correctif, qui n’ell, à< proprement parlerqu’une imperfe&ion mife à deffein ; car fi le triangle ABC reprélente un fléau de balance mobile fur le point C, ôc qu’on lui' faffe prendre une fituation inclinée comme ab , le centre de péfanteur qui eft dans la ligne CD-, quand les deux bras font dans un plan horizontal, fe trouvera alors dans la ligne Cd, ôc fera effort pour revenir dans la ligne verticale qu’il a quittée ; s’il eft libre d’y revenir , l’accélération de fa chûte le fera palier outre , il viendra en f; ôc c’eft ce qui caufe ces balancemens qu’on remarque à tous les fléaux , ôc qui
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- Experimentale. 7F fi’auroient pas lieu fi le centre de pé-fanteur n’étoit plus bas que le centre de mouvement.
- : Puifque de tels fléaux ne peuvent:! s’incliner fans que le centre de péfan--teur fe déplace , & que ce déplacement ne peut fe faire fans un effort particulier, il eff évident que cette conftruftion ôte à la balance une partie de fa mobilité , & qu’on ne dois éloigner le centre du mouvement que le moins qu’il eff pofîible de celui de la péfanteur, fur-tout lorfque cet infiniment doit fervir à péfer des mar-ehandifes précieufes dont les moindres quantités intéreffent.
- Ea longueur des bras contribue auffi à la mobilité de la balance, par la raifon que nous avons dite : c’eff un moyen qui pourroit par lui-même rendre fenfible le poids des plus petites portions de matière ; mais un fléau de balance ne peut acquérir une plus grande longueur , qu’en devenant ou plus péfant ou plus flexible | l’un ôc l’autre font à craindre : le premier j parce qu’il augmente le frottement par une plus grande preflion à l?axe : le fécond , par des raifons que nous allons rapporter.
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- Leçons.de Physiq.'ü&
- La fécondé condition que noiî§ avons exigée pour faire une balance exade, c’elf que fes deux bras foient parfaitement égaux ; or ce n’efl point affez qu’ils le foient quand on confi* îruit l’inftrument, il faut de plus qu’ils ne ceflent point de l’être dans l’ufa-* ge. Si le fléau n’a pas toute la roi-deur néceflaire , il fe courbe fous la charge des baflfins ; & cette courbure , quelque petite qu’elle foit » diminue la-mobilité , & jette de l’iiicertir tnde fur les effets de la balance. Car s premièrement, fi là ligne droite A B r Fig. 30. devient courbe comme a€by les courbures de part & d’autre fe ré-duifent aux deux lignes droites a 19 £b-, & forment, avec la ligne ab9. un triangle auquel on peut appliquer ce qui a été dit de celui qui eft repré-lenté par la Figure 29. Secondement les diredions des puiflfances aft b g , ne. font plus des angles droits avec les bras courbés du fléau.- À la vérité , ceci n’efl point un inconvénient, fi ces angles , quoique différens de ce qu’ils étoient, font toujours fem-blables entr’eux ; ôc c’eft pour s’en afiurer qu’on éléve une aiguille à an-
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- •Experimentale. 73? gles droirs fur le milieu du fléau. Si la chafle eft fufpendue librement , elle prend d’elle-même une dire&ion verticale qui fait connoître quand l’aiguille eu perpendiculaire au plan de l’horizon, & alors on juge que les deux bras de la balance font des angles femblables, avec les directions des puiflances dont ils font chargés ; mais cela fuppofe , comme l’on voit, ou que le fléau ,eft demeuré droit, ou qu’il s’eft courbé également de part êc d’autre ; car fi la partie Cb a plié davantage que celle de l’autre part, la ligne fera plus courte que aC9 ôc fon inclinaifon ne fera pas la même.
- • Cette différence d’indinaifon qu’on doit appréhender fi le fléau eff flexible , & la difficulté d’en eftimer le plus & le moins dans la pratique, font des ..raflons fur lefquelles j’établis la troifiéme . condition : fi, par le choix de la matière, par la façon de la travailler, par une figure ou par des dimenfions bien ménagées, on construit une balance de manière que fes bras foient inflexibles, fans préjudicier aux autres qualités néceflaires, ils feront toujours dans une même dt» Tome HL G
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- ,f4 Leçons de Physique redion , St leur équilibre dépendra iniquement de l’égalité des mafles dont ils feront chargés ; cela né.doit s’entendre cependant que du fléau féul, & lôrfqü’fl n’eft pas chargé de Tes baflins ; car' les points de fufpenfion changent de places quand le fléau s'incline , & par cette raifon l’une des p.uiflances s’approche , Sc l’autre s’é-Joigne du point d'appui, copame où lè verra par lâ Figure 31. ;
- Soient A, B , les deux trous où l’on attache les crochets ou anneaux qui fufpendent les baflins : tant que le fléau éfl horizontal * les points dé iiifpenfion font en a Sc en b à égales diflançés du . centre de mouvement 5 mais s’il s’incline comme DE , les anneaux gliflent , Sc l’un des deux fe îrquve en d plus loin, Sc l’autre en er plus près qu’il n’étoit du centre de mouvement’* C’eft par cette raifon qu’un fléau fêui fait beaucoup de ba-làncemens , Sc qu’il en fait moins quand, il eft chargé de fes baflins ? fur-tout s’il- s’incline confidérable-mentj parce qu’alors il perd entièrement fon équilibre.
- On ,peuf remarquer auiïi que.com-
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- Experimentale. 7^ mt on fait ordinairement de grands trous pour donner plus de liberté aux anneaux , quoique leurs centres foient dans la même ligne que celui de l’axe , les deux bras du fléau , qui font, à proprement parler , les deux lignés ac , b c , ne font pas pour cela dans la même direction ; & c’eft une chofei à laquelle on doit avoir égard dans la conftru&ion des balances, puifque cela feul peut être caufe que le centre de péfanteur le trouve hors du centre de mouvefnent.
- L’aiguille que l’on place fur le fléau pour connoître quand il eft dans une dire&ion horizontale , péfe en partie fur l’un des deux bras , quand la balance s’incline , comme il paroît par la Figure 3 2 ; & par cette raifon , toutes les fois qu’elle pafle la ligne verticale d’un côté ou de l’autre , elle feroit caufe d’erreur fi l’on ne préve-noit cet inconvénient par un contrepoids hi, que l’on ménage dans la partie oppofée fous le fléau ; mais ce contre-poids n’empêche qu’une .partie du mal, s’il n’efl: d’une péfanteur parfaitement égale à celle de l’aiguille , ce qui n’efl point facile, quand
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- ,7 () Leçons de P h y si ç>.p 2
- le fléau mn , l’aiguille kl, & le cou-ire-poids & i font d’une même pièce ? Comme cela fe fait ordinairement.
- /+ 7 i (K ' v i «
- La balance la mieux faite pourrait .manquer d’exaêtitude par la manière dont elle feroit rnife en ufage : elle pourrait, par exemple , n’être plus aflfezmobile, &même devenir faufle, par inégalité de longueur dans fes bras, il 1 on ne prpportionnpit pas a
- la force du fléau les malîes dont oh
- - ‘ ; \ ‘
- chargé les baflins ; car alors une grande preflion à l’axe y cauferoit trop de frottement, les bras pourraient lé courber, ce qui ferait équivalent aux défauts qui naîtraient d'une mauvaise confiru dion. On courrait rifque auffi de prendre pour équilibre ce qui ne le feroit pas, ü la chaflfe mal fufpen-idue , ou gênée , ne prenoit pas une diredibn verticale; car alors le fléau pourrait n’être pas horizontal fans qu’on s’en apperçût; ôc l’on a pu voir, par tout ce qui a été dit ci-defliis j que cèttè pofition eft celle où il y â lé moins à craindre d’équivoque : elle n'en efl pourtant pas ablolumenc exempte oh peut faire une balancé LaufTe à qui l’on conservera cette prp-
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- Experimentale, ff 'prîété d’être en équilibre avec elle— iriêmë dans une direction horizontal lé : un des deux bras peut être plus court, mais au (TV péfant que l’autre : tant que' les badins feront vuides, l’équilibre fübfiffera ; mais s’ils font changés de quantités égales de matière , celui qui fera âilpendù aù plus long bras l’emportera fur l’autre ; car des poids égaux ne peuvent point être en' équilibre , qu’à des diftances égales du point d’appui.
- La balance Romaine , ou péfori qu’on a repréfenté par la Fig. 33. eft encore un lévier du premier genre , qui diffère de la balance ordinaire en ce qu’il met en équilibre d’eux puif-*-fances fort inégales entr’elles : un feul poids P que l’on met à différentes dif-ëances de l’axe ou point d’appui C 9 fert à péfer des quantités beaucoup plus grandes les unes que les autres, que l’on attache au: crochet R, parce que le bras de lévier CH étant gradué , & la püiffance F étant connue, on fçait combien la réliftance a plus de malle , par la différence qu’il y a dans les diftances comprifes entre Fu-m ôc Fauü'e 6c le point d’appui.
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- 78 L eç o n s dh Phï-s.i. qu e Nous ne nous arrêterons pas beatr^ coup à cet inftrument, parce qu’on* y peut appliquer prefque tout ce qui a été dit ci-deftus touchant la balance ordinaire ; on remarquera feulement que le péfon eft d’un ufage commode , en ce que n’ayant befoin que d’un feul poids qui n’eft pas conftdérable , il eft très-portatif en petit ; & quand on l’employe en grand fur des mafies qui font très-péfantes, & qu’on ne peut pas divifer, on eft difpenfé d’avoir un grand nombre de poids difficiles àraffembler, & le point fixe en efl: beaucoup moins chargé ; mais il faut obferver auffique cet inftrument ne peut pas fervir à péfer exa&ement de petites quantités , parce qu’il n’eft point aflez mobile, ce qui vient principalement de ce qu’un de fes bras eft fort court.
- DES POULIES.
- La poulie, Fig. 34. eft un corps rond & ordinairement plat, mobile fur fon centre C, 8c dont la circonférence extérieure eft creuféz en gorge, pour recevoir une corde ou une chaîne à,laquelle on applique d’une part
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- È i î É R I M E Î7 T A-L E. ,7p !a puifiance E, F ou G, & de l’autre la ré fi fiance R.
- Il faut ou que la corde mène la poulie, ou que la poulie mène la corde ; c’eft pourquoi quand on a lieu de craindre que celle-ci ne glifife fur l’autre , on creufe la gorge en forme d’angle, ou bien on la garnit de pointes. Fig. 3%.
- Le corps de la poulie fe meut pouf Pordinaire dans une chappe CD, qui foutient l’axe : on eft dans l’ufage de fixer les deux bouts de l’axe dans la chappe, & de faire tourner la poulie deffus ; il vaudrait mieux fixer l’axe à la poulie, & faire tourner le tout enfemble dans les trous de la chappe , parce que le mouvement fe faisant fur moins de fui'face , il y auroit: moins de frottemens ; & quand bien même les trous de la chappe s’ag-grandiroient avec le tems, comme il n’y a que la partie inférieure qui reçoit l’effort, la.poulie n’en tourne-roit pas moins rondement, ce qui ne fe peut faire, quand le centre de la poulie efi: trop ouvert.
- Les expériences que nous allons ïapporterferontconnoître, i°.qu’une G iiij
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- $0 Leçons î)ê Physique poulie peut être employée comme un levier du premier genre , dont les bras font égaux , & fur lequel deux puiffances, dont les forces abfolues font égales, demeurent toujours en équilibre , quelques directions qu’elles prennent. 2°. Que les puiffances qu’on- y applique, agilTent d’autant plus fortement que leur diflanee à l’axe eft plus grande.30. Que l’axe eft chargé delà fomme totale de la puiffance ôc de la réfiftance , ôc que fon effort le fait dans unê'direCtion parallèle aux leurs, Ôc qui tend à leur point de concours.
- X. EXPERIENCE*
- P REPARAT 10 N»
- La Figure 36. repréfente une ma* chine compofée de deux piliers élevés ôc fixés fur une tablette plus longue que large ; l’un porte une poulie à jour, de métal, ôc l’autre un lé-vier en équerre dont les bras font égaux, ôc qui tourne très-librement fur fon clou Ôc dans le même plan que la poulie.
- .On fait paffer d’abord fur la poulie
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- Ë X P EKI HE NT ALE. tnflf' cordon aux bouts duquel on atta^ che deux poids égaux P, P, qu’on laifi fe agir dans des directions parallèles 8c verticales comme AP 8c BR.
- Enfuite on tranfporte le poids R au-cordon qui tient au bras È du lévies angulaire, 8c l’on place le cordon de la poulie-, comme P A \ FE.
- Enfin le poids R étant remis à fa première place, & le levier angulaire étant tourné dé manière que D fois en d:, 8c Eene, on attache le poids. P au bout d’un cordon dp, & le cordon de la-poulie qui le portoit, au* bras e du levier tournant*
- È' F F £ T JV
- Les deux poids P, P, font toujours* en équilibre non-feulement quand sis font tous deux dans des directions parallèles 8c verticales , mais encore îorfque l’un des deux agit horizontalement fur la poulie , foit que la corde embrafife les trois quarts de la poulie , foit qu’elle n’en embraffe qu’ua quart.
- Explications.
- La poulie AFB} peut être regat-
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- ii L É. Ç O N5 DE Ph ItÊ faüÉ dée comme un affemblage de léviers du premier genre, dont les bras font égaux, & qui ont un point d’appur commun au centre Coù eft l’axe.Lorf-que le cordon eft vertical de part ôc d’autre , s’il ne peut pas gliffer fur la poulie, il doit avoir le même effet que s’il étoit de deux pièces , dont une fût attachée en A, & l’autre en B» Il y a donc équilibre entre les deux poids P, R , parce qu’ils agiffeiit à des diltances égales du point d’appui, Ôc que chacun d’eux fait fon effort dans une direction perpendiculaire au bras du lévier A G, ou B C.
- L’équilibre fiibfifte par les mêmes ïaifons dans les deux autres cas ; les rayons GC ôc FC font égaux aux deux premiers , A C, BC;ôc les directions - EF ôc. eG leur font perpendiculaires comme R B l’eft à B C: toute la différence qu’il y a , e’eft que les deux puiffances agiffent d’abord par undé^ vier droit AtB, ôc qu’enfuite elles font comme appliquées à des léviers angulaires AC G, ou A CF; ce qui eft la mêmechofe , quant aux effets, comme nous l’avons fait voir ci-deffus,*'
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- ExFERIMBNÏA ES. gjf
- XI. EXPERIENCE.
- Préparation*
- . La Figure 37. repréfente une pou-* lie compofée de plufienrs plans cir-culaires qui lailfent entr’eux des épaif feurs , & dont les circonférences font ereufées en gorge ; les diamètres 9-& par conféquenc les rayons de ces cercles, font entre eux comme les nombres î , 2 , ôc 3. Sur la plus pe-rite des trois circonférences 011 a pla-cé une corde à laquelle font fufpen~ dus deux poids de 6 onces chacun ; êc l’on a fixé en a ôc en b deux autres cordes qui embrafient les deux autres circonférences, 6c qui pendent perpendiculairement aux points 26c 3.
- Effet jv
- Quand les deux poids font en H ôc en I, il y a équilibre entre 6 onces d’une part, Ôc 6 onces de l’autre. Si l’on ôte celui qui eft en H, un autre poids de 3 onces fait la même chofe en K ; ôc quand celui-ci eft ôté , 2 onces placées en L foutiennent le poids de 6 onces en /.
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- $É£ Lésons dé Eh ÿ sïquë
- E X P JL I C A T I O N JV‘
- Le rayon C i étant éga là Cd, il y a équilibre entre deux poids égaux païcë que leurs efforts fe font à égales diftances dû point d’appui. Mais C 2 , étant double de Cd, l’équilibré doit naître entre deux mafTes qui font en raifon réciproque de ces deux longueurs ; ai'nfi 3 onces en foutiennent 6 : 8c par la même raifon 2 onces fuf-fifent à une diflance qui- égale troii îùvsCd.
- XIt EXPERIENCE,
- & R È P A R A T I 0 N
- La poulie GH, Fig.-$2: eft fufpèri* due par fon axe dans deux petites èoucles de métal qui font foutehues de part 8c d’autre pair des cordons qui: pafFent fur deux petites poulies , ôc qui fer ré unifient à deux poids égaux B j D, de forte que: la grande poulie a deux mouvemens ; car elle tourne fur fon axe à l’ordinaire , ôc fon axe peut defcendre avec elle d’une certaine quantité, lorfque la réfiftan» ce des poids B>3 D, vient à-céder*'
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- 3E-X iP .E R I M E N T A Z S» $ $
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- Effets*
- 'Ces deux poids çédent, & îa poulie .tombe d’environ deux pouces, lorfque deux autres poids E, F, qui péfent ensemble & avec la poulie un peu plus que B , D, fe trouvent dans des directions parallèles & verticales : & la poulie remonte en partie, Iorfqu’ayanç ôté le poids F, on retient avec la main le cordon dans la direction A C.
- Explications.
- Quand les deux poids E, F,font fut pendus parallèlement , leurs efforts font perpendiculaires à G, H, qu’on doit regarder comme les extrémités B’un lévie.r droit ; & nous avons fait voir qu’en pareil pas le point d’appui porte la fomme totale.des deux maf-fes ; l’axe qui le repréfente, fouffre donc de haut en bas un effort qui égale les deux poids E , F, & celui de la poulie pris enfemble ; les deux autres B , D',,quis’oppofe,ntàfachûr te, & qui reprëfentent fa réfiftance de bas en haut, font un peu plus foi-bles que cette fomme ; c’e.ft pourquoi la poulie dçfcençL IVJais elle fe relq^
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- ;8tf Leçons de Physique ve, quand un des côtés de la corde celle d’être parallèle à l’autre; car alors l’effort qu'il foutie-nt fe fait félon la ligne 1K, & ne porte plus qu’oblique-ment contre les puiffances B , D.
- Applications«
- La poulie employée comme levier du premier genre , eft un moyen (impie & commode, & dont on fe fert fréquemment pour changer la direction du mouvement. Car de quelque manière que fe préfente une puif-fance dans le plan où eff la poulie , elle fe trouve toujours perpendiculaire à quelqu’un des rayons , ce qui lui conferve toute fon intenfité. Ainfi quoiqu’un cheval ou un boeuf exerce naturellement fa force dans une ligne horizontale , on peut néanmoins par des renvois de poulies appliquer fes .efforts à des réfiftances qui font dirigées verticalement ; quoiqu’un poids tende toujours à tomber., il peut être élevé , fi parle moyen d’une poulie on le met en oppofition avec un plus fort.
- Les léviers coudés ou angulaires ; comme nous l’avons déjà fait remar-
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- ;E.% P1RÎMENTA L E. Sf ^quer, .changent bien aufii les directions ;, jmais la poulie a cet avantage fur qu’elle rend le mouvement continu & qu’elle conferve les puif-fàncès,toujours dans les mêmes dir restions qu’on leur a fait prendre d’abord. Gette différence s’apperçoit air féme.nt p.ar lafeiile infpedion des Fir guref.22. 8c .3 <5.
- : Gomme une poulie qui a plu (leurs •gorges .concentriques * , peut fervir * 'à égaler des forces qui font différentes entr’elles, lorfque les • diamètres de ces gorges font dans des rapports convenables ; on peut conféquem-.ment entretenir l’équilibre, ou bien un japport confiant, entre deux pniffan-ces dont les forces relatives changent continuellement. Car au lieu déplu-{leurs gorges concentriques 9 on peut •n’en Faire qu’une qui ne rentre pas fur elle-même ,, mais qui prenant la forme.fpiralé-, s’éloigne peu à pendu centre, fuivant la proportion dont ï’une des deux forces s’affoiblit.
- Une des plus heureufes applications qu’on ait.faites de cette cou* féquence , c’efl d’avoir rendu uni-:fpiïïiQ.: l’aétiou des re.fforts qui ani-
- F/g. 37“
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- $8 Leçons de Physique ment les montres Sc <l.es pendules.' Nous avons dit dans la fécondé le-*Tom. /.^çon * , que ces refforts comme'tous ^ijs.F/g.qes autres 9 agiflent toujours de plus en plus faiblement à mefure qu’ils :fè détendent ; le rouage qu’ils mettent en mouvement » leur oppofant toujours la même réflftance , il eft évident que la montre ou la pendule -iroit toujours en retardant, pendant tout le tems que de reflort mettrait à fe développer , fi l’on n’a voit pas -trouvé un moyen de prévenir cet inconvénient. Au lieu d’envelopper lür un cylindre la chaîne qui fert à tendre le reflort, on la reçoit fur une 39.-fufée j dont la figure * eft telle, que des tours vont toujours en diminuant de. diamètre , comme la tendon du -reflort augmente. Tout l’art conflits à trouver ce rapport ; car la théorie ne peut fervir qu’à en approcher, les Horlogers font toujours obligés d’en venir à des épreuves , parce que -les reflbrcs ne font jamais régulièrement flexibles Sc élaftiques .dans toutes les parties de leur étendue.
- Quand on fçait de combien l’axs
- d’ung
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- Experimentale, gp tfune poulie doit être chargé , on efi: en état de lui donner les dimen-fions les plus convenables : ce qu’on doit avoir principalement en vûe , c’eft , premièrement, qu’il Toit affez fort : fecondement, qu’il n’ait que la groffeur nécefiaire , afin d’éviter les frottemens d’une trop grande furfa-ce. Mais comme la chappe d’une poulie efi: toujours attachée à quelque point fixe , il faut aufii faire attention que ce qui la foutient foit affez fiable pour réfiller aux efforts qui Te font fur l’axe : il faut même avoir égard aux différentes directions que peuvent prendre ces efforts ; car tel appui réfilleroit dans un cas, qui cé-detoit dans l’autre.
- On peut aufii confidérer la poulie fimple comme un lévier du fécond genre ; elle en a effectivement les propriétés, loïfque la réfiffance R , Fig. 40. étant attachée à la chappe , un des bouts de la corde tient à un point fixe a , ou^ , pendant que l’autre efi: tiré ou foutenu par la puiff fance P, on d. Et alors ou les directions de la puifiance & de la réfiftance font parallèles entr’elles comme cl,dE 9 ŸomeUL H
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- 50 Leçons de .Piîirsr,<£üg
- pu elles font inclinées l’une à Tautrc? comme F k, ck*
- Dans le premier cas , la puiffance ne porte que la moitié du poids de la réliftance ; dans le fécond, l’effort de la puiffance diminue , & le point d’appui fe dirige au point de concours des directions de la puiffance ÔC de la réfiftance , c’efl-à-dire , en k.
- XIII. EXPERIENCE.
- F R E P A R A T 1 O N.
- A, B, Fig. 41. font deux petites broches longues de trois pouces , qui gîiffent dans deux rair nures à jour, pratiquées aux deux bras du fupport G ; îa première fert de point fixe à un cordon qui em-braffe une poulie chargée d’un poids D , Sc dont l’autre bout s’attache au bras d’une balance dont on a ôté un baffin , Sc que l’pn a mife en équilibre . avec elle-même, par le moyen d’un petit poids attaché en H ; Sc cette balance eft fufpendue à l’autre broche B.
- Qn "met d’abord les deux petites
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- Experimentale., pi broches à telle diflance Tune de l’autre , que les deux bouts de la corde venant de la poulie foient parallèles entr’eux.
- • Enfuite en écartant les deux broches, ôn fait prendre aux deux bouts de la corde , des directions inclinées èn fens contraires ; & dans l’un 8c dans l’autre cas on charge le balîin de la balance , autant qu’il le faut pour tenir le fléau dans une fituation horizontale.
- Effets*
- La poulie 8c fon poids D , péfant enfemble 8 onces , il n’en faut que 4 dans le balîin de la balance pour faire équilibre, lorfque les deux bouts de la corde font parallèles entr’eux, 8c dans une direction verticale ; mais lorfqu’ils font inclinés comme Pl,gm3 de la Fig. 40. il faut charger davantage le balïin de la balance pour la tenir en équilibre.
- Explications,
- En confidérant le bras H de la balance comme la puiflance qtii fou-
- Hij
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- £2 Leçons di Phitsïq.ug -
- tient la poülié 6c fa charge , apres que l’autre bout de la corde eft fixé en A , le poids que-I’on'met dans le badin exprime fans équivoque l’effort qui fe fait fur la puiffance, lorf-que tout eft en équilibre. Or on voit par les réfultats la preuve de ce que nous avons avancé ci-deflus J fçavoir, i°. que les directions dès forces oppofées étant parallèles, la puiffance né foutiént que là moitié de l’effort: de la réfiftancé ; car dàns le premier cas où les deux bouts de * Fig- 40. la corde font parallèles entr’eux, ri*,’ direction, de la réfiftancé, eft aufïï parallèle à d e qui eft celle dé la pui£ fance , 8c 4 onces dans le baffin de la balance , en foutiennent 8 en D. 2°. Que les directions des forces oppofées n’étant plus parallèles, la puiffance n’eft plus égale à la moitié de l’effort de la réfiftancé-, 8c que la di-teCtion du point d’appui paffe au point de concours dès deux autres directions ; car dans le fécond cas de l’ëx^ périence, où la puiffance agit obliquement comme P k , 4 onces dans le baffin de la balance ne fuffifent plus pour faire équilibre, ôç l’angfq
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- Experimentale, pÿ gkc, eft égal à celui de l’autre part JPke.
- Quand les deux bouts de la corde' font parallèles comme a b , de, on' peut les confidérer comme étant attachés aux deux extrémités du diamètre be ; lorfqu’ils font obliques comme Fl, gm , on peut les concevoir comme tenant aux points de tangence/, m\ mais les deux lignes1 eb, mly font deux léviers du fécond genre partagés l’un & l’autre en deux bras égaux par la dire&ion ci de laré-fiftance;Ie cordon fufpendu en a, ou ent ^jtranfportant le point fixe en b ou en my on voit tout d’un coup , que la puifi fanee appliquée en e- ou en l , agit toujours à une difiance eb , ou Im % du point d’appui, double de celle de la réfiffance placée en c ou en u ©rfuivant ce qui a été enfeigné touchant le lévier, q onces à une difiance double du point d^appur, font capables d’en foutenir &
- Mais quand la puiffance le dirige obliquement, elle ne fuffit plus aux mêmes- effets qu’au para vant ; parce que la direction perpendiculaire au bras du levier. efi ; comme uou§
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- ^4 Leçons de Physique l’avons fait voir, la plus avantageufe de toutes , & que par conféquent toutes les autres le font moins. Il eft vrai que P l efl perpendiculaire au rayon / c ; mais ce rayon par qui Ton peut concevoir que la puiffance agit 9 efl oblique à ci, direction de la réfif* tance , ce qui revient au même.
- Enfin le point d’appui dirige fou effort par g m, quand la puiffance s’incline comme P l ; parce que dans l’inflant de cette inclinaifon la poulie n’étant point foutenue du côté de la puiffance , elle roule jufqu’à ce qu’elle le foit également de part Sa d’autre, ce qui n’arrive que quand l’angle gkc efl égal à celui de l’autre part P
- Applications.
- Puifque quand on a fixé la cordé de la poulie en A , Fig. 41. il ne faut plus en H, qu’une force de 4 onces pour en foutenir une autre de S en D ; & qu’une force de 4 onces efl toujours la même , foit qu’elle agiffe de haut en bas , foit que fon effort fe faffe de haut en bas par le moyen d’une balance 5 on peut donç
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- Experimentale. "ç$, fubflituer au fléau H K , une autre poulieL ou/, Fig. 42. qui fera comme lui l'office d’un Iévier du premier genre , & il n’y aura jamais en M oiï en m, qu’un effort de 4 onces à fou-„• tenir.
- < Si, pour réfifler à cet effort de 4 onces, on prolonge la corde de M .en N, Fig. 43. & qu’on la faffe paf-fêr fous une troifiéme poulie N O ; celle-ci femblabie à la première deviendra un Iévier du fécond genre où la puiffance O , une fois plus loin du point d’appui JV, que la rçfiftance qui charge l’axe , n’aura befoin que d’une force abfolue qui foit moitié de la flenne ; il ne faudra donc plus qu’un effort de 2 onces de bas en haut, & s’il eft plus commode de tirer de haut en bas, une quatrième poulie donnera , comme la deuxième , cette direction.
- La fécondé & la quatrième poulies qui fervent de renvoi pour changer la direction', peuvent être placées dans une même chappe ; & Ü cette chappe efl: fixée par en haut, fa partie inférieure pourra elle-même fervir de point fixe au premier bout
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- ÿé Leçons £>e Physique de la corde que nous avons fuppofê être attachée en F.
- Cette manière de placer ainfi dans une même chappe plufieurs poulies ou parallèlement entr’elles , ou Ids unes au-deffus des autres eft connue depuis long - tems fous le nom de moufles , ou poulies moufflees. G es machines font fort en ufage pour élever de grands fardeaux, êc elles font commodes en ce qu’elles occupent peu de place , & que l’on peut far/s embarras augmenter à fon gré i’aftioii d’une même' püiffance ; mais cela ne fe fait, comme dans toutes les autres machines , qu’aux dépens d’une plus grande vîteffe dans la püiffance : car ù la poulie qui eft chargée de la ré-iïftance, Fig. 40. s’élève jufqu’à la ligne d a , il eft évident que la puif-4ance qui produit cet effet, parcourt deux fois autant de chemin dans le même tems, puifque les deux parties ab,de, de la corde par laquelle elle agit, doivent fe trouver au-def-fus de la ligne da , quand le centre de la poulie y fera parvenu ; or ces deux longueurs a b, d e égalent deux fois la hauteur & h,
- L’avantage
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- Experimentale. L’avantage que les poulies mouf-ées donneftt à la puiffance , ne peut pas être augmenté à l’infini ; quand une fois les mouffles contiennent une certaine quantité de poulies, les frot-temens inévitables caufent enfuite un déchet dans le produit des forces motrices , qui furpaffe ce qu’on pourroit gagner en augmentant encore le nombre des poulies.
- On doit auffi difpofer les mouffles de façon que les directions des cordes fe trouvent parallèles le plus qu’il eft poffible ; car nous avons fait voit que les puiffances qui agiffent obliquement , en ont moins de forces 9 toutes chofes égales d’ailleurs.
- Des Roues.
- Une roue efl:, comme la poulie ^ un corps rond , ordinairement plat, & mobile fur fon centre : la circonférence , au lieu d’être creufée en gorge, reçoit le mouvement qu’on lui communique., ou tranfmet celui qu’elle a reçû, par fon frottement, ou par certaines parties faillantes qu’on y réferve , ou qu’on y ajoute, & que toms 11L I
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- $€ Leçons de Physique f’on nomme dents, chevilles ou vannes» Les roues fe meuvent de deux façons ; ou elles tournent toujours dans le même lieu , avec un ax;e qui efï: attaché à leur centre , & dont les pivots tournent dans des trous qui fer* vent d’appui, comme on voit dans les horloges , tournebroches, mour lins, &c. ou bien roulant fur leur circonférence , elles portent leur centre , & l’axe qui le traverfe , dans une direction parallèle au plan ou au terrain qu’elles parcourent : telles font celles que l’on met aux carroffes 6c aux autres voitures.
- Les roues qui n’ont qu’une forte de mouvement, dont les axes ne font que tourner, doivent être confidérées comme des léviers du premier genre , qui fervent de même que la poulie , à changer la direction du mouvement , à le tranfmettre au loin, à égaler des puiffances fort différentes l’une de l’autre , à augmenter la vî-jeffe dans l’une des deux.
- i°. Les deux dents A, B, Fig. 44. peuvent être prifes pour les extrémités d’un lévier partagé en deux bras égaux par le point fixe ou centre de
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- TOM.m. IX .LEÇON. Pl S
- Brunet jécit
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- IExperimentale. 99 mouvement C ; & fi l’on place fut le même axe une autre roue une fois plus petite , celle des deux puiflan-ces qui agit par la dent a, étant une fois plus près du centre que l’autre » devient par cette raifon une fois plus foible. On peut donc par ce moyen égaler la force d’une livre à celle de deux.
- 2°. On auroit encore le même effet , fi la petite roue , au lieu d’être immédiatement appliquée fur la gran-de , étoit à l’autre bout de l’axe ; de Cette manière le mouvement de la grande roue H, Fig. qy. fe peut tranf-mettre à une grande diftance par la petite roue ou pignon D , qui tient au même arbre.
- 30. Si ce dernier pignon engrène une autre roue E , qui ait des dents parallèles à fon axe , le mouvement qui lui fera tranfmis changera de direction , & deviendra horizontal d$ vertical qu’il étoit.
- q°. Enfin fi la roue E a quatre fois plus de dents que le pignon D, comme celui-ci ne peut fe mouvoir fans la roue verticale H, il faut que l’une & l’autre faffent quatre tours, pour 1 H
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- ,200 Leçons be Physique faire tourner une fois la roue horir jzontale E ; & réciproquement fi l’on tourne une fois celle-ci, on fera tourner quatre fois, le pignon , l’arbre Sç la roue verticale. Si l’on fuppofe donc à chacune des deux grandes roues iine manivelle F, ou G, menée par un homme, qui lui fafle faire un tour dans une fécondé s le mouvement aura quatre fois plus de vîteffe , lorf-qu’il fera tourner la manivelle F, que quand on appliquera la même puif fan ce en G.
- Quant aux roues qui ont deux fortes de mouvemens, comme celles des voitures, dont le centre s’avance en ligne droite , pendant que les autres parties tournent autour de lui ; on doit les regarder le plus fouvent comme un lévier du fécond genre ? qui fe répété autant de fois qu’on peut imaginer 4e points à la circonférence. Car chacun de ces points ell l’extrémité d’un rayon appuyé d’une part fur le terrain , & dont l’autre bout chargé de l’elïieu qui porte lp. •voiture eft en même tems tiré par la puiflance. qui la mène : de forte que •g , le plan étpit parfaitement uni
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- Experimentale, ioi idc niveau , fi la circonférence des roues étoit bien ronde & fans inégalités > s’il n’y avoit aucun frottement de l’axe aux moyeux , 8c fi la direction de la puiffance étoit toujours appliquée parallèlement au plan * une petite force méneroit une charrette très-péfante. Car la réfiftance qui vient de fon poids , repofe entré* - rement fur le terrain par le rayon C Ai, Ftg,. 46. ou par un femblable qui lui fuccéde l’inftant d’après.
- Mais de toutes les conditions que nous venons de fuppofer , & dont le concours feroit nécelfaire pour produire un tel effet, à peine s’en ren-eontre-t-il quelqu’une dans l’ufage ordinaire.'
- Les roues des charrettes font grôf-fièrement arrondies , 8c garnies de gros doux ; les chemins font inégaux par eux-mêmes, ou ils le deviennent par le poids de la voiture qui les enfonce ; ces inégalités, foit des roues, foit du terrain, font appuyer la roue par un rayon C ou CNt oblique à la direction de la puiffance PC, ou à celle de la réfiftance C Ai le poids qui réfide en Cpéfe donc en
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- io2 Leçons de Physique
- partie contre la puiffance , qui ne peut le faire avancer, qu’en le faifant monter autant que le point ou N eft au-deffus de M.
- D’ailleurs, quand les circonférences rouleroient fur des furfaces parfaitement unies & droites ; il fe fait indif-penfablement de l’eflieu aux moyeux , un frottement qui eft de nature à être toujours confidérable , comme nous l’avons remarqué dans la troifiéme
- *Tome!» leçon
- a J J. Les creux & les hauteurs qui fe ren-
- contrent dans les chemins, changent aulïi la direction de la puilfance. Un cheval placé plus haut ou plus bas par la difpolîtion du terrain, au lieu de faire fon effort par la ligne C P , Fig. 46. parallèle à la portion du plan 9 qui porte actuellement les roues , le fait allez fou vent par CS, ou CR s c’eft-à-dire , obliquement à la direction C M de la réliftance, & par con-féquent avec défavantage.
- Mais s’il n’eft pas poiïible de fe mettre abfolument au-deffus de toutes ces difficultés , on peut cependant les prévenir en partie , en employant de grandes roues 5 car il eft
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- Expérimentale. 103 Certain que les petites roues s’engagent plus que les grandes, dans les inégalités du terrain, comme on le peut voir par la Fig. 47. & parce que la circonférence d’une grande roué fnefure en roulant, plus de chemin que celle d’une petite ; elle tourne moins vite , ou elle fait un plus petit nombre de tours pour parcourir un efpace donné , ce qui épargne une partie des frottemens.
- Nous entendons par grandes roues celles qui ont cinq ou fix pieds de diamètre ; dans cette grandeur, elles ont encore l’avantage d’avoir leur centre à peu près à la hauteur du trait d’un cheval , ce qui met fon effort dans une dire&ion perpendiculaire au rayon qui pofe verticalement fur le terrain ; c’elt-à-dire , dans ladireftion la plus favorable , au moins dans les cas les plus ordinaires.
- Du T r e u 1 l , ou Tour : & du Vlndas ou Cabestan.
- L’infpection feule des Figures 48 & 49. fuffit pour feire connoître que ces deux machines , à proprement
- Iiiij
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- 104 Leçons de Physique parler, font la même à qui l’on donne différens noms , félon les différentes positions dans lefquelles on l’employe. Quand le rouleau ou cylindre A B , qui reçoit la corde , & qui eft la partie principale, fe trouve placé horizontalement , la machine fe nomme .7*smr ou Treuil ; elle s’appelle Vindas ou Cahefian , quand ce même rouleau eft vertical.
- Ces deux machines font employées fréquemment aux puits, aux carrières , dans les bâtimens, pour élever les pierres 8c autres matériaux , fur les vaiffeanx 8c dans les ports , pour lever les ancres, &c. Et quand on y fait attention , on les retrouve en petit dans une infinité d’autres endroits où elles ne font différentes que par la façon , ou par la matière dont elles font faites. Les tambours, les fufées , les bobines fur lefquelles on enveloppe les cordes ou les chaînes, pour remonter les poids ou les ref forts des horloges, des pendules, des montres mêmes, &c. doivent être regardés comme autant de petits treuils 8c de petits cabeftans.
- Ce que nous avons dit des pou-
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- Experimentale. iô/ fies 6c des roues, comprend ce qu’il y a de plus important à fçavoir touchant le treuil ; car lî l’on conçoit l’arbre tournant comrtie une fuite de poulies enfilées fur le même axe, fi Fon confédéré les leviers en croix, qui fervent à le mettre en mouvez ment , comme des rayons prolongés , de la première de ces poulies ; enfin fi l’on fait attention, que quand l’axe tourne , tout ce qui fait corps avec lui participe à fon mouvement; on verra tout d’un coup que cette machine fait l’office d’un lévier fans fin, du premier où du fécond genre, qui a deux bras inégaux à compter du point fixe h, fçavoir, le demi-diametre du cylindre g h, Fig. yo. par lequel agit la réfiftance, & un autre rayon h k du même cylindre prolongé par un des léviers qui forment la croix, 6c par lequel la pniffance fait fon effort.
- La puiffance P ou p efî donc à la réfiftance G, comme la longueur P b-, ou p h, eft à g b, oukhj c’eft-à-dire, que fi chacun des léviers croifés, à compter depuis le centre du cylindre , eft quatre fois plus long que le1
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- io6 Leçons de Physiq.ûé demi-diamètre^, un poids de 40C>‘ livres, attaché à la corde G g, peut être foutenu par un effort équivalent à ioo livres, qui réfifteroit en P.
- Mais fi l’on n’avoit qu’un effort de ïoo à employer de cette manière contre 400 ; lorfqùe le lévierP vien-droit à tourner, la puiffance prendroit une direction défavantageufe & ne fuffiroit plus, comme on l’a expliqué en parlant des manivelles ; & d’ailleurs, fi ces léviers croifés étoient fort longs, un homme ne pourroit pas facilement quitter l’un pour reprendre l’autre ; c’eft pourquoi aux carrières, aux minières, & dans les grues où le treuil ell employé en grand les léviers croifés aboutiffent à une circonférence, & forment une grande roue que l’on garnit de chevilles , comme T, T. Fig. yi. Par ce moyen la force des hommes, toujours appliquée à une même diflance du centre de mouvement agit uniformément, & plufieurs peuvent travailler en même tems par un même rayon fans s’incommoder réciproquement.
- Si la corde après avoir enveloppé le rouleau dans toute fa longueur,
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- TOM. 1U . IX . LEÇON p[. 6.
- Jl-Jiru.nct frcit
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- Experimentale., ioj retournoit fur elle-même pour l’envelopper une fécondé , ou une troi-fiéme fois, comme il arrive quand on fe fert du treuil pour élever des fardeaux à une grande hauteur ; ii faut avoir égard à l’augmentation du diamètre du rouleau ; car puifque fon rayon efl le lévier de la réfiflan-ce , quand le diamètre de la corde efl ajouté une ou deux fois à la longueur de ce rayon , l’effort du fardeau fe trouve plus loin de l’axe ou point d’appui , ce qui l’augmente d’autant.
- IL SECTIOR
- Du Vlan incliné.
- * Tom. U. 177-
- En traitant de la péfânteur dans la fixiéme leçon * , nous avons donné la définition du plan incliné, & nous avons fait connoître comment 6c dans quels rapports il retarde la chûte des corps graves. Nous fuppoferons donc comme une vérité prouvée, qu’une maffe qui roule ou qui gliffe de haut cn-bas le long d’un plan incliné , efl
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- io'8 Leçons de Physique en partie foutenüe par ce plan , & qu’elle l’eft d’autant plus, que l’in*’ clinaifon eft plus grande.
- Il fuit de ce principe , qu’une pui'fc fance appliquée à foutenir un corps fur un plan incliné , n’a pas befoin d’être égale au poids de ce’ corps : Sc comme un poids n’eft autre chofe qu’une force dont la diredion eft déterminée ; on peut dire plus généra1-lement , qu’une pùiffance quelconque , qui eft obligée de furvre un plan incliné à fa direclion', peut être égalée on vaincue par une autre puif fance plus foible.
- Mais puifqu’un plan fait obflacle à îa chute cî’ün corps , parce qu’il eft oblique à la diredion de la péfan-teur, on doit préfumer qu’il affoi-blira de même toute autre pùiffance dont la diredion fera oblique à la fien-ne ; & en effet l’expérience prouve , i°. Qu’une petite force en foutient une plus grande fur un plan' incliné ; 2°. Qu’une petite force employée contre une plus grande , n’agit jamais avec autant d’avantage, que quand fa diredion eft parallèle au plan incliné par lequel elle fait fon effort.
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- Experimentale. 1.0.9 PREMIERE EXPERIENCE,
- 1? REPARATION*
- La machine qui efl repréfentée par la Fig. première , eft compofée cî’une tablette A C3 longue d’environ iy pouces & large de trois ou quatre ; elle eft jointe par une charnière en C ,à une autre tablette au bout de laquelle eft fixé un quart-de-cercle qui fert à régler Sc à fixer Ton inclinaifon : lp eft un cylindre de bois dur qui pé-fe y ou 6 onces , & qui tourne très-librement fur fon axe, dans une efpé-ce de chappe de métal, foutenue par deux cordons qui paffent fur deux poulies de renvoi e, e3 & au bout def-quels font attachés deux poids d, d ? de deux onces chacun. Les deux petites poul,ie§ font portées par une pièce (le métal, que l’on peut placer à cliffé? rens .endroits- fur le quan>de-cercler On incline le plan A C un peu plus que de 4 y degrés ; on place le cylindre ou rouleau D en fa partie inférieure , Sc l’on met les poulies de renvoi de façon que les cordons qui tirent le rouleau foient parallèles
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- no Leçons de Fhysiqüe au plan incliné , & on laiffe agir les deux poids d , d.
- Enfuite on répété la même chofe , excepté feulement , qu’on place les poulies de renvoi en E ou en F, afin que leurs dire fiions fe trouvent au-deffus ou au-deffous du plan incliné , & faifant un angle avec lui, comme 4 DF, ou A DE.
- Effets*
- Les cordons étant dans une direction parallèle au plan incliné , les deux poids qui péfent enfemble 4 onces j commencent à enlever le rouleau qui en péfe environ 6. Mais lorf-qu’on a placé les poulies en F & en Ê , ces mêmes poids ne fuffifent plus pour faire monter, ni même pour arrêter le rouleau. Le même effet arrive , fi , au lieu de changer les poulies de place, on incline plus ou moins le plan A C.
- Explications.
- Le rouleau de notre expérience efl un corps grave qui eff naturellement déterminé à fe mouvoir de haut-en-bas 3 & perpendiculairement
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- Experimentale, m ;au plan de l’horizon : deux caufes concourent à l’arrêter ; la première eft la réfiftance du plan incliné fut lequel il pofe ; la fécondé , eft l’effort des deux poids d, d. Si cette dernière caufe agiffoit feule , il faudroit que la fomme des deux poids fut .égale à la maife du rouleau ; on a vu. par le réfultat de l’expérience , que 4 onces en foutiennent y ou 6 , par le moyen du plan incliné ; il eft donc indubitable qu’en pareil cas une petite force en peut foutenir une plus grande.
- Pour rendre raifon de cet effet , fuppofons que la ligne a c, Fig. 2. l'oit le plan incliné, que le cercle dfg eft la bafe du cylindre ou rouleau , que tout le poids de ce corps réfîde au centre k , de qu’il eft en équilibre avec une puiffance dont la direction e(lkp> pendant que fon poids le fol-licite à tomber par la ligne k h , per? pendiculaire à l’horizon b c. V0Ü3 donc deux forces appliquées à l’ex-jtrémité k , d’un même rayon ou lé-vier . dont l’autre bout d eft appuyé fur le plan ; mais l’une des deux fait , avec ce levier un angle droit p k d 9
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- ïi2 Leçons de Physique •elle agit dans la direction la plus avan-îageufe qu’elle puiffe avoir ; l’autre au contraire agit par une ligne inclinée à ce même levier , & fait avec lui un angle aigu à k h, ce qui le réduit à la longueur d e, félon ce que nous avons enfeigné dans la feétion précédente ; ainli comme d e, efl plus court que dk, on peut dire que le poids au rouleau le cède d’autant à la puiffance p : & pour ramener ceci à une régie générale , on doit faire attention que le triangle d ke efl: fem-blable à celui qui repréfente le plan incliné abc, 8c que les deux lignes d e, d k-, par çonféquent, ont le même rapport entr’elles que a b 8c aç ; d’où il fuit cette propofition , que le poids du mobile efl à la fuiflançe qui le foutient, comme la hauteur du flan incliné efl à fa longueur ; ç’eft-à-dire , que jli la ligne a b , hauteur du plan, en à la ligne aç, qui exprime fa longueur, dans le rapport de 2 à 3 , avec un effort de 2 onces on peut foutenir un poids de 3 onces , placé fur un plan incliné.
- Mais connue la puilfance n’a cet avantage fur la réfiftance qu’en con-
- féquence,
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- Experimentale; 113 fcquence d’une diredion plus favorable à Ton effort, elle doit en avoir moins lorfqu’elle ceffe d’agir parallèlement au plan ; car dans toute autre pofition,, elle eft inclinée au rayon d k. Le plan incliné n’eft favorable à la puiffance , que parce qu’il foutienc en partie le poids du mobile. Quand cette puiffance agit au-deffus du plan comme k i, elle ne laiffe pas porter •'au plan tout ce qu’il pourroit porter ; & fi elle s’en éloigne jufqu’à tirer di--redement le poids fuivànt la ligne k l, il eft évident qu’alors le plan n’eft plus chargé de rien , & que l’effort de la puiffance doit être égal au poids du mobile pour le fou-tènir. Lorfqu’elle agit au-deffous du plan comme k m, une partie de fa force eft employée en pure perte contre le pian ; Sc l’on conçoit bien que fi elle s’abbaiffoit jufques à prendre la diredion k n, la réfiflance du plan devenant direde , l’empêcheroic d’avoir aucune adian contre le poids du mobile.
- Applications.
- L’expérience que nous venons d’ex-lome III. K.
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- iï4 Leçons de Physique pliqùer fait voir, non feulement qu’on peut tirer avantage des plans inclinés pour vaincre des réfiftances, ou pour foutenir de grands poids avec des forces moins grandes qu’il n’en faudroic employer pour les arrêter , ou pour les élever dans une dire&ion verticale ; elle fait connoître aufïi, qu’un mobile dont le centre de péfanteur n’eft point foutenu, doit toujours tomber quoiqu’il pofe d’ailleurs. Car il ne fuf-fit pas que le rouleau porte au point *2- *• d fur le plan ; * fans l’effort de la puif-fance p , il rouleroit de haut en-bas , parce que le centre de fa péfanteur qui agit dans la dire&ion k h n’eft point foutenu.
- C’eft ainfi qu’on peut rendre rai-fon d’une infinité d’effets dont on eft furpris -& qu’on a peine à expliquer, quand on ignore , ou qu’on ne fait point attention à ce principe. La Fig. 3. par exemple , repréfente un folide A compofé de deux cônes qui font joints par leurs bafes ; on pofe ce corps fur deux régies B C, D C, qui font enfemble un angle aigu , <Sc qui font plus élevées par l’autre bout B 3 D 3 de forte qu’il.eft comme fur un
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- Experimentale, nf plan incliné ; lorfqu’on le laide libre , il monte en roulant, & fuit en apparence, une route toute contraire à celle que tous les corps graves ont coutume de prendre.
- Cet effet vient de ce que le centre de gravité du corps A n’eft point fou-tenu ; car lorfqu’il eft placé en C, il y refleroit en repos, s’il portoit fur un rayon a perpendiculaire au plan horizontal efi Fig. 4. mais comme les deux régies font un angle, elles touchent ce double cône par des points qui font plus reculés comme g : ainfi le centre de gravité qui eft en a porte à faux, Si le corps entier commence à rouler de Cvers B. A mefure qu’il s’avance dans cette direftion, les deux régies étant de plus en plus écartées , le mobile defcend d’une quantité égale au demi-diamétre a e , plus grande que la hauteur/j? à laquelle il fem-ble s’être élevé ; Si le point a , par rapport à l’horizon , defcend réellement de la quantité h B.
- Si les corps tombent toutes les fois que le centre de gravité n’eft point foutenu, il eft vrai de dire auffi qu’ils ne tombent jamais, tant que ce mê-
- Kij
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- n6 Leçons dë Physique me centre eft appuyé ; c’eft pour eeîa qu’on voit tant d’édifices , qui' ont perdu leur à-plomb Sc qui ne laiffent pas que de Te foutenir, & certains ouvrages bâtis en faillie,qui ne manquent point pour cela de lafolidité qu’il leur convient d’avoir.
- On feroit peut-être tenté de croire que c’eft pour le bon air qu’un dan-feur de corde gefticule prefque toujours des bras ; mais la vraie raifoir, c’eft que comme il marche fur une ef-péce de plan très-mobile, qui s’incline continuellement , & de différentes manières fous fes pas : lorfqu’il s’apperçoit que le centre de fapéfan-teur n’eft pas foutenu , il le rappelle dans la ligne de dire dion , en allongeant le bras du côté oppofé , comme un lévier dont le poids eft d’autant plus puiffant que fes parties font plus loin du centre de leur mouvement : & lorfqu’il n’eft point encore affez habile dans fon art, il employé pour cet effet un contrepoids, qu’il avance à droite ou à gauche félon le befoin.
- Les enfans qui commencent à marcher 3 Ôc qui n’ont point encore ac-
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- E x P E K I M E N T A L S. I îf ‘quis l’habitude de diriger leurs corps relativement aux différens plans fui? lefquels ils palfent, évitent, par les mouvemens de leurs bras, une partie des chûtes aufquelles les expofe pref-que continuellement une démarche qui n’eft pas encore bien allurée.
- Pourquoi les perfonnes qui ont un gros ventre fe penchent-elles en arriére ? c’ell que fans cette attitude , le centre de péfanteur trop peu fou-tenu, les mettroit en danger de tomber fur la face. Un crocheteur au contraire , qui porte un gros fardeau fur le dos, fe courbe en avant, parce que fa charge & lui ont un centre de gravité commun, qui le plus fouvent ; fe trouve placé hors du porteur, 8c qui ne feroit point foutenu s’il mar-choit droit. Il faut donc dé néceffité qu’il le penche jufqu’à ce que ce centre fe trouve dans une ligne verticale qui palfe entre fes deux pieds.
- Quand on veut fe tenir debout fur une jambe, on eft obligé de faire un mouvement de côté, pour mettre le corps perpendiculairement fur celui des deux pieds qui doit le fou-îenir ; fi l’on veut fe bailler en pur-
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- iiB Leçons de PmrsiQus tant la tête en avant, il faut nécef-fairement porter en arriére la partie oppofée , pour entretenir l’équilibre entre-l’une & l’autre ; voilà pourquoi l’on ne peut ni fe tenir fur un feul pied , ni rien ramafler devant foi en fe baillant 5 lorfque Ton a immédiatement à côté , & derrière foi , un mur ou un arbre qui empêche les mouvemens qu’il faut faire, pour placer ou pour maintenir le centre de gravité dans la ligne de dire&ion qui paffe au point d’appui.
- DES MACHINES Qui font compofées de plans inclinésJ
- Parmi les machines qui agiflent comme plans inclinés, les plus Amples , 8c celles dont l’ufage ell le plus commun , font les Coins & les Vis : je me bornerai à ces deux efpéces ; & en examinant leurs principales propriétés , j’en indiquerai quelques autres qui peuvent s’y rapporter.
- Du Coin.
- On donne communément le nom
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- Experimentale, cle Coin à un corps dur compofé de trois plans qui terminent deux triangles comme D A C', Fig. <ÿ. les deux plus longs de ces plans forment un angle à la ligne A a > qu’on appelle la F ointe ou le Tranchant : le plus petit D c qui détermine leur écartement fe nomme la Bafe , ou la Tête , ôc la hauteur fe mefure par la ligne A B qu’on regarde aufïi comme l’axe du coin.
- On fe fert ordinairement de cette machine pour fendre , foulever , ou preffer quelque matière ; & pour la faire agir, on employé la prefïion d’un reffort ou d’un poids, & plus communément encore le choc d’un corps dur qu’on fait mouvoir avec une certaine vîteffe , comme un marteau, un maillet, ôcc.
- Le plus fouvent la réfiflance que l’on a à vaincre avec le coin , vient de la ténacité des parties qu’il faut défunir & écarter ; cette adhérence qui varie à l’infini, félon la nature des corps, leur grandeur , leur figure , ôc quantité d’autres circon flan ces , ne peut s’eftimer que très-difficilement ; d’un autre côté, lapercuffionquel’on
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- 120 Leçons de Physique employé pour faire agir le coin, eft une force qu’il eft bien difficile de comparer fans erreur à celle d’une fimple preiïion , parce que le produit defon effort ne dépend pas feulement de la quantité du mouvement dans le corps qui frappe , mais encore de la nature de celui qui eft frappé de la manière dont il reçoit le coup, & de plufieurs autres caufes qui- influent fou-vent plus ou moins qu’on ne l’a penfé. J’écarterai donc toutes ces confidéra-tions comme étrangères à mon objet préfent ; 8c pour me renfermer précifément dans les propriétés du coin, je fuppoferaides puiflanees dont on connoît la force abfolue , comme des poids ou des refîorts d’une force déterminée , afin de n’avoir plus à confidérer que les rapports que prennent entr’elles la puifiance 8c la ré-fiftance , par la feule interpofition du coin.-
- En confidérant les différentes manières dont le coin peut agir, j’en conçois principalement deux , auxquelles il me femble qu’on peut rapporter toutes les autres avec des modifications. Premièrement, j’imagine
- deux
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- Experimentale. 121 deux co!rps A, B , Fig. 6. appuyés fut un plan bien folide iiir lequel ils ne puifTent que gliffer ou rouler dans les diredions CD, CD ; je fuppofe auflî qu’une force déterminée , comme de 10 livres, par exemple, appliquée en E s’oppofe à ce mouvement : fi je fais defeendre , entre les deux corps , le coin FGH de toute fa hauteur ; il eff certain qu’à la fin de cette adion les deux mobiles A, B, feront écartés l’un de l’autre de toute la largeur de la baftFH. On conçoit bien aufli qu’ils le feroient plus ou moins, fi j’em-ployois un autre coin dont l’angle fut plus ou moins ouvert, comme ïmG, ou InG; mais pour tranljaorter ainfi deux maffes qui réfiftent, il faut de la force, & l’on eff obligé d’en employer davantage quand on Ie« tranfporte à une diffance plus grande dans untems déterminé.
- Secondement, je me repréfente un ' coin qui fait effort pour écarter davantage les deux parties d’une bûche entre-ouverte, Fig. 7. tandis qu’elles réfiftent à cet écartement, par la liaifon des fibres qui font encore unies au-defifous de l’angle p. Je conçois les deux lignes "Tome 111. L
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- s22 Leçons de Physique fp,pq, & de l’autre part, tp ,tr,coin-, me deux léviers angulaires , dont les braspr, p font liés enfemble parades, fils également diftans l’un del’autre;le coin agiflant en 16c en /, fait donc fon effort par les deux bras t p, fp, contre le premier lien qui eft à l’angle p, tandis que les deux autres bras s’appuyent «mutuellement l’un contre l’autre au-delfous. Si ce lien eft inflexible, 6c qu’il ne puiffe céder fans fe rompre , l’effort du coin produira cet effet s’il excède un peu la force de ce fil ; 6c s’il efl: une fois rompu , celui qui le fuit immédiatement , quoiqu’aufli fort, fe rompra plus facilement par la même a&ion du coin , parce qu’a-lors le lévier de la puiffance eft au-f gtnenté en longueur , comme on le peut voir par les deux lignes ponctuées qui répondent au fécond lien; & par la même raifon , cet avantage que reçoit la puiffance doit aller toujours en augmentant. N’efl-ce pas pour cela que les bois durs 6c fecs , les pierres, le verre , 6c en générai toutes les matières dont les parties font fort roides, fe caffent par éclat, & fe fendept fort aifémept dès qu’op
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- Experimentale. 123 a commencé à les entamer ? Il n’en feroit pas tout-à-fait de même fi ces liens que je fuppofe , étoient flexibles, parce que les premiers venant à céder un peu , laifferoient porter aux autres une partie de l’effort du coin „ & la même force ne fiiffiroit pas pour les rompre tout-à-fait.
- Que le coin agiffe de l’une ou de l’autre façon , il paroît : i°. Qu’on peut s’en fervir avantageufement pour vaincre de grandes réfiftances : 20. Que fon adion devient d’autant plus puiffante , qu’il eft plus aigu. L’expérience , en confirmant ces deux pro-pofitions , nous donnera lieu de déterminer le rapport des puiffances qui agiffent rime contre l’autre par le moyen de cette machine.
- IL EXPERIENCE.
- Y REPARATION*
- Les deux plans A C, B C, Fÿ. £>„ forment les deux faces d’un coin , qui peut devenir plus ou moins aigu , par le moyen d’une charnière qui eft au point C, & de deux écroux E , F, qui arrêtent les deux autres extrémités Lij
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- Î24 Leçons de Physique à la régie G H ; pour cet effet cettè dernière pièce doit être percée d’une rainure à jour dans laquelle on fait glifler deux tourillons à vis que l’on à ajoutés aux bouts des deux plans. DI, eft un chafïis placé horizontalement fur deux montans qui aboutif-fent à une tablette qui leur fert de pied. Deux rouleaux m, n , tournent dans des petites chappes qui gliffent avec beaucoup de facilité , fur deux fils de métal tendus d’un bout à l’autre du chaffis. On voit, par cette dif-pofition , que les rouleaux ne peuvent être écartés l’un de l’autre que par une force capable d’élever le poids p , & que le coin ABC, agiffant contre eux par fon propre poids , ou par celui qu’on lui ajoute , il eft facile de comparer l’effort de la puiflance avec celui de la réfiftance.
- Le poids p étant de deux livres , on rend le coin tellement aigu , que fon propre poids fuffife pour écarter les rouleaux ; enfuite on l’ouvre de manière que fa bafe AB , foit égale à la moitié de la hauteur K C,
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- TOJH. III. IX . LEÇON pL 7 .
- H- yfumt-faxt
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- > Experimentale. ï2|
- Effets.
- i°. Lorfque le coin eft allez aigu * quoiqu’il ne péfe qu’environ 12 onces , Ton effort devient fuffifant pour écarter les rouleaux.
- 2°. Lorfque fa hauteur égale deux fois la largeur de fa bafe ; il écarte encore les rouleaux, fi l’on ajoute un peu plus de q onces à fon poids , c’eft-à-dire , qu’avec un effort d’une livre il fait équilibre à line force qui eft double.
- V
- Explications.
- v Si le poids p , de notre expérience £ étoit partagé en deux autres d’une livre chacun, comme p, r, Fig. 9.& que les deux rouleaux m, ne pûffent s’écarter l’un de l’autre fans faire montée d’autant ces deux poids, il eft certain que fans l’intermède de la machine , il faudroit une maffe égale à deux livres pour leur faire équilibre , & un peu plus pour les faire monter : or nous voyons que par le moyen d’un coin, 12 onces les enlèvent ; nous Voyons aufti qu’il en faut un peu plus de 16 pour faire le même effet quand
- L iii
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- Leçons de Physique 3e coin devient moins aigu : nos deux propofitions font donc prouvées ; il s’agit maintenant d’expliquer le fait.
- La force d’un corps qui fe itieut 3 ou qui tend à fe mouvoir , vient de fa maffe & du degré de vîteffe qu’il a ou qu’il auroit fi le mouvement avoit lieu. Or le coin abc ne peut defcen-dre de toute fa hauteur , que les rouleaux ne parcourent en même-tems les deux efpaces cl, ci, 6c que par Oonféquent les deux poids p , r, ne faf-fent autant de chemin en montant > mais ces deux efpaces qui égalent en-femble la bafe a b, ne font que la moitié de la hauteur du coin , de fort® qu’un poids placé en k fait dans le mê-ime-tems deux fois autant de chemin en defcendant, que les poids p, r, en font en montant; ainfi dans le -cas de l’équilibre, le poids k doit être à la fomme des deux autres en raifon réciproque des vîteffes, c’efl-à-dire, une livre contre deux , lorfque la ligne k c efi double de la ligne a b : d’où il fuit cette propofition générale, la. fuijjance efi à la réfifiance , dans le cas d'équilibre, comme la bafe du coin efi à fa hauteur s ce qui n’a lieu cependant àlâ
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- Experimentale. 12 7 rigueur , que quand les forces oppo-fées peuvent être comparées à des poids, comme dans l’expérience précédente.
- Applications.
- Les ufages du coin ne font pas bornés à fendre du bois ou des pierres, 6c fa forme n’efl pas toujours celle d’un morceau de fer groffiérement aiguifé qu’on chaiïe à coups de marteaux : on peut dire en général que tous les outils tranchans , de quelque nature qu’ils foient, la coignée 6c la ferpe du Bûcheron , le cifeau 6c la gouge du Sculpteur 6c du Menuifier , la lancette 6c le fcapel du Chirurgien „ le couteau 6c le rafoir qui font entre les mains de tout le monde, font ancrant de coins dont l’angle , la grandeur , la figure, la duveté font proportionnés à la qualité des matières fur lefquelles ils doivent agir , & à i’a&ion du moteur qui doit régler leur effort. Cette obfervation fe préfente d’elle-même, lorfqu’on fait attention que tous ces infirumens ont effentiel-lement deux furfaces plus ou moins inclinées l’une à l’autre , & qui for-
- L iüj
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- ïsS Leçons de Physique ment toujours , à l’endroit de leurs jonction, un angle plus ou moins aigu.
- Comme c’en l’angle qui effc la partie effentielle du coin , il n’eft pas né-eeffaire qu’il Toit formé par !e concours de deux feuls plans ; les doux ' qui ont quatre faces qui aboutilTent à une même pointe , les poinçons ronds, les épingles, les aiguilles, &c. dont la fuperficie peut être regardée comme un affemblage de lignes qui fe réunifient à un angle commun , font aufii fofiice de coins , & doivent être considérés comme tels.
- , Il faut remarquer que parmi les différentes fortes de tranchans, il y en a beaucoup que l’on fait agir en les traînant, félon leur longueur , en même-tems qu’on les appuyé directement contre le corps qu’on veut entamer ; tels font les couteaux, les biftouris, &c. Ces fortes d’inftrumcns agiffent en même-tems comme des coins 8c comme des fcies ; car il faut fçavoir que le tranchant le plus fia efl: compofé de parties qui ne font pas toutes exactement dans la même ligne : les unes plus hautes que les au:-
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- Expérimenta lé. 129 très forment autant de petites dents qu’on peut appercevoir avec le mi-crofcope, & qui ne tiennent pas contre un long ufage ;c’eft pourquoi l’on a foin de les réparer comme on les avoit fait naître , en frottant les faces de la lame fur une pierre à aiguifer ; ( ce que l’on nomme donner le fil : ) tout inflrument qui coupe de cette manière n’a pas befoin qu’on l’appuyc aulîi fort qu’un autre ; c’eft pourquoi dans les opérations de Chirurgie 011 préféré , autant que l’on peut, l’ufa-ge du biflouri à celui des cifeaux qui ne coupent qu’en ferrant, pour éviter la contufion des parties, & pont épargner de la douleur au malade.
- Mais quoiqu’un tranchant foit fait pour couper en traînant comme les couteaux ordinaires , il ne faut point oublier qu’il peut aufîi entamer & divi-fer un corps contre lequel il ne feroit que preiTé directement. C’elt une témérité que de frapper, comme on fait quelquefois, avec la paume de la main fur le tranchant d’un rafoir ; la peau véritablement réfifte un peu plus quand l’inflrument n’agit fur elle qu& comme un coin, fur-tout s’il atta-
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- ï^o Leçons de Physique que à la fois une grande étendue? mais il eft toujours dangereux d’ef-fayer jufqu’où peut aller cette réfif-tance.
- Des Vis,
- La Vis eft un cylindre ou un cône fort allongé fur lequel on a creufé une gorge qui tourne en fpirale; la cloi-fon qui eft réfervée entre les tours de cette gorge , s’appelle le Filet de la vis ; & la diftance quil y a d’un filée à l’autre fe nomme le Pas : on pratique auiïi ce filet & cette gorge dans une cavité cylindrique pour en faire une vis intérieure ; & quand ces deux fortes de vis font tellement proportionnées que le filet de l’une peut fe mouvoir dans la gorge de l’autre , 8c réciproquement, celle qui eft creufe prend le nom à'Ecrou,
- En jettant feulement les yeux fur les Figures io & ii.on reconnok facilement que le filet d’une vis, à ne conlidérer que l’endroit qui reçoit l’effort de la réfiftance, n’eft: autre chofe qu’un plan incliné à la bafe du. cylindre qu’il enveloppe ; 8c que ce plan eft: d’autant plus incliné que Les
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- Experimentale, 13? pas font moins grands ; ainfî lorfqu’u-ne vis tourne dans Ton écrou , ce font deux plans inclinés dont l’un glifle fur l’antre. La hauteur eft déterminée pour chaque tour par la diftance d’un filet à l’autre , de la longueur eft donnée par cette hauteur , & par la circonférence de la vis ; car fi l’on développe un de ces filets a b , avec fon pas bc, on aura le triangle a b c} Ftg* 10.
- ' Quand on veut faire ufage de cette machine , on attache ou l’on applique l’une des deux pièces ( la vis ou l’écrou ) à la réfiftance qu’il faut Vaincre , & l’autre lui fert comme de point d’appui ; alors en tournant, on fait mouvoir l’écrou fur la vis, ou la Vis dans l’écrou, félon fa longueur, de ce qui réfifte à ce mouvement avance ou recule d’autant. Aux étaux des Serruriers, par exemple , une des deux mâchoires eft pouffée par faction d’une vis contre l’autre , à laquelle eft fixé un écrou: il faut,comme on voit , que la puiffance falTe un tour entier pour faire avancer la réfiftance d’un pas, c’eft-à-dire , d’un 'filet à l’autre : ainü en la fuppofanî
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- *'32 Leçons de Physique appliquée immédiatement à la cir? conférence de la vis, l’efpace qu’elle parcourt, ou fon degré de vîteffe, effc ac, & celui de la réfiftance efl bc ; mais comme on fait ordinairement tourner les vis, & fur-tout celles qui font groffes, avec des léviers ou avec quelque chofe d’équivalent » la force motrice fait beaucoup plus de chemin que fi elle menoit immédiate-!-ment la vis ; ce n’eft plus ac qui exprime fa vîteffe, c’eft la circonférence d’un cercle dont le lévier D E efl le demi-diamétre. On peut donc établir en général que dans l’ufage des vis, fi l’on n’a point égard aux frot-temens , la puiftance efl à la réfiftance dans le cas d’équilibre, comme la. hauteur du pas b c , efl à la circonférence que décrit l’extrémité E du lévier par lequel on agit, c’eft-à -dire , en raifon réciproque des vî-tefies.
- Selon la matière dont on fait les vis, & les efforts qu’elles ont à fou-tenir, on donne différentes formes aux filets ; le plus fouvent ils font angulaires , comme dans la Fig. io. ou quarrés comme dans la Figure iu
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- ’ Ex PERIMENTAEE. 13 f
- Ceux-ci Te pratiquent ordinairement aux grofles vis de métal qui fervent aux preffes & aux étaux , parce qu’elles en ont moins de frottemens. On fait aux vis de bois des filets angulaires pour leur conferver de la force ; car par cette figure , ils ont Une bafe plus large fur le cylindre qui les porte : on donne auffi la même forme aux filets des vis en bois, je veux dire , ces petites vis de fer qui finiffent en pointe » 8c qui doivent creufer elles-mêmes leur écrou dans le bois ; on doit les confîdérer , de tnême que les mèches des vrilles 8c des terriéres, comme des coins tour-nans, dont i’arvgle ouvre le bois d’autant mieux qu’il eft plus aigu.
- : Parmi un grand nombre de machines dont la partie principale eft upe vis , il en eft deux qui tiennent un rang diftingué ; l’une eft cette fa-meufe vis qui porte depuis près de deux mille ans le nom d’Archimédes fon Auteur , 8c qui peut, dans bien des occaûons, s’appliquer fort utilement à élever les eaux ; l’autre eft lavis fans fin, ainfi nommée, parce if^ue fon adion eft continue du même
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- 334 Leçons de Physique fens, au contraire des vis ordinaires , qui fe meuvent dans un écrou, & qui cefTent de tourner quand elles ont avancé de toute leur longueur.
- La vis d’Archimédes eft compofée d’un cylindre incliné à l’horizon , qui tourne fur deux pivots A, B, Fig* 12. 8c d’un canal ou tuyau qui l’envelop-pe en forme de Ipirale. Un corps grave placé à l’embouchure C du canal, tombe par fon propre poids en d : lorfqu’on fait tourner la vis, le point d du tuyau pâlie au point e , 8c le mobile que fon poids retient toujours à l’endroit le plus bas, fe trou-ve dans le canal au point / qui a fait un demi-tour, & qui eft venu en g. En continuant ainfi , on lui fait parcourir toute la longueur de la vis de bas-en-haut; de forte que par le moyen de cette ingénieufe machine, un corps monte en vertu de la même force qui le fait defcendre. Si la partie inférieure de cette vis eft plongée dans l’eau , on conçoit facilement que ce canal doit s’emplir à mefure qu’il tourne , 8c procurer un écoulement par la partie d’en-haut.
- Comme cette machine fe meut fuî
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- Experimentale. i 3 £ deux pivots, une force peu confidé-rable peut la faire tourner, pourvû qu’elle foit bien en équilibre avec elle-même ; mais on ne peut guéres s’en fervir que pour élever l’eau à une hauteur médiocre,comme lorfqu’il s’a-> git de deffécher un terrain ; parce que cette vis étant nécelfairement inclinée , ne peut porter l’eau à une grande élévation, fans devenir elle-même fort longue , & par là très-péfante » & fans courir les rifques de fe courber & de perdre fon équilibre.
- Ce que l’on nomme ordinairement Vis fans fin efl une machine compo-fée d’une vis dont le cylindre ou noyau tourne toujours du même fens for. des pivots qui terminent fes deux extrémités ; les filets de cette vis , qui font le plus fouvent quarrés, mènent en tournant une roue verticale dont ils engrennent les dents. Cette roue porte à fon centre un rouleau avec une corde à laquelle on attache le fardeau qu’on veut élever, de la même manière qu’au treuil. Voyez, la Fig, 13.
- . Par. le moyen de cette machine, on peut vaincre avec très-peu de force
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- 136 Leçons de Physique une très-grande réfiftance : mais cet' avantage coûte bien du tems ; car il faut que la vis faffe un tour entier pour faire paffer une dent de la roue, & il faut que toutes les dents paffent pour faire tourner une fois le rouleau ; de forte que fi le nombre des dents eft 100, & que le diamètre du rouleau foit de q. pouces , pour élever la réfifiance P à la hauteur d’un pied j il faut que la puiflance F faffe tourner 100 fois la manivelle : mais il y a bien des occafions où cette lenteur eft le principal objet qu’on fe propofe , comme lorfqu’il s’agit de modérer le mouvement d’un rouage , ou bien de faire avancer ou reculer un corps d’une très-petite quantité qu’il importe de connoître.
- Dans cette fe&ion , comme dans la précédente, j’ai toujours fait ab-flraètion des frottemens, pour n’avoir égard qu’aux effets qui naiffent de -chaque machine confidérée en elle-même; il eft bon d’avertir cependant que dans l’ufage des vis & du coin , il arrive fou vent que l’effet principal vient des frottemens , & que fi dans la pratique on néglige oit d’avoir égard
- à
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- Expérimentale. 137 à cette efpéce de rédfïance, il y auroit bien peu de cas où Tes forces oppo-fées pûlfent fe comparer avec quelque juftelfe : deux exemples jultifie-ront cette remarque. Lorfqu’avec un effort équivalent à cent livres on a chaffé un coin entre les deux parties d’une bûche entre-ouverte , la réaction ou le relfort du bois qui s’oppo-fe à l’effort de la puilfance , fubfifte toujours quoiqu’on celle d’agir contre ; pourquoi donc le coin ne re-yient-il point de lui-même quand il n’eft point fort obtus ? c’eft qu’il oppofe alors à la prelfion du bois qui le follicite à reculer, le frottement de fa furface qui égale ou qui furpalïb même la force qui la fait entrer. Quand on a ferré les deux mâchoires d’un étau avec la vis , au moment que l’on celle de la faire tourner, la réfiftance eft en équilibre avec la puilfance : fans le frottement de la vis dans fort écrou , la moindre force devroio é-carter les mâchoires qui ont été ferrées ; cependant les plus grands efforts ne le font pas , & c’eft en quoi conlifte le principal avantage de cet outil.
- ‘fo mUL .. M
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- 138 Leçons de Physïquet
- III. SECTION.
- Des Cordes.
- Xj E s cordes font des corps longs Sé-flexibles , quelquefois (impies, mais 1e plus Couvent compofés de plufieurs fibres ou fils de matière animale , végétale ou minérale. Les chaînes mêmes , par rapport à l’emploi qu’on en fait dans les machines 5. doivent être confidérées comme des cordes ; car quoique leur ftru&ure (bit tout-à-fait différente , elles ont les qualités ef-fêntielles des cordes , la longueur Sc. la flexibilité qui les rendent propres aux mêmes ufages.
- En méchanique on employé communément les cordes : r°. pour changer la dire&ion du mouvement, comme lorfqu’avec une poulie on fait monter un poids par l’effort d’un autre qui defcend : 20. pour tranfporten la puiffance ou la réfiffance dans ura lieu plus avantageux ou- plus commode ; c’efl par le moyen- d’une corde , par exemple , qu’un cheval placé' fur le rivage tire un bateau qu’il né pourroit prefque jamaisfaire mouvoir
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- Ê X P E R F M E N' T À t Ê'j ï 3 p autrement: 30. pour lier, ferrer , arrêter d’une manière fimple & facile1 toutes fortes de mobiles qui tendenc d’eux-mêmes à fedéfunir , ou qu’une force extérieure follicite à s’écarter ou àfe déplacer.
- ' Les cordes par elles - mêmes ne
- Îmeuvent ni augmenter ni diminuée ’-intenfité des forces qui agiffent contre elles ou contre lefquelles on les fait agir; que la corde avec laquelle on fon-ne une cloche ait 15 brades, ou qu’elle n’en ait qu’une ou deux , le fonneuc n’en a ni plus ni moins d’effort à fai-» re ; la force $un cheval eft la même lorfqu’il tire avec un gros ou avec un petit trait: mais parce qu’une corde eft plus groffe ou plus longue , elle eft plus péfante ; elle fe courbe lorf-qu’elle n’agit pas dans une dire&ion Verticale , & elle eft moins flexible ;
- or le poids, la courbure & la roideur des cordes font des réfiftances ou des défavantages qui exigent un plus grand effort de la part de la puiffance > ôc fur lefqueîs il eft néceffaire de compter dans la pratique.
- En parlant des puits où l’on tire l’eau par le moyen de deux féaux qui
- M i j
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- 140 Leçons de Physique
- montent & defcendent alternativement , nous avons déjà obfervé que la corde, dans les tems où elle eft plus longue d’un côté que de l’autre, augmente la charge , & que cette augmentation devient confidérable , lorfque la profondeur du puits ou du fouterrain eft grande : on peut dire la même chofe des fardeaux que l’on traîne ; les cordes ou les chaînes dont on fe fert augmentent de leur propre poids la charge fur laquelle on agit.
- La réfiftance qui vient de la pé-lànteur des cardes croît comme leur folidité ou quantité de matière ; en les confidérant comme des cylindres on doit donc , à longueurs égales , eftimer la différence de leur poids par le quarré du diamètre. Si, par exemple , à la place d’une corde qui péfe 3.0 livres ayant un pouce de diamètre , on en met une autre de même longueur 8c de même nature qui foit deux fois auïïi groffe , celle-ci péfera 120 livres , c’eft-à - dire , quatre fois autant que la première 3 parce que fon diamètre eft double..
- Non-feulement le poids de la corde augmente la fomme des rcftftary*
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- Experimentale. 14* ces dans l’ufage des machines , mais Il arrive encore aflez fouvent qu’en la faifant courber , il fait prendre à la puilTance une direction moins avan-tageufe que celle qu’elle auroit fi la corde fe tenoit parfaitement droite. Lorfqu’on tire un fardeau fur un plan incliné , nous avons fait voir que l’effort de la puifiance eft le plus grand qu’il puifie être, lorfqu’il efi dirigé parallèlement au plan , comme AB, Fig. 1. Mais il y a bien des occafions où la corde, devenant courbe comme A EB , à caufe de fa longueur & de fon poids, incline l’afiion de lapuifi fance au plan , & l’affoiblit d’autant.
- La longueur feule de la corde, indépendamment du poids, peut apporter quelque changement à la direction de la puifiance. Car fi elle fait un angle avec le terrain , eu égard à l’élévation de la puifianceelle le fait d’autant plus grand qu’elle efi moins longue : quoique les deux lignes ACt AD , * ne foient ni l’une ni l’autre parallèles au plan F G ; cependant la première s’écarte davantage du pa-rallélifme que la dernière : ainfi toutes les fois qu’une force motrice fera
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- Ï42 Leçons de FH-Ysrau.fi appliquée à une réfiftance , par fè* moyen d’une corde ou d’une chaîne 9 il ne faut point avoir égard à fa direc-' îion , ou à fa tendance naturelle r mais à celle qui eft' indiquée par ta chaîne ou par la corde qui tranfmec fon effort.
- La roideur des cordes , lorfqu’el-îes ont part au mouvement des machines , eft ce qu’il y a de plus important à connoître : elle dépend principalement du poids ou de la force qui tend les cordes, de leur groffeur,, de la quantité dont ondes courbe , & de la vîtelTe avec laquelle on les
- * MèmM fajt p}ier. M. Amontons * efl: le pre-
- i jLca.dcm* . . 1 . , , t ,. 1
- des scienc. mrer qui ait traite méthodiquement
- * 69_9‘ cette partie des méchaniques , donc
- * on n’avoit avant lui qu’une idée con-fufe. Il en a montré l’importance r en faifant connoître que dans les cas les plus ordinaires la roideur feule des cordes peut augmenter d’un tiers-la réfillance , fur laquelle on doit faire agir la force motrice ; & il nous apprend d’après l’ëxpérience : r°. Que-' îk réfiftance caufée par la roideur des* cordes, augmente en raifon directe' des poids ou des forces qui les tien-
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- ^Experimentale. 143»;
- Tient tendues : 20. Que cette même ïéfiflance augmente encore comme-le diamètre des cordes , toutes choses égales d’ailleurs : 30. Que les cordes fe plient plus difficilement à me-fure que les cylindres ou les poulies fur lefquels on les fait tourner deviennent plus petits , quoique cette derniére réfiftance n’augmente pas autant que- les diamètres dëcroifiento-
- i
- PREMIERE EXPERIENCE.
- T R E P A RATION,
- < On attache au plancher d’une chambre , ou àquelqu’autre appui folide deux cordes femblables, A, B, Fig à. qui pendent parallèlement à 5 ou* 6 pouces de diftance , l’une de l’autre , & qui foutiennent une tablette CD fur laquelle on pofe des poids.
- ’t Ces deux cordes font dans le même fens chacune un tour fur un cylindre; EF,8c au milieu on enveloppe en fens-contraire un ruban ou un fil au bouc duquel on- attache un baffin de balance que l’on charge jufqu’à ce qu’il-Commence à faire rouler le cylindre-de haut-en-bas y comme on le peut7
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- 144 Leçons de Phy'siqvVE voir par la Figure 3. On employé dans ces expériences plufieurs paires de cordes , qui font toutes de même matière ,. 6c dont les diamètres font différens, 6c faciles à comparer ; le cylindre doit toujours être du même poids , quoiqu’on varie fa groffeur;& afin que le ruban ou Hl qui pend en / foit tou jours à la même diftance du • point e * on diminue le cylindre en fon milieu ; ou bien en évaluant l’effort du poids qui efi fufpendu au ruban ou fil, on tient compte de la diftance du point/au pointe,fi elle efi augmentée.
- , Dans cette première expérience, le diamètre des cordes efi de trois lignes , celui du cylindre, d’un - pom-ce , 6c l’on charge d’abord la tablette ÇD de 20 livres, 6c enfuite de 40 livres*
- E F F £ T S*
- . i°. Lorfque les cordes font tendues par un poids de vingt, livres , il faut que le poids G foit de 4^ onces ÿ pour commencer à. faire descendre le cylindre : 20. Lorfque l’on tend, les cordes avec un poids de 40 livres 9. le cylindre n’obéit qu’à l’effort de po onces..-
- Explications*
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- “ Experimentale. 145
- E X P L1CATI0NS.
- Le cylindre, par Ton propre poids , ou par celui qui agit en / tend à def-èendre : fi quelque chofe le retient, ce ne peut être que la corde qui l’enveloppe de part & d’autre ; car fans cet obftacle , on conçoit bien qu’il tomberoit : mais cet obftacle n’enfb-roit point un , fi la corde avoit une flexibilité parfaite , fi elle fe plioit fans aucune difficulté ; car alors toutes fes parties s’envelopperoient fuc-cefiivement fur le cylindre , & le laif-Feroient librement pafter de l’endroit le plus haut à l’endroit le plus bas ; toute la réfiftance qui cède premièrement à 45 onces, vient donc de la roideur des cordes qui font tendues par le poids CD ; ôc puifque cette roideur ne peut être vaincue que par 90 onces , quand le poids qui la fait naître , augmente de 20 à 40 , c’eft: une preuve qu’elle croît, comme nous l’avons dit, en raifon dire&e des forces qui tendent les cordes ; car 4jT, Font à 90 j comme 20 font à 40*
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- x%6 Leçons de Physique IL EXPERIENCE.
- P RE PA RATION.
- On employé d’abord une paire de cordes, donc le diamètre efl de deux lignes ; elles font tendues par un poids de 20 livres, & elles enveloppent un cylindre qui a un demi-pouce de diamètre.
- Enfuite on fait 1èrvir une autre paire de cordes une fois plus menues que les précédentes, à qui l’on donne le même degré de tenfion, & que l’on fait tourner fur le même cylindre.
- Effets.
- Dans le premier cas il faut 30 onces pour vaincre la roideur des cordes ; dans le fécond il n’en faut que 15-
- Explications.
- Quand la corde fe courbe , fon diamètre perpendiculaire à la furface du cylindre qu’elle enveloppe , doit être conlidéré comme un lévier qui a fon point d’appui au cylindre même;
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- Experimentale. 14?
- plusse diamètre eft grand, plus la puif-fance ou le poids qui tend la corde, eft éloigné de ce point d’appui, <$c par conséquent plus il réfifte au poids du cylindre , ou- à celui qu’il foutient en g *. Ou bien l’on peut confidérer s* le diamètre de la corde & celui du cylindre, comme ne faifant qu’un même lévier, dont le centre du mouvement eft en e; on voit facilement que file bras f/reftant le mêmeeh devient plus long , la puifïance qui agit en L en aura d’autant plus de force 9 pour vaincre celle qui péfe en g. En confidérant ainli la roideur qui vient: de la groffeur des cordes , on voit tout d’un coup pourquoi lorfqu’on double leur diamètre , il faut aufti doubler le poids qui tend à faire descendre le cylindre. On voit de même pourquoi cette efpéce de réliftan-ce ne croît pas en raifon delà Solidité des cordes, comme on le pourroic croire , mais Seulement en raifon des diamètres , comme nous l’avons établi dans notre propofition.
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- Leçons de Physiqüs III. EXPERIENCE.
- T REPARATION*
- Les cordes étant de trois lignes? de diamètre , 5c tendues par un poids de 60 livres, on employé d’abord un cylindre d’un pouce , 6c enfuite un autre d’un pouce de diamètre.
- Effets• *
- La raideur des cordes avec le premier cylindre cède à 13 5 onces , 6ç avec le fécond à 114.
- Explications.
- Les cordes 6c les poids qui les tiennent tendues reliant les mêmes , leur roideur ne peut varier que par le diamètre du cylindre qu’elles enveloppent. Quand ce cylindre efl plus petit , la corde elt obligée de fe courber davantage ; or puifque cette courbure en général eft un obllacle à la defcente du cylindre , comme nous l’avons fait voir par la première expérience , une plus grande courbure doit augmenter la réiiilance.On pour-roit être tenté de croire , que le diamètre du cylindre une fois plus petit ;
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- Experimentale. ï$) devrait rendre la même corde une fois plus roide ; mais l’expérience fait voir que ce rapport n’a pas lieu ; car 13 j onces , à beaucoup près, n’égalent pas deux fois 114, comme le cylindre employé dans le fécond cas égale deux fois celui du premier, par la grandeur de fon diamètre.
- A p P l 1 c A T 1 o N s.
- Ce que nous avons prouvé par les expériences précédentes doit fervir de régie dans l’ufage des poulies, des treuils -, des cabeftans , &c. toutes ces machines ne peuvent s’employer qu’avec des cordes, ou pour parler plus exadement, les cordes en font une partie effentielle ; fi. l’on négli-geoit de compter fur leur roideur, on tomberoit infailliblement dans des erreurs confidérables 6c le mécompte fe trouverait principalement dans les cas où il eft le plus important de ne fe point tromper , je veux dire dans les grands effets ; car alors les cordes font néceffairement groffes Sc fort tendues.
- On doit donc avoir foin , i°. de préférer les grandes poulies aux petites ; fi la place le permet, non-feule-
- N iij
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- ij'o Leçons de Physique ment parce qu’ayant moins de tours a faire, leur axe a moins de frottement, mais encore parce que les cordes qui les entourent, & qu’elles font mouvoir , y fouffrent une moindre courbure , Sc leuroppofent par conféquent moins de réfiftance ; cette confidéra-tion eft d’une fi grande conféquence dans la pratique, qu’en évaluant la v , , roideur de la corde félon la régie deM.
- * Vttt» de A , • °
- r^ir.,d.des Amontons *, on voit clairement que .ir. ^fi Ton vouloit enlever un fardeau de Boo livres avec une corde de 20 lignes de diamètre , & une poulie qui n’eût que trois pouces, il faudroit augmenter la puiffance de 212 livres pour vaincre la roideur de la corde ; au lieu qu’avec une poulie d’un pied de diamètre, cette efpéce de réfilfan-ce céderoit à un effort de 22 livres, toutes chofes égales d’ailleurs*
- On peut juger de là que les poulies moufflées, ne peuvent jamais avoir tout l’effet qui devroit réfulter du nombre Sc de la difpofition des lé-viers qu’elles repréfentent ; car dans ces fortes de machines les cordes ont plufieurs retours, Sc quoique les pu’ff tances qui les tendent 3 chargent d*au-
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- Experimentale. 15*1 tant moins les axes , que les poulies font plus nombreufes, cependant, parce qu’il n’y a point de cordé dont la flexibilité foit parfaite, en multipliant les courbures, on augmente nécef-fairement la réfiftance qui vient de leur roideur.
- Cet inconvénient qui eft commun à toutes les mouffles, eft encore plus confidérable dans celles où les poulies rangées les unes au-deflus des autres , doivent être de plus en plus petites , pour donner lieu à la corde de fe mouvoir fans fe toucher & fe frotter. Car nous avons fait voir par la troifiéme expérience , que la corde a plus de peine à fe plier, quand elle enveloppe un cylindre d’un plus petit diamètre : les poulies moufflées qui font toutes de même grandeur, font donc préférables dans les cas où la raifon que nous venons d’expo-fer , n’eft point combattue par d’autres plus fortes.
- Les perfonnes qui font dans l’habitude de tourner, foit au pied , foie à l’archet, fçavent par leur propre expérience combien il eft néceflaire de proportionner la groffeur de la cor-
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- tjü Leçons de Physique de à celle de la pièce qu’on fait tourner ; fi l’on n’a point cette attention, on ne peut jamais exécuter aucun ouvrage délicat entre deux pointes, parce que l’effort qu’il faut faire pour vaincre la roideur de la corde 3 porte fur la pièce qu’on fait tourner ; cette pièce ne peut le foutenir qu’autant qu’elle eft forte de matière : & rien ne marque mieux combien une corde trop groffe a de peine à fe mouvoir , que le peu de tems qu’elle met à s’échauffer Sc à s’ufer , quand elle enveloppe une partie fort menue.
- Les cordes que l’on employé dans les machines deffinées à faire de grands efforts , doivent être durables, parce qu’elles ne fe font Sc ne fe réparent qu’à grands frais : elles doivent être capables auffi d’une grande réfiftance, fans quoi elles deviendraient inutiles, on elles occafionneroient des acci-dens fâcheux. Mais ces deux qualités font difficiles, à concilier avec une grande flexibilité, parce qu’elles ne peuvent guéres s’acquérir que par une groffeur confîdérable , Sc par quelque préparation qui donne néceffairement de la roideur. Les cables qu’on eru-
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- Experimentale, i ployé dans les bâtimens , & mieux encore ceux qui fervent dans la navigation , leroient d’un ufage bien plus avantageux 8c plus commode , fi l’on pouvoit trouver quelque moyen de les rendre plus légers & plus flexibles , fans leur ôter la force qui leur efi néceffaire, & fans les rendre moins durables ; le choix des matières, la façon de les préparer Ôc de les mettre en oeuvre, doivent fans doute contribuer beaucoup à cet effet ; mais une attention qu’on néglige un peu trop , 8c qu’on devroit avoir cependant , c’efi de proportionner les cordes aux efforts qu’elles ont à fôu-tenir , de les choifir allez fortes pour ne point manquer, mais de ne rien faire de fuperflu à cet égard, parce que cette force furabondante , ne va point ordinairement fans une augmentation de poids, de roideur, ôc de frais qu’il efi toujours utile d’épargner.
- La fabrique des cordes a été presque entièrement abandonnée jufqu’i-ci à des ouvriers peu intelligens pour la plûpart, qui n’y travaillent que par routine, & qui fe contentent de ré*
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- l£4 Leçons de Physique péter fervilement ce que d’autres ont fait avant eux : cet objet cependant eft d’une alfez grande importance, pour mériter l’attention des fçavans, & l’on ne peut être que très-fatisfait de voir qu’il occupe quelques - uns de ceux qui refufent leur tems à des fpéculations fublimes , alfez fou vent inutiles-, pour le donner à des cho-fes qui tendent plus directement au bien-être de la fociété : M. Duhamel du Monceau, pour remplir une partie des vues que les devoirs de fa wféné- place * lui ont fait naître, travaille rai de u actuellement à décrire l’art delà Cor-2,urmc. jerje . <je qU’jj en a ]£ dans les alfem-
- blées de l’Académie , & les expériences qu’on lui a vu faire depuis quelques années dans plulieurs de nos ports , fuffifent déjà pour faire croire que cet ouvrage ne fera pas feulement une hiftoire de ce que l’on a coutume de pratiquer, mais un recueil d’inftruCtions nouvelles & utiles, qui pourront procurer à cet art la perfection dont il a befoin.
- Apre’s avoir parlé de la roideur des cordes, 8c de la manière dont on peut eftimer la réliitance qui en ré?
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- Experimentale, içf fuite dans les machines, il nous refie à dire quelque chofe de leur force, Sc des changemens dont elles font fuf-ceptibles lorfqu’elies deviennent alternativement féches & humides.
- Les cordes qui font le plus en ufa-ge dans la méchanique , celles dont il s’agit principalement ici, font des aflemblages de fibres que l’on tire des Végétaux comme le chanvre , ou du reigne animal , comme la foye ou certains boyaux que l’on met en état d’être filés. Si ces fibres étoient affez longues par elles-mêmes, peut-être fe contenteroit-on de les mettre en-femble, de les lier en forme de faisceaux fous une enveloppe commune ; cette manière de compofer les cordes, eût peut-être paru la plus fimple, Sc la plus propre à leur con-ferver cette qualité qui efl la plus né-ceflaire, lafléxibilité : mais comme toutes ces matières n’ont qu’une longueur fort limitée, on a trouvé le moyen de les prolonger en les filant , c’efl-à-dire , en les tortillant en-femble de manière que les unes s’u-niffant en partie aux autres, font em-IbrafTées Sc retenues de même par cel-
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- Leçons de Physique les qui fuivent; le frottement qui naît de cette forte d’union efl: fi confid'é-rable , qu’elles fe caffent plutôt que de glifler l’une fur l’autre félon leur longueur : c’eft ainfi que fe forment les premiers fils dont l’aflemblage fait un cordon, & de plufieurs de ces cordons réunis & tortillés enfemble on compofe les plusgrofles cordes.
- On juge aifément que la qualité des matières contribue beaucoup à lâ force des cordes ; on conçoit bien auffi qu’un plus grand nombre de cordons également gros, doit faire une corde plus difficile à rompre ; comme une plus grande quantité de fils forme un cordon d’une plus grande réfiftance : mais quelle efl: la manière la plus avantageufe d’unir les fils ou les cordons ? le tortillement par lequel on a coutume de lier ces aflembîages, donne-t-il plus de force aux cordes qu’elles n’en auroient, fi les parties qui les compofent, étoient feulement «réunies en forme de faif-ceaux ? c’efl ce qui ne s’apperçoit pas auffi facilement ; fi l’on en croyoit le préjugé, il femble qu’on décide-roit en faveur du tortillement, pat?
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- Experimentale, lyf ce que cette façon fait naître une union plus intime enrre les parties composantes, & que la force du com-pofé femble dépendre de cette union.
- Il y a même des raifons fpécieufes qui ont porté plufienrs Sçavans à juger comme le vulgaire à cet égard : on fçait en général que la force d’un corps dépend de fa folidité , de fa groiïeur : le tortillement rend une corde plus grofle qu’elle ne le feroit, fi fes fils ou cordons n’étoient qu’af-femblés à côté l’un de l’autre ; car c’efl un fait certain , qu’en tortillant enfemble $ ou 6 fils , on rend cet affemblage plus court Sc plus gros ; il femble donc que cette grofieur ac-quife aux dépens de la longueur, de-vroit faire un corps plus difficile à rompre.
- D’ailleurs le tortillement fait prendre aux fils une direction qui eft oblique à la longueur de la corde qu’ils compofent , Sc comme l’effort d’une corde fe fait fur fa longueur, il s’enfuit que la force qui la tient tendue n’agit qu’obliquement fur les fils , Sc que par conféquent ils en font plus m état de réfifter y car une aétioa
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- ïfS Leçons de Physique oblique a moins d'effet qu’un effort!
- , qui Te fait direftement.
- Malgré ces vraifemblances , l’ex-> périence a décidé que cette façon, que l’on donne aux cordes, commode & avantageufe à d’antres égards ,; les affoiblit plutôt qu’elle n’augmente leur force. C’eff ce qui paroît d’une manière bien décifive, par un mé-. moire fort curieux de M. de Reau-
- i\4c*dém. R1111 * » ou cette matière paroît avoir des sàen- été traitée pour la première fois, 8ç fï'ê.*711' d’où j’ai tiré les preuves que je vais, rapporter.
- IV. EXPERIENCE.
- F R E P A R A T I O 2V. *
- ' ' , ' ’ ‘ ’ .*>
- On choifit un écheveau de fil n coudre , le plus égal qu’il eft pofli-ble , on le divife en plufieurs bouts dont on éprouve la force en y fuf-pendant des poids connus jufqu’à.ce qu’ils rompent. Lorfqu’on eft affuré de ce qu’ils peuvent porter féparé-, ment (ans le cafter, on en tortille enfemble 2,3 , ou 4, &c. pour en faire une petite corde à laquelle on fufpend pareillement des poids,, pour
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- Experimentale, i ^ fçavoir combien elle eft en état d’en foutenir. Voyez la Fig. 4,
- Effets.
- Les fils tortillés, en quelque nombre que ce foit, ne portent jamais un poids qui égale la fomme de ceux qu’ils portoient féparément.
- Explications*
- Si le fil de notre expérience employé (impie, a une Force équivalente à 6 livres , deux de ces fils Cy D, porteront fans doute la fomme de 12 livres ; mais il faut pour cet effet , que l’effort foit partagé également à l’un & à l’autre , que chacun des deux n’ait à porter que la moitié de la fomme totale , c’eft-à-dire, 6 livres.
- Pour faire mieux fentir la néceffité de cette condition, imaginons que les deux poids de 6 livres E, F* 9 foient joints enfemble , & de manière que de cette fomme de 12 livres , les deux tiers portent fur le fil C, & l’autre tiers fur D : le premier de ces fils caffera d’abord, parce que fuivanc notre fuppoûtion
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- *ï6o Leçons de Physique il ne peut porter que 6 livres, & non pas 8. Mais auffi-tôt qu’il fera rompu par cet effort exceflif , l’autre fe rompra auffi ; parce qu’il fe trouvera chargé feul de tout le poids , donc il ne pourroit porter que la moitié. Ainfi , quoique chacun de ces fils puiffe réfifter à un effort de 6 lir* vres, l’un & l’autre enfemble ne peuvent foutenir 11 livres , à moins qu’ils ne foient également chargés. Mais lorfque les deux fils font tortillés enfemble , il arrive infailliblement que l’un des deux l’eft plus que l’autre, Ôc que l’effort du poids eff inégalement partagé entr’eux ; de-là il arrive qu’ils ne peuvent jamais foute-nir enfemble les 12 livres qu’ils au-roient porté féparément.
- Une autre raifon de cet effet, c’efl qu’en tortillant ainfi les fils, on les tend ; & cette tenfion tient lieu d’une partie de l’effort qu’ils peuvent fou-tenir. Ils ne font donc plus en état de réfifter autant qu’ils auroient pû faire avant que d’être tortillés.
- Applications.
- Les cables & autres gros corda-
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- E xpe riment al 161 ges qu’on employé , foie fur les vaif-féaux, foit dans les bâtimens , étant toujours compofés de plufieurs cordons , Sc ceux-ci d’une certaine quantité de fils unis enfemble, comme ceux de notre dernière expérience ; il efl évident qu’on n’en doit point attendre toute la réfi fiance dont ils feroient capables, s’ils ne perdoienc rien de leur force par le tortillement; Sc cette confédération efl d’autant plus importante , que de cette réûflance dépend fouvent la vie d’un grand nombre d’hommes.
- Mais fl le tortillement des fils en général , rend les cordes plus foi-fcles , comme nous l’avons fait voir ; on les affoiblit d’autant plus , qu’on les tord davantage ; Sc c’efl une attention qu’on doit faire valoir, fur-tout dans les fabriques établies pour le fervice de la marine , de ne tordre qu’au tant qu’il efl né ce (faire pour lier les parties , par un frottement fuffifant. Il feroit bien à fouhaiter qu’on eût fur cela une régie à prescrire aux ouvriers, Sc qu’on put compter fur leur docilité , Sc fur leurs foins ; pour l’obferver.
- Tarn UU O
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- iÔ2 Leçons de Physique Lorfqu’on a quelque grand effort à faire avec plufieurs cordes en même-tems , ce qui empêche affez fouvent de réuffir, c’efl qu’on ne les fait point tirer également ; & alors elles caffent les unes après les autres , par les rai-fons que nous avons dites ci-deffus , êc mettent en rifque ceux qui les ont employées. Le tirage égal des cordes qui concourent à un même effort , n’eft pas toujours aufii facile qu’il eft néceffaire à obtenir ; c’eft un de ces cas affez ordinaires en média-nique , où le fuecès dépend pref-qu’autant de l’adreffe 8c de l’intelligence de celui qui opère , que des forces qu’il fait agir.
- Quant aux changemens qui peuvent arriver aux cordes, par la fécher reffe ou par l’humidité, ils dépendent -principalement de la matière 8c de la façon dont elles font faites : je ne m’arrêterai ici qu’aux plus remarquables 9 8c à ceux qui font de quelque importance dans l’ufage des machines.
- Toutes les cordes qui font comparées de plufieurs fibres, filets ou cordons que l’on a tortillés enfemble ÿ fe gonflent 8c deviennent plus groffe§
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- Experimentale. 163 lorfque l’eau les pénétre ; & an contraire à mefure qu’elles fe féchent , elles diminuent un peu de groffeur ; mais en devenant plus greffes , elles perdent une partie de leur longueur, & elles fe détordent un peu ; ce font deux faits connus depuis long-tems , & que j’ai fou vent conffatés par l’expérience fui vante.
- V. EXPERIENCE.
- PREPARATION*
- J’attache au plancher , ou à quel-qu’autre endroit fixe, des cordes de chanvre , de boyaux , &c. aux bouts defqtielles je fufpens des poids H » K , Fig. 3. affez forts feulement pour les tenir tendues, & qui finiffent en pointe au-deffus & fort près de la tablette IL s au bout de chacune des cordes, immédiatement au-deffus du poids, je place un petit index de carton , g, ou b , qui fait un angle droit avec la corde que je mouille enfuite d’un bout à l’autre, par le moyen d’u-pe éponge, ou autrement.
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- 164LEÇ0NS de Physique
- , }
- Effets.
- On remarque iment, que les cordes , s’accourci fient, parce que les poids qui les tiennent tendues , s’élèvent un peu au-defius de la tablette : 2ment» qu’elles le détordent 3 par le mouvement de l’index qui tourne peu à peu de droite à gauche.
- Explicatio n's•
- L’eau s’introduit dans une corde ^ comme elle entre dans tous les corps poreux ; elle en écarte les parties , & par cette raifon la corde mouillée devient plus grofi'e. Mais les parties d’une corde font des fibres qui fe croifent un grand nombre de fois par le tortillement, ôc qui ne peuvent s’écarter l’une de l’autre , fans formée un ventre , & fans que les extrémités fe rapprochent; de-là vient le raccour-cififement de toute la corde. Les particules d’eau qui ouvrent les petits in» terftices qui font entre les fibres, dilatent aufîi ceux qui fe trouvent entre les cordons, & cette dilatation fais que la corde devient un peu moins îoïfe»
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- Experimentale. ïG$ Ce qu’il y a de plus remarquable , c’eft que ces effets ont lieu, nonobf-tant les poids qui tiennent les cordes tendues , & ces poids peuvent être allez confidérables; c’eftun des exemples qu’on peut citer pour faire voit que de très-petites forces multipliées 3 font capables de produire de grands efforts. Une expérience qui eft affez curieufe par elle-même , & que je vais rapporter , apprendra comment un fluide qui s’introduit dans une corde , peut la rendre plus courte ën la groffiffant, quoiqu’une puilfance con-fidérable s’oppofe à cet effet.
- VL EXPERIENCE.
- Préparation»
- jÎ , B , C, Fig. 6. font dès veflies qui communiquent enfemble par des petits bouts de tuyaux qui fervent à les joindre: D eft un poids de 30 IL vres qui repofe fur le pied de la machine , quand les veiïies font vuides»
- Effets»
- Quand on foufîle de l’air dans les yeffies par le tuyau qu’on voit en E 4
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- r 166 Leçons de Physique elles s’enflent, 6c le poids s’élève de plufieurs pouces. >
- Explications*
- L’air qui.s’introduit dans les vef-fîes les dilate ; mais les parois AA, B B, C C, ne peuvent s’écarter l’une de l’autre que les extrémités de chaque veflie ne fe rapprochent, 6c que tout l’affemblage par conféquent ne devienne plus court 6c n’oblige le poids à s’élever. r
- Pour concevoir comment on peut: élever par un (impie fouffle un poids auffi confidérable , il faut faire attention que tout fon effort fe partage éga-lement à toute la furface des veiïies ; l’orifice du canal E c n’occupe qu’n-ne très-petite partie de cette furface ; s’il n’en occupe qu’un —, par exemple , la réfiftance qui s’oppofe à forir embouchure, 6c qu’il faut vaincre pour introduire l’airen foufBant, ffeft donc que la —partie de 30 livres.
- Les côtés ^ ^ ^ , c ^ r ,* d’une de ces veffies repréfentent affez bien les fibres qui compofent les cordes ; comme l’air dilate les unes, l’humidité enfle les autres, 6c leur fait faire de grands 'efforts, '
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- Experimentale. 167
- Applications.
- Ce qui arrive aux cordes que l’on mouille, Te fait de même à l’égard des fils tords qu’on doit confidérer comme des petites cordes, foit qu’on les employé (impies, foit qu’on en forme des tiffus. C’eff pourquoi les toiles neuves fe raccourcirent au premier blanchiffage; & généralement on voit toutes les étoffes fe retirer îorfqu’on les mouille : celles qui font fabriquées avec deux fortes de fils placés en dif-férens fens, fe retirent inégalement, Sc font prendre une mauvaife forme aux ouvrages aufquels on les fait fer-vir. Les bas & les gands tricotés ne fe mettent & ne peuvent s’ôter qu’avec peine lorfqu’ils font humides ; cette difficulté ne vient que du retréciffe-ment caufé par les particules d’eau qui ont gonflé les fils ; fans cela, l’interpo-fition d’un fluide ne ferviroit qu’à les faire gliffer plus aifément fur la peau.
- Le moyen de raccourcir les cordes en les mouillant, pourroit être d’un grand fecours en certains cas ; on dit ( <Sc c’eff une tradition allez reçue, ) qu’en élevant un obéiifque à
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- *i'6B Leçons de Physique Rome fous le pontificat de Sixte V 9 l’entrepreneur fe trouvant embarrafle 9 parce que les cordes étoient un peu trop longues ; quelqu’un cria : Mouillez. les cordes s & que cet expédient ayant été tenté , réuiïit parfaitement. Pour vérifier ce fait, j’ai eu la curio* fité de parcourir quelques ouvrages où l’on voit avec un grand détail, tout ce que Dominique Fontana fit par les ordres du Pape , depuis i ySd. jufqu’à la fin de 1588. pour relever quatre anciens obélifques qui étoient enfevelis fous des ruines ; fçavoir , celui du . Vatican, qui fut placé devant ï’égli-fe de faint Pierre ; un autre qui avoit fervi aumaufolée d’Augufte, & qui fut placé devant l’églife de faint Roch ; deux autres enfin qui étoient du grand cirque, & dont l’unefl aujourd’hui devant Paint Jean de Latran , SC l’autre devant! fainte Marie du Peuple ; dans toutes mes recherches, je n’ai pas vu un mot des cordes mouillées : je ne crois pas cependant que cette anecdote eût été obmife dans ces deferiptions , qui font à tous égards très-circonflanciées ; je croi-(Tois donc volontiers que le fait eft
- apocriphe £
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- Experimentale. i6y apocryphe ; mais fa poffibilité n’eft conteflée de perfonne, & on la peuc conclure des expériences que nous avons rapportées ci-deffus.
- Il eft à propos d’obferver ici que les cordes mouillées ne peuvent vaincre de grandes réflflances en fe rac-courciffant , qu’autant qu’elles font faites de matières peu fufceptibles d’allongement par elles-mêmes , telles que font les fibres des végétaux , ou la foie : fi l’on mouille des cordes de boyaux , quoiqu’elles tendent à fe raccourcir par les raifons que nous avons dites , cependant on les allongeait infailliblement en les tirant: avec une certaine force , parce que les fibres qui les compofent font ex-tenfibîes en toutes fortes de fens, 8c elles le font d’autant plus alors que l’humidité en les pénétrant, augmente leur foupleffe.
- Comme l’humidité 8c la féchereffe ont des effets fenfibles fur les cordes» on a tâché d’en profiter pour connoître l’état de i’atmofphére à cet égard ; ces inftrumens qu’on nomme Hygromètres , 8c à qui l’on donne tant de formes différentes , confident prinçi-Tome III. P
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- ayo Leçons de Physique paiement en une corde de chanvre 01? de boyaux qui marque en s’allongeant Sc en le raccourciflfant, ou bien en fe tordant, & en fe détordant, s’il régne dans Pair plus ou moins d’humidité. Le plus (impie de tous fe fait avec une corde de io ou 12 pieds que l’on tend foiblement dans une fi-tuation horizontale 3c dans un endroit à couvert de la pluie, quoi-qu’expofé à Pair libre ; on attache ai? milieu un fil delaton, au bout duquel on fait pendre un petit poids qui fert d’index , 3c qui marque fur une échelle divifée en pouces Scen lignes les de-= grés d’humidité en montant, 3c ceux de la fécherefl'e en defcendant. Voyez, la Fig. 7.
- Affez fouvent on fait des hygromètres avec un bout de corde de boyaux que l’on fixe d’un côté à quelque choie de folide , 3c que l’on attache par l’autre , perpendiculaire-"
- ment à une petite traverfe qui tourne à mefure que là corde fe tord ou fe détord, 3c qui marque, comme une aiguille fur la circonférence d’un cadran , les degrés de féchereffe 4c d’hu-inidité j. Fig. 8. ou bien on place fur-
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- Experimentale. 171 les extrémités de la petite barre deux figures humaines de carton ou d’émail , dont l’une rentre & i’autre fort: d’une petite maifon qui a deux portiques , lorfque le fec ou l’humide fait tourner la corde ; & l’on'fait porter un petit parapluie à celle des deux figures que le mouvement de la corde fait fortir lorfque l’humidité augmente. Voyez, la Fig. 9.
- Les hygromètres que- l’on fait de cette façon ou d’une manière équivalente , en cachant la corde pour y mettre un air de myflére , ne font bons que pour amufer les enfans ; 6c l’on ne doit point s’attendre qu’ils apprennent quel eft l’état actuel de l’at-mofphére , par rapport à l’humidité & à la féchereffe , parce qu’on les garde dans des appartemens fermés * Sc que la corde , qui en eft l’ame , eft contenue comme dans un étui où
- l’air ne fe renouvelle que peu ou point.
- Enfin le meilleur de ces inftrumens n’apprend prefque rien autre chofe , finon que la corde eft mouillée ou qu’elle eftféche: car, i°. l’humidité qui l’a une fois pénétrée n’en fort que
- rü
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- ï72 L e ç ons de Physique: peu à peu , & félon l’expofition dii lieu, le calme ou le vent qui régne ; & bien fouvent il arrive que l’atmof-phére a déjà perdu une grande parr tie de fon humidité , avant que la corde en puilfe donner aucun ligne : 2°. Tout ce qu’on peut attendre d’un hygromètre à corde , c’eft qu’il faiïe connoître s’il y a plus ou moins d’humidité dans l’air, par comparaifon au jour précédent ; & l’on fçait cela par tant d’autres lignes , qu’il eft allez inutile de faire une machine qui n’apr prend rien de plus. Ce qu’il impor-teroit le plus de fçavoir , c’eft de combien l’humidité où la fé.cherefte augmente ou diminue d’un tems à l’autre , & de pouvoir rendre ces fortes .d’inftrumens comparables ; fans çet avantage , que les hygromètres à çordes n’auront probablement jamais, ils ne méritent guéres qu’on les compte au nombre des inftrumens météo? rologi(jues.
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- *73
- i. intntnfttmftitttttttfttntt t
- X- LE Ç ON-
- Sur la nature & les propriétés de
- PÀiré-
- IL efl peu de matières dont h connoilfance nous intéreflfe autant que celle de l’air : ce fluide , dans lequel nous fommes plongés dès l’infl tant de notre naifîance, ôc fans lequel nous ne pouvons vivre , mérite fans doute l’attention de tous les êtres penfans qui le refpirent : Ton aétion continuelle fur nos corps a beaucoup de part aux difFérens états qu’ils é-prouvent : nous avons fans celle quelque chofe à efpérer ou à craindre des changemeris dont il efl: fnfceptible.
- : C’eft. par les propriétés '& par les iri-; fluences de l’air 3 que la nature donne • l’accroilfement & la perfections tout ce qu’elle fait naître pour nosbefoins . & pour nos-ufages : c’efl par l’air qu’elle tranfporte .& qu’elle diflribue les fources dè la fécondité aux différentes parties de la terre. L’air .agité efl pour
- P iij
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- 'ï74 Leçons de Physique ainfi dire Pâme de la navigation : par le moyen du vent, des vaiffeaux qu’on pourroit regarder comme autant de Villes .dotantes , paffent d’un bord à Fau.tre de l’Océan; & l’on voit tous 4es jours en commerce des nations qui fembîoient devoir s’ignorer perpétuellement , eu égard à la diftance des lieux. Lefon , la voix ,1a parole même ne font qu’un air frappé., un foufflemodifié, qui devient le véhicule de nos.penfées ,& qui a le pouvoir d’exciter & de calmer les pallions. (a) Tant de merveilleux effets nepeu-vent s’apprendre avec indifférence : Fefprit qui eftcapable de les admirer. , ne peut être infenfible .au plaifir d’en -con nortre les eau fes.
- En quelque endroit qu’on fe tranfi-porte fur la terre , foit qu’on change .de climat, foit qu’on s’élève des lieux les plus bas à la cime des plus hautes .montagnes,on fe trouve toujours, dans l’air; on ne connoît aucunlieu ni aucun tems où ce fluide ait manqué : cette confidération nous autorife à
- (a) Ipfe.aer nobifcum videt, nobifcum.au-dit, nobifcum fonat ; nthil enim eorum fuie éo fenfoteji.-Cic. de Nat, Deor. lib. z. cap. 33.,
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- E X P É R ï M E N T A t'E. 17'ÿ croire que le globe que nous habitons efî entouré d’air de toutes parts i ôc cette efpéce d’enveloppe que l’on nomme communément Y Atmofp hère, a. des fondions fi marquées, elle a tant de part au méchanifme de la nature , qu’on ne peut point douter qu’elle n’ait commencé avec la ter-ale , &. qu’elle ne doive du Ter autant qu’elle.
- Errqualité' d’atmofphére terrefire 1 l’air.a des propriétés qui ne lui appartiennent plus , lorfqu’on n’en confi-•dére qu’une petite portion , & que l’on fait .abftradion de tout ce qui pourroit s’y mêler d’étranger ; comme ces propriétés ne font pour ainfi dire qu’accidentelles , & qu’elles ne procèdent pas diredement de la nature de l’air , mais plutôt de la quantité , delà figure de fa mafle., defon •mélange avec d’autres corps, &c. je crois qu’il efi à propos de commencer par établir celles qu’il a tou jours en qualité d’air, & indépendamment des conditions dont nous venons de
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- i'jô Leçons de Physique
- PREMIERE SECTION.
- De P Air confidéré en lui-même 9 indépendamment de la grandeur & de la figure défia mafife.
- X L eft prefqu’inutile de dire que Pair eft une fubftance matérielle : fi l’on excepte les enfans qui n’ont point encore fait tifage de leur raifon, ou des hommes greffiers 8c fans éducation qui n’ont jamais réfléchi fur ies cho-fes les plus communes ; il n’y a perforine maintenant qui ne reconnoiffe dans ce fluide les principaux attributs qui cara&érifent les corps, l’é^ tendue , la divifibilité , la réfiftance ». &c. tout le monde fçait qu’il peut re*-cevoir 8c tranfmettre le mouvement ; 8c fi l’on dit qu’un vafe eft vuide quand on en a répandu l’eau , c’eft une ex-preflion autorifée par l’ufage , mais dont on reconnoît généralement la faufleté ou le peu de juftefle.
- Les Auteurs anciens , comme les modernes, ont reconnu que l’air eft irne matière. Ceux d’entr’eux qui
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- Experimentale. 177 Pont qualifié d’ef-prit, ont fans doute employé ce terme dans le fens figuré , pour exprimer la fubtilité de ce fluide , ou pour faire entendre combien il efl néceflaire , pour la vie des animaux , <3c pour l’accroiflement des plantes ; ou s’il faut prendre cette ex-preflion littéralement, on a tort de traduire le mot latin Sfirhm par celui d’Efprits il fignifie également un fouf-fle , un air agité , & l’on doit croire qu’aucun Phyficien ne l’a entendu autrement. Au refte l’autorité n’a point de force lorfqu’elle fe trouve en contradiction avec l’expérience ; l’ufag.e de l’éventail fait fentirla réfiftance de l’air aux perfonnes mêmes qui cherchent le moins à s’en convaincre ; & lorfque nous avons prouvé l’impénétrabilité des corps en général, les expériences que nous avons employées ont fait connoître fpécialement celle de l’air.
- Quelques Phyfîciens * ont penfé *atto& que l’air pourroit bien n’être autre ehofe qu’un mélange des particules M*gdeb. les plus fébriles qui s’exhalent de tous <5/ les autres corps, & qui étant trop di-f- ^ yifées pour reprendre leur première
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- 178 L’Èçorts dé. Physique Ttiecb.eHit.forme , demeurent fous celle d’un' 1677. f. fluide particulier qu’elles cbmpbfent : 6s>' mais.outre que.cette opinion n’ejft ap-j’p^è-pUyée fur.aucune preuve 5 l’air a des /«.r ^.-propriétés conltantes, des ca.raeceres AUiken.p. inaltérables .par lefquelsiil fe fait tou-
- 3<>- Ciitt* * A . O “ - •
- 1742. -jours connoitrë , 8c qui ne manque-roient.pas de varier félon les ^çirconP -tances du tems 8c du lieu s’il .étoic -vrai qu’ils déperidiflerit de la .d.écom--pofition de .plufie.urs matières 8c de Pafiemblage de tant d’extraits. Il e.ft donc plus naturel de penfer que l’air eft une efpéce de fubftance particulière .dont la nature eft fixe, que fes parties Intégrantes font homogènes., bu que fes principes font.uriis.de tout tems, pour ne céder à aucun des efforts que nous pourrions faire pour -le décompofer.
- La-fluidité de l’air eft telle qu’on-rie la voit jamais cefler, tant que fes parties fe touchent , 8c que leur contiguïté n’eft point interrompue' par une trop grande quantité de ma-' tiére étrangère. Nous voyons communément des liqueurs fe glacer par' le froid; certains fluides.comprimés eeflènr de couler, 8c fe fixent fous’
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- Experimentale. 17$ îa figure qu’on leur fait prendre : mais dans quelque climat & dans quelque faifon que ce :foit, on ne voit jamais aucune partie de l’atmofphére devenir,folide ; & la çompreflion la pins forte qu’on ait jamais employée, n’a pu durcir ou fixer l’air. La fluidité eft-elle donc de fon eflence ? eft-il ab-folument impofîible qu’il la perde ? c’eft ce que l’on ne voit pas ; mais iaufli.ce feroit une témérité d’avancer :1e contraire fans en apporter des preuves.
- Gette fluidité fi confiante de l’air viendroit-elle de la feule fubtilité de fies parties, comme l’a penfé un fça-vant Chymifte * ? c’eft ce que l’on * ne préfumera pas, fi l’on fait atten- ve.chemia.
- lion que 1 eau , & quelques autres li- 230. queurs , qui ceflent d’être fluides par : un grand froid , paflent à travers de ^certains corps que l’air ne peut jamais pénétrer *•*.; car fi là -ténuité ** Byk , .des parties étoit capable d’entretenir eonftamment la fluidité, ou l’eau ne Mech. ediU •devroit pas fe glacer plus que l’air, ou l’air, qui ne fe glace jamais, détroit avoir des parties plus fines ,
- ;plus pénétrantes que ne le.font cel»-
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- 1“8"O LèÇ O'NS Î5É PHVS'i Q. U È les de l’eau. Or c’efl: un fait co'nfiate'
- , *Wm. par M. de Reaumür * , que l’air ne ÿj praffe point à travers du papier mouil-*7hlé & de quelques autres matières qui 59' font très-propres à filtrer l’eau ;< d’où il refaite que les parties de l’air font -pins grofifiérés ou moins fubtiies que celles de l’eau, à moins que la figure’ dans les unes ne compenfe la ténuité' des' autres. - *
- Il efl: allez vraifembîabie ;que' l’air demeure conflamment fluide , parce qu’il efl: parfaitement élaftique : s’il n’étôit que eompïeflible, fes parties rapprochées pourraient peut-être fe toucher d’aflez près pour former un -corps dur, & rien ne les obligerait à fortir de cet état, comme la neige prefTée' entre les mains prend la figure & la confiiftance d’une boule foli-
- de : mais le refiort qu’elles ont, tend toujours’à raréfier la malle: qu’elles compblênt, parce que la plus forte comprelïion ne peut que le tendre Ôc non pas le forcer ; par ce moyen ces -parties eonfervent cette mobilité reP peèlive en quoi confifte la fluidité.
- On peut concevoir les parties intégrantes de l’air comme des petits
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- Experimentale. ifli •filamens contournés en forme de fpir res .flexibles & élafliques , & leur afr femblage à peu près comme un par quet de coton ou de laine cardée que l’on peut réduire en un plus petit volume lorfqu’on le prefl’e , mais qui tend toujours à fe remettre dans lbn premier état. Cette idée n’efl qu’une efquiffe bien grofiiére de la nature d,e Tair ; & j’avoue qu’il y a peut-être cent contre un à parier , que les parties de cet élément n’ont point la figure que je leur attribue , parce que pour les fuppofer telles 9 je n’ai d’autre rai fan que leur flexibir iité Sc leur reflbrt, Sc qu’elles peu?-vent être élafliques avec cent figures differentes d’un filet fpiral : aufli lorsque j’adopte cette hypothéfe avec la plupart des Phyficiens, je ne prétends point dire ce qu’elles font, mais feulement ce qu’elles peuvent être ; Sç c’efl: moins pour prendre un parti fur leur figure , que pour être en é.tat de faire mieux connoître le refl'or.t admi-rable du fluide qu’elles compofent ? Sc quelques autres propriétés dont nous parlerons ci-après.
- On dit comrnunément que l’air eft
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- 302 Leçons de Physique Lee ; mais pourquoi lui attribue-t-on cette qualité ? ell-ce parce qu’il enlève de la furface des corps l’humidité qui s’y trouve ? En effet, il arrive affez fouvent qu’il fait l’office d’une éponge ; mais auffi dans plu-fieurs cas il rend humides les corps qu’il touche , parce que les parties aqueufes dont il e£l toujours plus ou moins chargé, s’attachent à certaines matières plus facilement ôc plus fortement qu’à l’air même : on expofe du linge à l’air pour le faire fécher; mais le même procédé auroit un effet tout contraire à l’égard du fel de tartre ou de quelque autre fel ; c’eft pourquoi les cordes ou les toiles qui ont trempé dans l’eau de la mer fe féchent difficilement à l’air , parce que l’eau demeure opiniâtrément attachée aux particules falines qui tiennent à la fuperficie.
- Dira-t-on que l’air eff fec, parce qu’il ne mouille pas comme les liqueurs ? alors il faut convenir de ce qu’on doit entendre par le terme de' mouiller ; s’il lignifie adhérer à la fur-face des corps folideson doit demeurer d’accord que l’air mouille au
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- moins un grand nombre de matières : car c’eff un fait certain que fi bon verfe dans un vafe quelque liqueur qui oblige l’air d’en forcir, il demeure toujours une couche de ce fluide adhérente aux parois ; on ne l’apperçoit.pas communément, parr ce qu’elle eft fort mince & tranfpa-tente; mais elle devient fenfible quand ,on la dilate, foit qu’on chauffe fortement le vafe, foit qu’on le mette dans le vuide : & c’eff par cette rai-fon qu’un baromètre qui n’a point été .rempli au feu , c’eft-à-dire , -dont le mercure n’a point bouilli dans le tube, paroit terne ; & qu’on y ap-perçoit une infinité de petites bulles d’air qui font demeurées attachées
- au verre. Si mouiller lignifie cette âmpreffion qui fe fait fur la peau lorfque nous touchons une liqueur impreflion toujours différente de :celle d’un corps folide , parce que les parties mobiles' entr’elles & très-,déliées , fe moulent dans les pores , j8c procurent un attouchement plus ,exa<ff & plus complet ; dans ce fens l’air mouille aufïi, & fi nous nous ery apperceyoas moins ? c’eff: que f.imr
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- 184 Leçons de Physique preffion qffil a coutume de faire for nous nous eft plus familière: fa façon de mouiller eft différente, fans doute, de celle des liqueurs , comme celles - ci mouillent aufti différemment les unes des autres ; l’efprit-de-vin mouille autrement que l’eau , & l’eau ne mouille pas comme l’huile ; c’eft-à-dire, que leur application fur la peau excite des fenfations différentes,.
- De’s que l’on fçait par un nombre infini d’obfervations familières , que l’air eft matériel, que fes parties réunies forment une maffe ré Allante, mobile , & capable de mouvoir d’autres corps, il eft prefque fuperffu d’examiner s’il eft péfant : car quoique la péfanteur ne foit pas un attribut effentiel à la matière , 8c qu’on puiffe bien la concevoir fans cette tendance au centre de la terre ; cependant nous n’avons aucun exemple à citer qui nous autorife à excepter l’air de cette loi commune ; 8c nous devons préfumer qu’il y eft aC-fujetti comme les autres corps fublu-naires, à moins que nous n’ayons des preuves du contraire.
- Mais bien loin d’avoir aucune rai-foij
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- Experimentale, i 8 ^ Ton pour attribuer à l’air une légéreté abfolue > des faits, fans nombre nous -forcent àr reconnoître fon poids : nous en : avons rapporté plufieurs en traitant de l’hydroftatique ; en voici d’autres qui le prouvent dire&ement.
- PREMIERE EXPERIENCE^
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- F R E P A R A T I O JW
- La Figure i. repréfente une de ces -pompes que Pon nomme communément , Machine spneumatique ÿ : quoique ce nom , à le prendre félon fon ..étymologie , convienne également à : toutes les machines qui fervent aux
- • expériences qu’on fait fur Pair ; cependant par un ufage qui a prévalu * il déligne fpécialement celle avec laquelle on fait le vuide,, c’eft-à-dir.e ,
- .avec laquelle on pompe Pair d’un. vailîeau , apparemment parce qu’elle a plus de célébrité que les autres, <$c que par fon moyen on a- fait un grand nombre de curieufes 8c utiles découvertes en ce genre- Son premier Auteur fut Otto de Guerike, Conful on
- • Bourguemeftre de Magdebourg, qui commença à la faire connoître à Ra-
- Tom lll* Q
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- i$6 Leçons de Physique tisbonne l’an 1^5*4. Quelques années-après, Boyle en fit conftruire une à peu près femblable qu’il a beaucoup perfeètionnée depuis^ Le grand ufa-ge que fit de cette machine le Philo-fophe Anglois , & le fuccès de fies expériences, firent perdre de vue le Mâgiflrat Allemand à qui l’on eii doic l’invention , de forte qu’à préfent le principal effet de cette pompe fe nomme communément le Vuide de Boy le. M. Homberg touché des progrès qu’avoit fait la Phyfique-en Allemagne 8c en Angleterre -par le moyen de cette ingénieitfe machine , & n’ignorant pas de quelle utilité elle pouvoir être entre les mains des Sça-vans , chercha des moyens de la rendre plus exaéle qu’elle n’avoit été jufqu’alors ; êc par les foins l’Académie Royale des Sciences dqntifétoiç membre, en fit faire une il y a environ 4p ans, que l’on voit encore:à l’Obfervatoire parmi les inftrumens qui lui appartiennent. Enfin depuis que j’ai embraffé une profeffion qui me rend l’ufage de cette pompe auffi fréquent que néceffaire , je me fuis appliqué à la rendre telle , qu’elle pût
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- Expérimentale. 187 être d’un fervice plus fur, plus com-.mode & plus étendu quelle n’avoit été précédemment ; on pourra juger fi j’ai rempli ces trois .objets en li-lant dans les Mémoires de l’Académie pour les années 1740 & 1741, les changemens,& les augmentations , que j’ai faits à cette machine , dont on trouvera l’hiftoire 8c la defcrip-tion , avec un détail.que .je ne puis me permettre ici.
- Je dirai feulement, .pour faciliter l’intelligence des faits que j’ai àrap-. porter dans la fuite de cetteîLeçon ,
- . que la machine pneumatique dont je me fers efi: compofée de fix parties principales, fçavoir, 1 °. d’un corps de pompe de cuivre A : 20. d’un pifton dont le manche efi; terminé en forme d’étrier B , pour être abbaifie:avec le . pied8c garni d’une.branche.montan-te avec une poignée C, pour être rele-. ,vé avec la main ; 30.. d’un robinet dont on voit la clef,en,.D : 40. d’une.plati-ne couverte d’un cuir mouillé, fur . lequel on pofe le récipient ou la cloche de verre E ; j°. d’un pied F G , avec d.eux tablettes H, .«// , qui peuvent fe haufier 8c fe bailler à vo-
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- i88 Léço n s de Fhÿsi qüS lonté : 6°. d’un rouet 1K L , ave©-lequel on peut tranfmettre un mouvement très-rapide dans un récipient après qu’on en a pompé l’air..
- Comme on ne peut pas faire le vuide d’un fèul coup de pifton, il faut qu’on puifle le remonter fans faire rentrer dans le récipient l’air qu’on en a ôté , & qui a paffé dans le corps de la pompe : pour cet effet la clèf du robinet eft percée de façon qu’en, lui faifant faire un quart de tour , on ouvre une communication par laquelle le pifton, en fe relevant, pouffe l’air du.dedans au dehors de l'a pompe , & l’on ferme en même-tems tout accès du côté du récipient : enfuite en remettant la clef dans fa première fltuation , on eft en état de donner un nouveau coup de pifton.
- Les autres fonctions dè cette ma-ehine dépendent des propriétés mêmes de l’air que je dois faire-connoî-tre ; c’eft pourquoi je diffère d’en parler jufqu’à ce que j’aye donné une idée allez étendue de ce fluide fur lequel elle agit. •
- La Fig. 2. eft un ballon de verro qui coudent environ i o pintes de Pa:
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- Expérimenta l s. r8ÿ rïs : le col eft garni d’une virolle de cuivre , 6c d’un robinet qui s’ajufte à une vis qui' excède de quelques lignes la platine de la machine pneumatique au centre , de forte qu’on peut le vuider d’air & le. garder er^ cet état.
- La Figure 3. efl une balance très-mobile à laquelle on met en équilibre le ballon' vuide ; & pour con-ferver au fléau une plus grande mobilité par la diminution des frottemens de fon axe , on péfe le ballon dans l’eau , ce qu’il eflaifé défaire en-y attachant des poids'qui l’obligent à fe plonger entièrement r alors la balance n’eft chargée que de la péfan-teur refpe&ive du ballon plongé, qui peut être diminuée autant que l’on veut, &: du: poids que l’on met de l’autre part pour le tenir en équilibre, comme nous l’avons fait voir dans fa huitième Leçon , par les expériences qui prouvent la féconde propofition*
- E F F ET So
- Lorfqu’on ouvre le robinet du ballon fufpendu pour y . laiffer rentrer l’air 6c qu’on le referme enfuite pour
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- iÿo Leçons de Physique lé laifler fe plonger fans que l’eau ÿ puifle entrer, il fe trouve toujours plus pëfant que le poids de l’autre part avec lequel il étoit d’abord en» équilibre.'
- Ex p zi c a't i o N S*>’
- Gette expérience eft la plus Ample-Sc la plus décifive de toutes celles qu’on employé pour prouver que l’air a une péfanteur abfolue ; caron fçait que dans i’ufage de la balance ordinaire un poids ne peut être enlevé que par un plus grand .poids ;• puifque le ballon devient .plus pé-fant dès qu’il s’emplit d’air, c’eft une marque certaine que cette augmentation vient du fluide qu’il a reçû.
- On dira peut-être que le ballon, en fe remplifiant, ne reçoit point ce nouveau poids de l’air même qui -y rentre, mais plutôt des corps étrangers , & des vapeurs aqueufes dont il eft toujours chargé, & qui süntrodui-fent avec lui.
- Quoique cette objection , au premier coup d’oeil, ait tout l’air d’une mauvaife difficulté , & qu’elle n?ait arrêté prefque perforine de ceux qui
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- E X- P ERIME NT AD E. Ipï'
- ont fait ou connu- cette expérience -avant moi, je ne puis cependant dif-,limu 1er qu’elle m’a paru forte, fur^ toutlorfque j’ai vû, par des épreuves faites en.différens tems , qu’un volume d’air de 2 ou 3 pintes pris au ha-zard dans l’atmofphére , contenoit -toujours aflez d’eâu ;pour rendre une once de fel de;tartre fenflblement hu-;mide &:plus péfahte ; car fl d’on joint au poids de cette, eau celui des autres matières qui font infailliblement-répandues avec elle dans le même .volume d’air , & que le fel de/tartre n’a point abforbées on.pourroit être tenté de croire que de toute la pé-rfanteur du fluide mixte , il n’y a rien qui appartienne aux parties propres de l’air.
- Cette. confidération a fait dire à IM.-Boerliaave * que.l’air, de même * cbemUi •que le feupourroit bien ne peler 2l57> -vers aucun point- déterminé de l’Univers : je ne me fuis point arrêté à cette conjefture ; & bien loin de céder .à Ja difflculté , je me fuis mis en état de la combattre, par le procédé que voici.
- Je fufpens le ballon plein d’air à la
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- ÏÇÜ Eeçoks de Physique balance, & je le tiens en équilibre dans l’eau avec un poids connu en-fuite , fans le changer .de fituation., j’applique au robinet un fciphon qui répond à la machine pneumatique pour y faire le vuide ; à mefure que je raréfie l’air, je vois tomber au fond du; ballon les vapeurs dont il.eft chargé , Sc qui ne font point de nature à le raréfier comme lui & àle fuivre ; de cette manière je fais refier dans le ballon ( au moins pour la plus grande partie ) ces corps étrangers à qui l’on ponrroit foupçonner qu’il doit tout fon poids, & je fuis comme certain que. ce qui fort du vaiffeau eft de l’ait pur ; cependant lorfque j’ai fermé le robinet, Sc que j’effaye de remettre te ballon vuide en équilibre avec Le premier poids, je le trouve, à peu de chofes près y d’autant plus léger qu’il étoit plus péfant dans la première expérience ; d’où il fuit inconteftable-ment que l’air, par lui-même , Sc indépendamment des vapeurs Sc des exhalaifons avec lefquelles il fe trouve mêlé , augmente le poids d’un vaifïeau qu’il remplit. \ •
- Applications-*
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- TOM.JI1 ,X .LEÇON.pi.
- AruneL/«it
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- v £ k P E R I M E N T A L E. îp| Applications.
- Par le moyen des expériences que ;-je viens de rapporter, non-feulement on peut s’affurer de la péfa-nteur ab-folue dé l’air ; mais on peut connoî-tre auffi quelle eft fa péfanteur fpé-(Cifîque, en comparant un volume d’air connu dont on fçait le poids avec un pareil volume d’une autre matière •que l’on péfe féparément : un exemple rendra ceci plus intelligible.
- Après avoir mis mon ballon plein d’air & plongé dans l’eau en équilibre au bras delà balance, fi je le rends plus léger en pompant la plus grande partie de l’air qu’il contient , le poids que j’ajoute enfuite de Ion côté pour rétablir l'équilibre , eft juftement celui de l’air qui en eft lbrti. Je renverfe auffi-tôt le ballon dans l’eau , de manière que l’orifice regarde le fond du vaiffeau , & j’ouvre le robinet ; alors le poids de l’at-mofphére pouffe dans le ballon un volume d’eau qui égale celui de l’air -qu’on a ôté : je ferme le robinet ; je -remets le ballon dans fa première fi-tuation, & je charge le baffin de la 7 orne IIL R
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- *94 Leçons PhYs-ig.u? balance jufqu’à ce que tout foit .en équilibre ; lé poids que je fuis obligé d’y mettre , eft celui du volume d’eau qui eft entré dans le ballon ; ainû en comparant les deux poids , je vois le rapport qu’il y a. entre deux yolumes égaux d’air 6c d’eau. En procédant ainfi, M. Hauxbée a trouvé que la péfanteurfpécifîqtie de l’air eft à celle de l’eau , à peu près comme 1 eft a S'8y.
- Au récit de ces expériences, on croiroit volontiers qu’il n’y a rien de plus facile à faire que cette compa-ïaifon du. poids de l’air à, celui d’un autre fluide par le moyen de la balance ; cependant on n’en vient à.bout qu’avec beaucoup de foins ; & quelques précautions que l’on prenne ? il refte toujours de l’incertitude dans le réfultat.
- La difficulté vient, 1®. de ce que tous les fluides, 6c généralement tous les corps fe dilatent parla chaleur, 6c fe condenfent par le froid, de forte que l’air 6c l’eau que l’on compare dans le mois de Juin n’ont pas la me** -me denflté qu’au mois de Janvier^: pQt inconvénient ne feroit pas d’une
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- Ex.pe ri m en TAU E. Ip£ riî grande conféquence, ii ces matières , en fe dilatant ou en fe conden-fànt, gardoient toujours entr’elles le même rapport ; mais il s’en faut bien que cela foit, Sc ce n’eft point une petite affaire que de bien connaître les variations qu’elles éprouvent félon leurs différentes températures.
- 2°. Comme il n’y a point d’air parfaitement pur, auffi n’y a-t-il point d’eau qui ne contienne quelque cho-fe d’étranger ; 6c quoi qu’en difent quelques Auteurs, il y a bien des. eaux , qui au même degré de chaud Sc de froid, différent fenïiblement de péfanteur entr’elles. Or s’il eff nécef-faire de.fçavoir quelle eau ou quel air on a pèle, pour conclure avec précifion le rapport de l’une à l’autre , on ne peut donc prononcer en général qu’un à peu près.
- 3°. Les variations du baromètre nous apprennent que la preffion de l’atmofphére n’eft pas toujours la même ; & nous verrons bien-tôt que l’air change de denfité félon qu’il eff plus ou moins comprimé. Il peut donc arriver que le volume d’air me-furé par la capacité du ballon foie
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- iç)6 Leçons de Physique plus péfant dans un tems que dans iin autre ; c’eft pourquoi M. Haux-? bée , dans le récit de Ton expérience j n’a obmis ni la hauteur a&uelle du mercure dans le baromètre (a ) , ni la faifon dans laquelle il a opéré ; au lieu de citer feulement le mois (h), il auroit fans doute défigné la terns? pératur.e par le degré du thermomètre , s’il y en avoit eu alors de com? parables comme à préfent.
- 40. Pour comparer exactement le poids de l’air avec celui de l’eau , il faut qu'en plongeant l’orifice du bah Ion où l’on a fait le vuide , il y rentre juflement autant d’eau qu’il eneft forti d’air , fans quoi ce ne feroit plus comparer enfemble deux volumes égaux. Mais on fçait que quand une liqueur fe trouve dans le vuide , l’air qu’elle contient s’en dégage & s’élé.* ve au-defius : c’eft le cas oufe trouve l’eau qui commence à monter dans le ballon ; elle blanchit par la quantité des bulles d’air qui s’en échappent ; 8c cet air occupant la partie fupérieuv
- - (a) zpp.Yt mefare d’Angleterre , c’eftr
- à-dire, un peu moins que z 8 pouces deFrance.
- ' (l>) Mai. ......"
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- Experimentale, ipf re dn vaiffeau, empêche qu’il ne reçoive autant d’eau qu’il devroit y en entrer , eu égard au vuide qu’on y a voit fait. Il faudroit donc avoir bien purgé d’air l’eau dont on veut fe fervir dans cette expérience ; & c’eft ce qu’il ne paroît pas qu’on ait fait juf-ques à préfent : d’où il fuit que l’on a conclu la péfanteur fpécifique de l’air un peu plus grande qu’elle n’efl en effet.
- On ne doit donc pas être furpris de trouver fi peu d’accord entre les Auteurs qui ont tenté ces fortes d’expériences , fur-tout dans des tems où les procédés étoient d’autant plus difficiles , qu’on étoit moins inflruit des faits, ôc qu’on n’avoit pas les moyens dont on peut s’aider maintenant. Galilée établit le rapport de l’air à l’eau comme i à 400 ; le Pere Merfene comme .1 à 1346 : quelle différence i de tous les Phyficiens qui ont cherché depuis à réfoudre cette queftion , perfonne n’a trouvé l’air auui péfant qu’il le feroit fuivant le premier de ces réfulta-ts , ni auffi léger qu’il pa-tfoît l’être par le dernier ( a ) : & fi (a) Boyle , dans fes Exp. Phyfïcomechi
- B. ii j
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- ïp§ Leçons de Physiqüe l’on prend un milieu entr’eux , il pa^ roîc afiez confiant que l’eau de pluie' eft environ 900 fois plus péfante que l’air, l’un & l’autre étant pris dans une température moyenne , com*' me de 12 degrés au-defîus du terme de la glace, le baromètre étant à 2S: pouces.
- Comme les volumes font en raifoiï réciproque des péfanteurs fpécifiques,. âl faudroit donc un volume d’air d’une' denfité uniforme & égal à 900 pieds cubes, pour faire équilibre à un pied cube d’eau qui péfe environ 70 livres; d’où il fuit que la péfanteur abfolue; d’un pied cube d’air , eft à peu près une once& deux gros (a).
- La péfanteur de l’air étant une fois connue , on ne doit plus être furpris de fentir la main s’attacher fur un pe-
- conclut que l’eau commune eft 938 fois plus pelante que l’air ; & dans d’autres endroits-, il varie lùr cette eftimation. M. Hombergj comme il paroît par l’hift. de l’Acad. des Sciences , après avoir aufti changé plufieurs fois d’avis , a donné le rapport de l’air à l’eau, comme 1 à 1087 ;M. Halley, comme 1 à 860 ; M. Haux.-bée comme 1 à 885 ; M. Mufchenbrockxom» me 1 à *8i.
- (a)Wo'F. Elem. Aërom. p. 741. dit qu’un' pied cube d’air péfe une once 27 grains.
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- Experimentale; rpp •fît récipient ouvert par le haut, lorf-qu’on y fait le vuide par le moyen de la machine pneumatique: car tant que le vafe eft plein d’un air auffi denfe que celui de l’atmolphére , la main fê trouve appuyée non-feulement fur les bords , mais encore fur la malle du fluide qui eft renfermé , & qui réfifte à la preffion extérieure ; mais quand ôn a fart le vuide , la main ,• toujours preflee par l’air du dehors , ne fe trouvé plus foùtenue que par les bords du récipient ; & pour l’en féparery H faudroit faire de bas-en-haut un effort
- capable de foulever la colonne d’air qui péfé dcffus. Or le poids de cette colonne égale celui d’un cylindre de mercure qui auroit pour bafe le plan qui eft terminé par les bords du récipient , <5c 27 à 28 pouces de hauteur, comme on l’a vû par la fameulè expérience de Toricelli *. *
- Il fuit de là que cette pteftion eftp. d’autant plus grande 8c plus fenlîble* que le récipient a plus d’ouverture par en haut ; c’eft pourquoi la main y tient bien davantage que le bout du doigt,lorfqu’on le pofe fur le trou même qui eft au centre de la platine ;
- ’j.leçvth
- zpj.
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- 200 Leçons de Physique & par la même raifon , une clef fb* rée que l’on fuce, & qui s’attache? enfuite à la langue ou à la lèvre, s’etit détache d’autant plus difficilement que le canai eft plus gros.
- Quand on fait ainfi le vuîde fous la main , ou fous quelque autre partie du corps , on doit avoir foin que les bords du récipient ne foient pas trop aigus ; car ils pourroient bien entamer la peau : on peut en faire l’épreuve avec la moitié d’une pomme ou avec une tranche de navet ; au premier coup de pifton , il arrive prefque toujours qu’il s’en détache un cercle qui entre dans le vafe, avec impétuofité & avec bruit»
- Cette adhérence que l’on peut faire naître par la preffion de l’air extérieur, pourroit être employée fort utilement dans la Chirurgie : je ne parle point de la ventoufe qui eft fi connue , & dont l’ufage eft maintenant afîez négligé en France ; mais n’y auroit-il pas des occafions où l’on auroit be-foin de faifir, pour un peu de tems, une partie délicate, qui, par fa figure, par fon volume , ou par fa mollefle , ne donne point de prife aux tenetes ôc
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- Expérimentale. ù.6i autres inftrumens ? une petite pompe' dont l’orifice formé en pavillon, pour-foitêtre de telles dimenfions, & garni de telle manière qu’on le jugeroit k propos pour l’opération , deviendroit un moyen fur & avantageux entre les-mains d’un homme intelligent ; c’efî aux gens de l’art à juger de l’applica-; tion qu’on en pourroit faire.
- Il femble d’abord que cette pref-fion extérieure de l’air, qui vient de fon poids, devroit écrafer les cloches de verre , dont on couvre la platine de la machine pneumatique pour faire le vuide ; mais pour peu qu’on y faffe attention , on verra que ces vaifleaux , étant toujours uniforme-* ment arrondis en forme de cylindre ou de voûte, font à l’abri de cet accident : comme la furface extérieure efï nécessairement plus grande que celle du dedans, toutes les parties qui eompofent l’épaiflêur , reffemblènt à celles dont on fait les cintres , ce font autant de coins ou de pyramides tronquées, qui fe Soutiennent mutuellement, à mefure qu’elles font prel-fées vers un axe ou un centre commun, par l’adion d’un fluide qui péf©
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- 502 Leçons iSe Physique en tous fens. On peut voir par la; Fig} 4. répaiffeur d’Un récipient coupé félon fori axe , & par la Fig. $. le même vaille au coupé parallèlement à fa bafé.
- Cé qui prouve bien que la formé àtrondie défend les vaiiïeaux contré le poids de l’air, lorsqu’ils enfoiit vui-des , c’efl qu’ils fe cafîerit infaillible— ffient, quand ils ont une autre figure» Que l’on applique à la machine pneu-manque celui qui ell repréfenté par la Fig. 6 ; il eft ouvert de part <k d’autre 5 comme le petit récipient fur lequel on applique la main : mais aü lieu de le boucher airifi, on étend & on lié defitis un morceau de veffie mouillée qui lui fert de fond, 6c qu’on laiffe fécher ; à mefure qu’on fait agir la pompe defifoiis pour le vuidery lé' poidsde l’air extérieur fait prendre à cette veffie tendue la forme d’une calotte fenverfée,& enfin elle crève avec éclat, Un* morceau de verre dé vitre y ou de glace de miroir, que l’on pofe-rbit en la place de cette veffié y fe brife-' r’oit de même,s’il étoit exactement appliqué furies bords du vaiffeaii, par le moyen d’un cuir iîiterpoféyoü autre-f
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- É X T E R I MEN T A£, E. ZÔÿ ïnéht.' Les bouteilles de verre mince qui font fort applaties 3 & ordinairement couvertes d’ofier, crèvent affez fouvent y quand on les porte à la bouche à demi pleines de liqueur, pour boire à même ; car la fuccion raréfie Pair intérieur, ôc le poids de l’atmofphére agiflant fur les deux côtés plats , les porte l’un vers l’autre s Sc brife le vaiflfeau.'
- Ces fortes d’épreuves3& fur-tout celle de la vefiie, caufent tou jours quelque étonnement aux perfonnès qui les voyent pour la première fois , par le grand bruit qui les accompagne» Cet effet vient de ce que l’air entre avec une grande vîteffe (a) Sc tout à la fois en grand’volume, dans un vaiA feau^ vuide dont il frappe les parois : car le bruit vient primitivement du' choc des corps, comme nous le ferons voir par la fuite ; Sc les fluides font très-capables de heurter les folides»
- On remarque quelque chofe de
- ('a) Selon M. Papin Pair de l’atmolphére en rentrant dans le vuideva avec une vîtefle qui lui feroit parcourir 130f pieds dans une féconde. Abrég. de- Lowtorp 9 Tom, 1, p
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- 3o4 Leçons de Physi que femblable y lorfqu’on tire brufque-ment le couvercle d’un étui à curre-dents, d’une écritoire de poche , ou le pilton hors d’une féringu'e qui elt bouchée par l’autre bout ; c’eft qu’a-lors on fait une forte de vuide que l’air du dehors fe hâte de remplir y dès que l’accès lui efl libre : car pendant qu’on ouvre l’étui, la capacité A B,Fig. 7. s’augmente de la quantité B C, Sc l’air intérieur en devient d’autant plus rare ; puiiqu’au lieu d’être contenu entre A B , comme il l’étoic dans fonétat naturel, il s’étend jufques en C i mais ceci s’entendra encore mieux, quand nous aurons expliqué de quelle manière l’air fe raréfie, lorfi qu’on fait ufage de la machine pneumatique.
- La denfitéde l’air, d’où dépend fa péfanteurfpécifique, n’eft point confiante , elle varie beaucoup , non-feulement par le froid & par le chaud > comme il arrive à toutes les autres matières, mais aüfii par une com-preffion plus ou moins grande , à la manière des corps à refifort. Je dis à la manière des corps à reflort, parce que-pendant tout le tems que l’air- efl
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- Experimentale. 2©f .comprimé , il conferve conftamment la faculté de s’étendre & d’occuper un plus grand efpace , auffi-tôt que l’on fait ce (Ter les çaufes qui refferrent ion volume , comme le crin , la laL ne, le duvet de plume , &c. avec cette différence cependant que tou^* tes ces matières perdent leur élaflicité en tout ou en partie , quand elle? font trop fortement, ou trop long-tems comprimées , au lieu que l’air fe rétablit toujours' parfaitement ; au moins peut-on dire qu’il n’y a juf-qu’à préfent aucun fait connu qui prouve le contraire ( a ).
- L’air fe comprime lui-même par fon propre poids, de forte que celui que nous refpirons dans la plaine, eft plus denfe que celui qu’on trouve fur une montagne ; parceque celui-ci eft chargé d’une colonne moins longue que celui-là.
- Mais de quelque manière que l’air foit comprimé , fon reffort fait tou?
- ( a ) M. cîe Roberval a gardé pendant i f ans de l’air comprimé dans une canne à vent ; & après cet efpace de tems, l’air a montré autant de force au’il a coutume d’en avoir en pa? seil cas.
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- ao6 Leçons de Phy si (^ue jours équilibre à la puiflance qui ré£ traint Ton volume , de manière que fî fa réaftion devient libre, il pourra faire en qualité de fluide élaftique , tout ce qu’auroit pu faire la force qu’on a employée pour le comprimer : les expériences fuivantes ferviront d’é-clairciffement & de preuves à ces pro* polirions.
- ÏI. EXPERIENCE.
- P R £ P A R AT I 0 N.
- EFG, Fig. 8. eft un tuyau de verre recourbé en forme de fciphon, dont la plus longue branche a environ 8 pieds de longueur, & la plus courte 12 pouces, à compter de d en G ; ce tuyau peut avoir intérieurement 3 ou 4 lignes de diamètre , & la par? tie d G doit être parfaitement cyliiir-drique ; il eft ouvert en E, 6c fermé en G ; 6c il eft attaché lolidement fur une planche allez épailîê pour ne point plier facilement, 6c divifée en pouces de d en E, Ôc de d en G, Cet infiniment étant debout , on y fait couler un peu de mercure, de manière que le coude en foi: rempli ;
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- pXFERJMENT A JL £. 20^
- .©il continue enfuite de verfer du mercure dans la branche la plus longue ; .& à mefure qu’elle s’emplit, on ob-.ferre par les graduations qui font marquées de part & d’autre , quels rapports gardent entr’elles les élér yations du mercure dans les deux branches.
- E F F JE T So
- Lorfque le mercure efl; élevé de 4 pouces au-deffus du point d dans la plus courte branche ; à compter dii niveau de cette élévation, il s’en trouve 14 pouces dans la plus'longue.
- En continuant de verfer du mercure , on remarque que 6 pouces d’élévation vers G, répondent à 28 pouces de l’autre part 5 & 9 pouces à
- Explications*
- Avant que de faire couler du mercure dans i’inftrument, toute fa capacité effc remplie d’un air qui eft comprimé par le poids même de l’at-mofphére : en mettant du mercure dans le coude d 9 on divife cet air en deux colonnes, dont une E d, fouf-
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- 20.S LEçons de Phys r qü e fre toujours la même compreffion de la part de l’air extérieur ., avec qui elle communique ; .& l’autre d .G .doit être çonfidérée comme un reflbrt précé-. demment. tendu par le poids de l’at* mofphére ; tant que le mercure efl en équilibre avec lui-même dans la ligne d hcette petite colonne d’air faifant aulïi équilibre par fon reffort à l’ap^-tre , qui péfe en d , fon volume ne doit ni augmenter ni diminuer ; mais lorlqu’on ajoute du mercure dans la plus longue brancheil ne s’élève pas également dans la plus courte , paiv ce que l’air qui s’y trouve renfermé lui fait obftaele. Cette oppofition cependant n’empêche pas qu’il ne foit*. reflraint dans un plus petit efpace parce qu’alorsil ejfî: preflé, non-feulement par le poids de l’atmofphére ,
- comme auparavant, mais encore par une colonne de mercure , dont la hauteur ne doit fe compter qu.é du . niveau de fon élévation dans la plus . courte branche , puifque ce qu’il y en a au - deUous de cette ligne eft égal de part Sc d’autre.
- * rm. 11. On doit fe fouvenir qu’en parlant vu. ^«du baromètre*, nous avons obfer-
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- Ex PE RIMENT à le. 209 "P'è qii’une colonne de mercure d’environ 28 pouces de hauteur, pèle autant qu’une colonne d’air de même bafe , Sc de la hauteur de l’atmof-phére : 14 pouces de mercure ajoutés au poids de l’air extérieur augmentent donc d’un tiers la preflion qu’il exerce contre celui qui eft entre G d ; voilà pourquoi le volume de cette portion d’air fe condenfe , Sc que ce cylindre , au lieu de demeurer long d’un pied , diminue de 4 pouces , qui font le tiers de fa première longueur.
- Par la même raifon, lorfque la colonne de mercure efl de 28 pouces au-delfus de fon niveau , le poids de l’atmofphére eft doublé, Sc l’air qui foutient cette double comprehion , ne forme plus qu’un-cylindre de fix pouces de hauteur ; c’eft-à-dire , que fon volume diminue de moitié.
- Enfin 84 pouces de mercure font trois colonnes l’une fur l’autre de 28 pouces chacune, dont la fomme égale trois fois le poids de l’atmofphére , êc qui doivent par conféquent faire perdre les trois quarts de fon volume à la colonne d’air d £ qu’elles T’orne 11L S
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- sio Leçons de Physique compriment ; ainfi cette colonne d& 12 pouces fe réduit à trois.
- Cette expérience que Ton doit à> *c»»traLi• Boyle * 6c à M. Martotte **, prouve
- ** ouvres f°rt t>ien * comme on voit, que 1 aie de M. Ma- comprimé diminue de volume corn-me la preiïion augmente : 6c puifque* la denfité d’une matière croît æ me-
- fure que Tes parties fe rapprochent <Se qu’elles occupent enfemble un moindre efpace, on peut dire que l’air fe condenfe , en raifon directe des poids dont il eft chargé. Cependant il eff l'dch.de affez raifonnable * de croire que cette ?r7oz.p. 2. proportion n?a pas lieu dans les degrés extrêmes , ou bien il faudrait fuppofer gratuitement, que l’air eût à-cet égard un privilège exclufif; car nous ne connoilfons aucun corps élaf-tique qui puiiïe être comprimé à l’infî-' ni, 6c toujours proportionnellement aux puiflances dont il éprouve faction. D’ailleurs comme l’air n’eft jamais pur, 6c que les matières dont il efl chargé , ne font pas compreffibles comme lui, on doit croire , qifâprès une compreflion très-grande, fesparties cefferoient d’être flexibles, par* ee qu’elles feraient appuyées fur des
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- Experimentale. 211 £orps étrangers, dont la nature efl de Re céder ,à aucune force connue.
- Pour faire avec exa&itude Fexpé-rience que je viens de rapporter, il faut i°. Que les deux branches de l’in£ trument foient parallèles entr’elîes , 8c les tenir dans une fituation bien verticale pendant qu’on obferve lés élévations du mercure ; car comme les liquides péfent en raifon de leur hauteur perpendiculaire à l’horifon * fi ces branches étoient panchées, la prelïion ne feroit pas comme la longueur des colonnes qu’elles renferment. 20. Il faut prendre garde d’échauffer ou de refroidir le volume d’air contenu dans la branche d G ; car il changeroit de dimenlions, indépendamment de la prelïion qifii fouf-rre de la part du mercure 3 & de l’air extérieur. 30. On doit avoir foin que la branche courte foit intérieurement bien cylindrique ; car autrement des parties égales mefurées fur fa longueur , ne donneroient pas des capacités femblables, & l’on ne pourroit pas conclure avec julîelfe , le degré de condenfation de l’air par le rac-courcilfement de la colonne , qu’il re-
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- Leçons de Physic>üë
- préfente à mefure que la comprefïiofô. augmente!..
- III. EXPERIENCE».
- Préparation»
- 11, Fig. 2. repréfente un fceau rem pli d’eau , dont on obferve la température parle moyen d’un thermomètre qu’on y plonge ; on affüjettit dans-ce premier vaiffeau, avec un poids ou-autrement, une bouteille dont l’orifice L L eft fort large : on prépare en-fuite un bouchon de liège que l’ont perce au milieu pour recevoir le tube du baromètre KM, & l’on place* l’un & l’autre de façon que là partie* inférieure du baromètre foit dans la* bouteille ; après quoi l’on verfe fur le bouchon de la cire fondue & mêlée-de thérébentine, pourempêcher qu’il.' n’y ait aucune communication entre-l’air du - dedans Si celui du-dehors mais depeur que la chaleur de la cire n’échauffe l’air intérieur, & n’en change la denfité , il faut pratiquer au travers du bouchon & de fon enduit 9, un petit canal que l’on ne ferme que* quand tout eft. bien refroidi ; alor&
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- E x P E B. I M E N T A' L E/ 2ïÿ ©n marque avec un index à quelle hauteur le mercure fe tient dans le ba-
- U
- rométre.-
- Effet s°
- Non-feulement le mercure ne HauP fe ni ne baille au moment qu’il elb renfermé : mais quoique par la fuite il falfe appercevoir ces fortes de variations fuivant la température du liei?' où il ell ; toutes les fois qu’on le rappelle au-degré de chaud om de froid qu’il avoit dans le vaiffeau 1 /, où s’eff faite la préparation , le mercure fe remet à la hauteurindiquée par l’index : & cet effet efl toujours le même après-plufieurs années.,
- Explication»
- Un inlfànt avant qu’on ferme fai: bouteille, l’air qu’elle contient communiquant avec celui du dehors, fait1 encore partie dè l’atmofphére en fou-tient la preffion , & la tranfmet en! s’appuyant contre les parois intérieures du vaiffeau , 8c contre tout ce qui s’y trouve renfermé ; cet air agit alors comme péfant fur le réfervoir du ba-xométre ? & fondent Je mercure à
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- jfi‘4 £eçoms' dë! pHŸsYcitfE , pouces. Auffi-tôt que la bouteille elÜf bouchée V cette même maffe d’air n’a plus que fori propre poids 3 qui eft jbien peu de chofe en comparaison de celui de 1’atmofphére, à qui elle étoic jointe précédemment : mais elle relie comprimée félon toute la force de ce poids dont ellen’ellplus chargée, & la réadion e11 égale à cette force ; c’ell pourquoi elle Ibutient en qualité de corps à relfort les 28 pouces de mercure qu’elle portoit, iorfqu’elle péfoit avec l’air extérieur.
- H fuit de cette épreuve que non-feulement le relfort de l’air eft égal à la force qui l’a comprimé ; mais on voit aulfi que cette élallicité ne s’af-foiblit pas , comme celle des autres corps, par fuccelTiori de terris , puif-qtie le mercure fe foutient, ou revient toujours atimême dégré d’élévation 9> quoique pendant plulieurs années on tienne ia même malfe d’air en expé^ rien ce.
- IV. EXPERIENCE;
- T R E P A R A T 10 N*-
- La %, 10. repréfente deux hémïf?
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- Ë X; P E R' ÎMEN Y A t til • dYf pliéres concaves de cuivre , & de 6 pouces de diamètre , dont l’üri'eflf garni d’iiü robinet par lequel il peut s’ajufler à la machine pneumatique , & l’autre porte un anneau^ au milieu de fa convexité, pour être facilement' fiifpendu. Ces deux calottes le joignent ert forme de globe ; & pour rendre la jon&ion plus facile 8c plus exacte , l’une des deux a fes bords garnis d’un anneau plat dont la largeur excède autant en dedans qu’en dehors % on le couvre d’un cuir mouillé fur lequel s’appliquent les bords de l’autre Bémifphére 3 qu’on a eu foin' de bien dreffer.
- Tout étant ainfi difpofé , on fait le vuide dans cette boule creufe, & l’on ferme le robinet pour là tenir en cet état ; lorfqu’elle eft détachée de la machine pneumatique > on joint am robinet un crochet de métal capable déporter un poids de 60 livres, 8c
- ue point
- l’on attache l’anneau à quelq âxe.
- Effets.
- Quand ces deux hémifphéres ainlî joints font fufpendus, comme on le
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- 216 L E Ç O N S- D E P H Y STQ Ü E peut voir par la Fig. u. le poids de 60 livres qu’on y attache , n’eft pas capable de les féparer l’un de l’autre ; ôc quand on ouvre le robinet pour laiffer rentrer l’air, la moindre force les défunit.
- Y. EXPERIENCE.
- P R E P AR A T Z O N.
- Quand les deux hémifphéres font attachés enfemble par l’évacuation de l’air, au lieu de les ôter de la machine pneumatique 3 il faut feulement déviffer deux ou trois tours, le robi-s-net par lequel ils font appliqués à la pompe }ann qu’on puiffe faire le vui-de dans un récipient dont on les couvrira. Ce vaifleau doit être ouvert par le haut, & garni d’une boëte de cuivre remplie de cuirs gras preflés les uns fur- les autres, > à travers defqueîs on fait palier une tige de métal bien arrondie: St bien cylindrique. Cette tige porte d’un côté un anneau parle?-quel on peut la faire mouvoir de bas-en-haut ôc en tournant ; St à fon autre bout on ajufte un crochet qui s’engage dans l’anneau de la .calotte
- fupérieureÿ
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- Experimentale. 217. fupérieure , comme il eft repréfenté par la Fig. 12.
- Par le moyen de cette boëte à cuirs, lorfqu’elle eft bien faite, on peut tranfmettre toutes fortes de mouvemens dans le vuide, fans que les différens mouvemens de la tige fafient rentrer l’air, au moins d’une quantité fenfible. il eft inutile de dire, qu’au lieu du crochet dont on fe ferc dans cette expérience , on peut ajufi* ter au bout de la tige tout autre inf-trument dont on aura befoin félon les eirconftances.
- • 4 ï
- Effets,.
- . Quand on a raréfié l’air du récipient à un .certain degré , & que l’on tire la tige de la boëte à cuirs de bas-en-haut, les deux hérnifphéres fe réparent fans peine ; & fi l’on remet en place celui qu’on a foülevé} en faifant rentrer l’air dans le récipient , on les attache auiïi fortement qu’ils l’ér toient avant qu’on lés plaçât dans le vuide.
- Explications.
- Les deux hémilphéres ne s’atta* l'omellh T
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- '3x8'Leçons de Physique client point enfemble tant que l’aî£ qui s’y trouve renfermé demeure dans fon état naturel , c’eft-à-dire, auflî denfe que celui du dehors, parce que l’effort qu’il fait pour s’étendre ; & pour écarter ces deux calottes qui lui font obüacle, eft précifément é-gal à celui de l’atmofphére qui les preffe extérieurement ; chacune d’elles fe trouve en équilibre entre deux puiffances de même valeur.
- Mais quand cet air intérieur fe trouve raréfié par l’adion de la pompe * la force de fon reffort en eft d’autant affoiblie ; l’équilibre efl rompu, Sc l’adhérence des deux hémifphéres eft proportionnelle à la différence qu’il y a entre la denfité de l’air qui preffe extérieurement, & celle de l?air qui réfifte en-dedans ; de forte que fi celui -ci pouvoir être réduit à zéro , il faudrait employer ? pour féparer ces deux pièces, un effort un peu plus grand que le. poids d’une colonne entière de l’atmolphére , dont la. bafe aurait fix pouces de diamètre , ce qui feroit plus de 400 livres; en fuppofant feulement , félon l’évaluation commune , qu’une colonne de l’atmofphére fait une preffion de. 10 ouu
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- Experimentale. 'ûi$ livres fur un efpace circulaire d’un pouce de diamètre.
- ' Lorfqu’on a placé la boule vuidc fous un récipient qui lui ôte toute communication avec Patmofphére ; ce n’eft plus , à la vérité , le poids de cet atmofphcre, qui retient les deux hémifphéres l’un contre Pautre ; mais c’eli la réaction d’une malle d’air comprimé précédemment par ce poids , & qui eft capable des mêmes effets : c’eft pourquoi ces deux pièces ne fe féparent facilement y que quand on a détendu le reffort de Pair environnant , en diminuant fa denfité par plufieurs. coups de pillons, jufqu’à ce qu’il foie autant raréfié que celui qui refte dans la -boule.
- Si Pair , en rentrant dans le récipient., trouve les deux hémifphéres rejoints de manière qu’il ne puiffe pas s’y introduire 8c s’y étendre comme dans le refie du vaiffeau , il les preffé ffe nouveau l’un contre Pautre, par la même raifon qu’ils avoient été d’a-bord attachés, &avec autant de force , s’il y a la même différence entre les deux airs , celui du dehors 8c celui du dedans.
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- £20 L.EÇONS DE 'PhYSIQüE Applications.
- 'C’efl en conséquence des principes dont on vient de voir ies preuves, que le vuide fe fait dans un vaiffeau par le moyen de'.Ia machine pneiima-* tique ; car .en abbaiffant lepiilon d’un bout à l’autre :de la pompe .on fait naître un efpace. fans air, dans lequel celui .du,, récipient, ne manqué pasr de s’étendrè en Yertu de fon .élailici? té ;• mais une maffe/dlair’ qui fe .partage ainfi à deux efp.aces/devient né-ceflairement plus rare dans chacun des deux ; c’ell pourquoi le poids de ratmofphére produit en. même-tenis les deux effets fuivansüQ.;il attache fe récipient à la platine , comme,bn: a vu qu’il fait tenir enfemble les deux hémifphéres de métal : 2°. fi l’air ex-~ térieur né.peut .pas rentrer par le haut de la pompe y ce meme poids dé batmolphére reriionte le. .pifton eii partie /, c’ëft-à-dire , jufqu’à ce .qué Fair qui efl dans la pompé foit aufîj denfe que celui de dehors-.
- Ce dernier effet mérité attention; bien/des gens fé.dëgoûtent de la ma,* .chine pneumatique fimpie /par ladif*'
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- /Ê-3CPERÏ.MENTA £:E.«- o 22%
- Acuité qu’ils trouvent à remonter , le pifton : on s’épargne une grande partie de cette peine quand on fait la clef du robinet de façon que l’air puiffe.sbién paffer .du dedans au-de-* hors de la pompé, mais non. pas réciproquement : car avec cette- précaution * , le pifton fe relève comme de lui-même ; & il relie peu de cho- les fe à faire , fur-tout.lorfqu’on appro che. des derniers degrés de raréfae- U* 17^, Uon'. . ..
- Isicmi
- de f
- jour i\m-
- - Quant à. l’adtréfence du récipient à la platine , elle augmente à mefuré que l’air fe raréfie ; & cette raréfaction , à chaque coup de pifton, fuie fe rapport, des capacités. Si par exemple celle de la pompe eft égale à celle eiu<récipient., au prerhier coup, la denfité de l’air diminue de moitié , parce que fou volume devient dou» ble , puifq-u’il remplit deux efpaces femblabies à celui qu’il occupoit d’abord : au fécond coup , il fe raréfie encore dans la même proportion, Sc par conféquent fa denfité eft réduite' au quart, & ainfi de fuite ; d’ou il paroît qu’une machine pneumatique ,• quelque parfaite, qu’elle, puiffe être y
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- 222 Leçons de Physique ne peut jamais évacuer parfaitement Fait du récipient, puifque la denfité de cet air diminue toujours en proportion géométrique.En un mot,pour ne point le faire une idée faufle du vuide quife fait ainfî , on doit confi-dérer le récipient comme étant toujours plein, mais d’un fluide dont la denflté diminue de plus en plus, juf-qu’à ce que le reflbrt de fes parties foit autant détendu qu’il peut l’être , dans un efpace où il eft peu gêné : jo dis peu gêné , pour .ne pis dire ab-folument qu’il ne l’efl pins ; car il paroît qu’il l’eft encore, quand on a épuifé tous les efforts de la meiU leui'e machine pneumatique , comme on le verra par ce qui va fuivre.
- Que la raréfadion de l’air , dans le récipient , foit proportionnelle au rapport qu’il y a entre la capacité de ce vaifléau & celle de la pompe ; c’ell un fait dont il eû facile de s’afiiirer par l’expérience : que l’on adapte un baromètre à un récipient , dont la capacité foit à celle de la pompe, par exemple , comme 2 à 1, & qu’on l’applique à la machine pneumatique de la manière qu’on le voit par l&
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- Expérimental®. 22$ J'ig. 13. au premier coup de piflon, la denfité de l’air fera diminuée d’un tiers ; aufli le mercure defcendra d’un tiers de fa hauteur , en partant de 27 pouces , il fera donc à 18 : au fécond coup , l’air fera d’un tiers encore plus rare qu’il n’étoit après le premier coup ; 8c le mercure defcenara auffi du tiers de 18 pouces, c’ed-à-dire 3-à 12 , & toujours ainfi de la 3e partie du dernier reliant.
- Ce fait étant bien conllaté, on pourra donc trouver tout d’un coup le rapport des capacités entre un récipient quelconque , & la pompe à laquelle on l’applique ; 8c li l’on con-noît la grandeur abfolue de Tune des deux , cette comparaifon fera con-noître l’autre : car, iment, fi le mercure defcend au premier coup de pib ton du quart de fa hauteur, on peut conclure en toute fureté , que la capacité du récipient elt à celle de la pompe, comme 3 elt à 1 ; 8c 20. fi l’on fçait d’ailleurs que la pompe tient une pinte , on fçaura de cette manière que le récipient en tient trois : cette façon de jauger les vaifleaux pourroit trouver des applications utiles,, T iii);
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- 224 Leçons de Physique On peut aulïi , par ce moyen , estimer les degrés de raréfadion de l’air; & il y a long-teins, qu’on applique pour cet effet le baromètre à la machine pneumatique : mais comme d’ordinaire on n’a befoin de connoî-tre au i tilde l’état de l’air, que quand il approche des derniers degrés de raréfadion , on peut alors fe difpenfer d’employer un baromètre entier , qui feroit trop cafuel & toujours fort embarraffant ; puifque dans un air très-raréfié le mercure ne garde que quelques pouces ou quelques 'lignes de hauteur, on peut regarder le ref-te du tuyau qui demeure vuide au-deffus comme inutile , & le fuppri-mer : par ce moyen on a un baromètre tronqué qui n’eft autre chofe qu’un, petit fcyphon, renverfé , dont la plus longue branche que l’on emplit de mercure , eft fcellée hermétiquement par le haut, 8c que l’on attache debout fur un petit pied de plomb avec une régie de bois mince 8c graduée en pouces 8c en lignes. Voyez, la Fig* 14.
- Mais foit qu’on fe ferve de cette efpéce de jauge ; foit qu’on employé.
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- Expérimentale; 22f le baromètre entier , on ne voit jamais defcendre le mercure parfaitement à fon niveau ; il demeure toujours élevé un peu au-defifus * s’il n’y a point d’ailleurs quelques caùfes étrangères *. On ne doit pas s’en * prendre au poids de l’air qui refte dans/„ le récipient : la colonne qui répond de?.Acad.
- 'mi n p lies Sc- fouie
- a celle du mercure eit trop courte, oc fan„ée fâ denfité elî trop' diminuée pour 17+i- f» avoir une péfanteur fenfible ; niais i-134î# efl naturel de penfer que quand l’air ed extrêmement raréfié , fon redore, quoique fuffifant encore potir foute-nir une ligne de mercure, eft déjà trop affoibli pour forcer les frottemens Sc les vapeurs grafles qui s’oppofent à*
- Ion pafiage dans le canal étroit du robinet. C’eft une petite imperfection dont les machines pneumatiques les. mieux faites ne font point exemptes ; mais ce défaut ne tire point à- confé-quence;& quand elles n’ont que celui-là, on peut toujours réduire la denfité-de l’air à ~~ de celle qu’il a quand le baromètre marque 28 pouces ; car une bonne pompe abbailTe le mercure à peu près à une ligne de fon niveau ,
- Sc 28 pouces donnent 3.36 lignes»-
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- 2*2 6 Levons de Phys tous
- Si i’on entend bien de quelle manière l’air agit , foit par fon poids foit par fonreffort,on expliquerafacile-ment une infinité de faits curieux, que l’ufage des machines pneumatiques & la facilité que l’on a acquife de faire le vuide , ont donné occafion de eonnoître.
- Une veflie dans laquelle on enferme un peu d’air, & que l’on tient dans le vuide , ne manque pas de s’enfler,, parce que ce peu d’air qu’elle contient fe raréfie lui-même à mefureque celui qui l’environne perd de fa denfi-té : 6c en pareil cas un plomb qui péferoit 12 ou 15 livres ne l’empêche-roit pas de s’enfler, parce qu’il ne fe-roit point équivalent à la prefîion de* l’air qu’on fait ceffer d’agir autour d’elle dans le récipient.
- Par la même raifon, une bouteille de verre mince 6c pleine d’air que l’on a bien bouchée, crève dans le vuide, parce que rien ne fait plus équilibre au reffort de l’air qu’elle contient, 6c qui fait un effort continuel pour fe déployer.
- Un œuf placé dans un gobelet fe vuide par un fort petit trou quel’oai
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- Experimentale. 227 fait en fa partie inférieure , quand on raréfie l’air qui l’environne ; il fe remplit auffi par le même trou quand on laifife rentrer l’air dans le récipient : c’eft qu’un oeuf, fur-tout s’il efl vieux,, contient de l’air qui fumage dans l’endroit le plus élevé de la coque , à caufe de la légéreté : cet air s’étend & chaffe devant lui la matière propre de l’oeuf,à mefure qu’on diminue la preffion de l’air extérieur avec lequel il étoit d’abord en équilibre ; dès qu’on rend l’air dans le récipient, fa preffion fait rentrer tout ce qui efl forti de la coque , & refferre l’air intérieur dans le premier efpace qu’il occupoif.
- • Cette explication devient fenfible ». fi dans une phiole pleine d’eau dont on plonge l’orifice dans un vafe , on laiffe une bulle d’air qui ne manque pas d’occuper la partie fupérieure, Sc qu’on faffe paffer le tout dans le vui-de. Voyez, la Fig. 1 J. Car à mefure qu’on raréfie l’air du récipient , on voit que la bulle s’étend de plus en plus ( a ) , & qu’elle précipite l’eau
- (æ) Par une pareille expérience, M. Mariette conclut <jue l’air , en partant de l’état
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- 22$ L'è ç o N s: irE : ,P mr-s iq. u e qui eft renfermée avec elle y après quoi fi l’air vient à.rentrer dans le ré-1 cipient, laf liqueur, remonte , & l’air reprend fon premier voiume au-defc fusf d’elle. .•
- Une. vieille pomme fe déride dans le vuide y parce que l’air qui eft fous la peau s’étend 8c la fouléve ; mais elle devient plus ridée qu’auparavanty quand elle fort. du vuide, parce que l’air qifelle contenoit en fe mettant au large / en eft forti en partie ,' 86 qu’il en refte d’autant moins, pour ré-fïfter à la prefiion de l’air extérieur , ee qui fait augmenter les plis de la* peau. . ...
- Il fêroit fuperflu de rapporter ici toutes les expériences de cette efpé-ce qui ont été faites8c qui- feraient plutôt un fpedacle agréable 8c amu-fant, qu’un concours de preuves né-' ceflaires pour confirmer ou pour éclaircir les principes y que nous-croyons avoir établis afiez folidement? il fuffit qu’on entende bien quelques-'
- où il eft à la furface de là terre, peut remplir, un efpace 4000 fois plus grand que celui qu’il* a- coutume d’occuper. De la nat, de T air , £»•
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- 'E X P E R I M -ErN TALE. 22 Cÿ ùns de ces faits, tous les autres de--/.viennent faciles à expliquer.
- •M a.ï s après avoir fait connoître. le reflort de l’air tondu par le poids de l’atmoiphére ,• & les différens dé-grés de raréfaction dont ce fluide efl: fljfceptible , en partant de l’état où il efl: communément à la furface de la terre , il efl: à propos maintenant de faire, voir combien an peut, augmenter fa denfité &, fon reflort, lorlqu onde fou met à une preflion plus grande ique celle de fatmofphére.
- ’ Wl. EXPERIENCE.
- * 1 *< , > '
- JP' R E P 4 R ATI O K»
- t ± » • * • . _
- La Fig-ciù.repréfenteun vaiiTeaude cuivre que l’ori remplit d’eau environ jvifqù’aux deux tiers de fa capacité: ©n y.joint enfuite le canal NO garni d’unrobinet qui s’ajuile à vis au vaif-feau , & dont le ; bgut -inférieur O', qui efl: ouvert , defeend à une ligne près du fond. On adapte en N la petite pompe foulante FR, Fig. ij. avec laquelle on fait entrer à force beaucoup d’air ; après quoi Je robinet éc§nt fermé ?. on ore la pompe pour
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- sîj© Leçons de Physique ^vifler en fa place .un ajutage percé d’un ou de plufieurs trous.
- La pompe prend l’air par un trou pratiqué en P au-delfus duquel on éléve le pifton ; & ce même pifton T en defcendant, le force de palfer par un petit trou pratiqué au fond, ôc fur lequel on a mis une foupape eu dehors, pour empêcher que l’air ne revienne dans la pompe quand on éléve de nouveau le pifton.
- Effets.
- Dès que l’on ouvre le robinet, l’eau fort du vaiiïeau en forme de jet, qui monte d’abord à la hauteur de 25 ou jo pieds , & qui baille fur la fin.
- Explications,
- La quantité: d’air qu’on force d’entrer dans le vailfeau remonte d’abord à travers de l’eau , à eaufe de fa légèreté , & va fe^ joindre à celui qui occupe la place LNQ_, dont il augmente d’autant la denfité : cet air ainfi, comprimé a une force élaftique beaucoup plus grande que le poids de l’air extérieur qui refifte à l’orifice1 N du canal. Cette force fe déployé
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- E X P E R I M E NT ALE. 231 Cur la furface de l’eau, & la chaffe jpar le canal qui eft ouvert , avec d’autant plus de vîteffe qu’il y a de différence entre la denfité de l’air qui èft renfermé dans le vaiffeau > & celle de l’air extérieur : 8c comme cet aie qui chaffe l’eau fe trouve plus au large à mefure que le vaiffeau fe vuide, fon reffort s’affoiblit de plus en plus 5 8c par cette raifon , le jet en devient moins élevé vers la fin.
- Si l’on avoit lieu de douter que l’effet dont il s’agit ici ne vînt, comme nous le difons , d’un défaut d’é-rquiiibre entre l’air du vaiffeau 8c celui du dehors ; il feroit aifé de s’en; convaincre par une expérience allez jolie , 8c qui mérite d’être rapportée.
- On peut cimenter un tuyau de verre qui finiffe en pointe à une bouteille de même matière , de forte qu’elle foie eri petit ce qu’efl: en grand le vaiffeau de cuivre de l’expérience précédente ; fi l’on renverfe cette bouteille dans un gobelet plein d’eau* 8c qu’on couvre le tout d’un récipient fur la platine d’une machine pneumatique , comme dans la Fig. J8. à mefure qu’on fera le vuide 3 on verra
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- 232 Leçons dï Physique fortir de la bouteille une partie çld l’air qui formera des bouillons dans l’eau du gobelet ; & enfuite Iqrfqu’on laiffera rentrer l’air dans je récipient, ïa. preffion pouffera dans la .bouteille autant d’eau qu’il en fera forti d’air. Je ne m’arrête point à expliquer ces. deux premiers effets , on doit les entendre par ce qui a été dit ci-deffus. Mais fi bon redreffe la bouteille, com-• me dans la Figure ip. &.qu’on raréfie de ..nouveau l’air du récipient, celui qui eff au-deffus de l’eau venant à fe‘ raréfier lui-même ,, fera paître un jet qui s’élèvera d’autant plus, qu’on aura rompu davantage l’équilibre entre l'es deux airs. Ici ce n’efi; pas ,l’air com-primé artificiellement qui fqrçe la rér fîffance du poids de ratmofphére, comme dans l’expérience précédente ; mais c’efi: le reffort naturel de cç fluide que l’on met en état d’agir, en affoiblilTantcelui qui lui réûffe à l’orifice de la bouteille : ç’efl toujours un air plus fort contre un air plus foible, en un mot, de l’eau entre deux portions d’air qui ne font plus en équilibre.
- VIL EXPERIENCE,
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- TOM.III X -LE ÇQ2T.Tl. 3,
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- Expérimental e. 233 VII. EXPERIENCE.
- ' Treparatio n.-
- La Fig. 20. repréfenté une efpéfce d’arquebufe compofée de: deux cations de métal , placés l’un dans l’autre , & entre lefquels il refte un efpa-ee bien fermé où l’on condenfe fortement l’air par le moyen dune petite pompe foulante qiii eft logée dans la croffe. Il y a deux foupapes ; fçavoir, une au bout de la pompe , pour empêcher que l’air n’y revienne quand, on tire le pifton ; & l’autre air bout du canon intérieur du côté de la1 culaffe , où l’orna foin de placer une balle de calibre. La dernière de ces foupapes fe lève par le moyen d’une détente, pourlaiffér pafferl’air dans le petit canon , ôt fe refermer très-promptement, pour n’en faire échapper, qu’une partie. Gomme ces fortes d’armes ne font pas fort én ufage , j’ai fait conftruire celle dont je me fers, de manière qffonne courût aucun rif-que en-mettant les balles , & qu’on, pût les ôter de même , fans être obligé de décharger l’ail ;.pour cet effet r Tome ÜL V
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- 234 Leçons de Physique
- il y a un canal ou réfervoir qui con^-tient 12 balles , & une efpéce dero:-binet que l’on tourne , pour les placer fuccelîivement dans la direction du petit canon, ou pour les déplacer li l’on ne veut pas tirer. Pourcon-ferver à cet infiniment toute la forme extérieure d’un fufil, on l’a garni d’une platine dont la, batterie fert à tourner la clef du robinet, 8c le mouvement du chien fait lever lafoupapc*
- Effets.
- Le chien étant armé, dès qu’on le détend, la balle efl chaffée avec tant de force , qu’on peut l’ajuller allez bien 370 pas dans un cercle d’un pied de diamètre.
- Les derniers coups ont toujours bien moins de force que les premiers ; mais communément le huitième perce encore une planche de chêne é-paiffe de fix lignes , 8c placée à la diflance de 20 ou 2y pas.
- L’air 8c la balleen fortant, font peu de bruit, fur-tout fi le lieu oti Ton efl, n’elt point fermé ; ce n’elt qu’un fouffle violent qu’on entend à peine à 30 ou 40 pas*
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- Experimentale. 23j Explications•
- Après l’explication que j’ai donnée de l’expérience précédente, la feule préparation de celle-ci , doit fuffire pour en faire entendre les effets ; l’air condenfé entre les deux canons fait effort pour en forcir : dès qu’on lui donne fon paffage par le petit canon , il emporte tout ce qu’il y rencontre ; la balle reçoit donc une vîteffe prefque égale à celle avec laquelle cet air commence à s’échapper. Mais comme la fotipape ne demeure ouverte qu’un mitant , il ne s’en échappe à chaque fois qu’autant qu’il en faut pour faire partir une balle : cependant les dernières font pouffées plus faiblement, parce que le reffort de l’air diminue à mefure que ce qu’il en fort lui laiffe plus de place pour s’étendre. Ee bruit ell: incomparablement plus faible que celui d’une arme à feu ; parce que ni la* balle, ni l’air qui la pouffe , ne frappent jamais l’air extérieur avec autant de violence 8c de promptitudes qu’une charge de poudre enflammée*, dont l’explolion fe fait toujours avea
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- 236 Leçons de Physique une vîteffe extrême. L’arquebufe h vent fe fait pourtant p1m entendre dans un lieu fermé , que dans un-endroit découvert , parce qu’alors la malle d’air qui efl frappée étant appuyée & contenue par des murailles ou autrement, fait une plus grande réfiftance*.
- P P L T C A T I O N S«-
- Les fufils, piftolets , ou canes à vent , font des inftrumens plus cu+ lieux qu’utiles ; la difficulté de les conffiruire, celle de les entretenir long-tems en bon état 3. les rend nér ceffairement plus chers, 8c d’un fer-vice moins commode 8c moins sûr que les fufils à poudre ordinaires : le feul avantage qu’on y. pourroit trouver, je veux dire celui de frapper fans être entendu , pourroit devenir dangereux dans la fociété , 8c c’eft une précaution fort fage de reftrain-dre le plus qu’il e.fl: poffible l’ufage de ces fortes d’inffirumens. Ceux qui les •aiment en parlent fouvcnt avec en-thouiiafme , 8c leur font plus d honneur qu’ils n’en méritent,, en.leur at-
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- Experimentale. 237' tribuant des effets dont ils ne font pas capables ; il n’eft point vrai » par exemple , qu’ils ayent jamais autant de force qu’une arme à feu ; 8c c’eft une choie fort rare que les fou-papes tiennent l’air affez conffam-ment ,. pour les garder long-tems chargés.
- Si les hiffoires que l’on fait de la foudre blanche ont quelque réalité, on doit fans doute les entendre dans le fens figuré , du fufil à vent, qui efl capable de porter un coup affez meurtrier fans faire un bruit confidé-rable ; car comme le bruit d’un fufiî ne vient point de la couleur de la poudre, mais qu’il elf une fuite né-ceffaire de l’explofion fubite dont elle efl capable, on doit croire que toute matière qui fe dilatera avec la même vîteffe, qu’elle foit blanche ou noire, éclatera. de même.
- Quant aux fontaines artificielles où î’eau reçoit fon mouvement du reffort de l’air,on les peut varier de cent manières, différentes, plus curieufes 8c, plus agréables les unes que les autres : elles le font d’autant plus qu’on y, voit. I’eau s’élev.ex au-deffus de. fa
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- 238 Leçons de Physique fource , tout au contraire des jets ordinaires , qui fe font, comme on fçait, par une chûte d’eau , dont le réfervoir efl plus haut. Je me contenterai d’un feul exemple , pour ne point m’arrêter infruélueufement à. des chofes qui fe trouvent dans tous* les livres de Phyfique.
- La fontaine qui efl repréfentée'par la Fig. 21. porte le nom d’Hero à qui l’on en attribue l’invention ; on la confirait communément de deux bafïins ou boëtes de métal que l’on joint par des tuyaux de même matière : celle-ci efl faite de verre,afin qu’on en apperçoive mieux le mé~ chanifme ; la matière & la forme ex~ térieure font tout-à-fait indifférentes » on les peut varier félon fon goût. Pour mettre cette fontaine en jeu 9 j’emplis d’eau jufqu’aux trois quarts le globe A B, par le canal CD, qui efï ouvert de part ôc d’autre ; j’en metsenfuite dans le baffin G H, pour tenir toujours plein le tuyau 1 K, qui efl ouvert d’un bouta l’autre. Cette colonne d’eau qui tend à fe répandre dans le globe inférieur E F, charge de tout fon poids la maffe d’air dont
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- Experimental e. 2 39.*
- M eft plein : cet air ainfi comprimé" s’échappe par le canal LM, 8c déployé Ton refï'ortfur la furface de l’eau qui eft en AB, 8c enfin cette eau^ prefifée par le refïbrt de l’air ,, s’échappe en forme de jet par le canal € D, au bout duquel on met un ajutage percé, fi l’on veut,.dé plufieurs trous pour former une gerbe d’eau.
- Il fuffit de mettre- d’abord un peu* d’eau dans le badin; pour emplir le tuyau IK, le jet qui naît aufü-têt, fournit afiez pour l’entretenir plein , & l’écoulement qui fe fait ainfi du globe A B, retombe dans celui d’en-bas, que l’on vuide après l'opération,-par une efpéce de robinet qui ed défions.
- On fait ufage aufii du reffort de l’air comprimé, pour rendre continuel l’écoulement d’une pompe qui n’a qu’un pifton : fuppofons par exemple y que la pompe afpirante & foulante n o f, Ftg. 22. foit enveloppée d’un vaineau cylindrique de métal 9 qui forme autour d’elle un efpace bien fermé S, qui communique avec le tuyau montant T V.
- Quand l’eau élevée par l’afp nation;
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- aqo- Leçons de Peytiqüe' fous le pifton fera- forcée erifuite païf la compreftion: de palier par la foù-1 pape qui- elt en o:, non - feulemenc elle s’élèvera dans le tuyau , .mais» elle montera- aufiîi vers. Q_R , dans? l?efpace qui eil autour de la pompe ,• & en s’é/evant ainli elle tendra le ref-fort de l’air qui fera entr’èlle & le: fond de cette cavité. G’eft pourquoi pendant qu’on remontera; le pifton , pour faire une nouvelle afpiration y la réadion de cette mafte d’air corn-’ primé fuppléera à la preffion du pif-ton , ôc fera continuer récoulemenc en V, ' : \ , ‘ .vb ;
- , Par ce moyen on gagne certaine-^ ment en vîtefte ; car le tuyau 7 Vr fournifiant de l’eau fans interruption if en paffe une plus grande quantité dans un* certain tems : mais cet a van* tage ne s’acquiert qu’aux dépens de la force , qui doit être plus grande de la part du moteur, puifqu’ii en faut non-feulement pour porter ! le poids de l’eau qui- péfe en T*, mais auffi pour comprimer l’air dont on veut tendre le reftorr. Au relie il y a bien des cas où il eft important de. fournir de feau.fans. interruption ,
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- Ë X P EMMÊNTA L E.
- Bc c’eft pour cette raifon que l’on ..confirait ainfi ces petites pompes portatives fi fort en ufage en Angleterre , en Hollande, & depuis quelques années à Paris ( a) ; avec lesquelles chaque particulier peut arrêter au moins le progrès .d’un incendie naifiant, en attendant des Secours plus puiflans.
- Depuis l’invention de la machine pneumatique, on a fait une grande .quantité d’expériences dans le vuide &u dans l’air raréfié à différens dé-grés : il étoit naturel de penfer qu’il y en avoit beaucoup à faire au IB 'dans l’air condenfé au-deiïus de ce qu’il l’eft communément, & plufieurs Phyficiens ont déjà mis la main à l’oeuvre ; qn fe Sert pour ces fortes .d’épreuves , d’un vaiffeau capable .d’une grande réfiflance , & l’on y fait entrer de l’air à force avec une petite pompe Semblable à celle donc nous avons fait .ufage ci-defius, pour la fontaine de compreffion. * Mais * Kg.
- ( a ) Le fîeur de Gentanes tient un magazin 'de ces pompes, pour les vendre ou pour les •louer. Il demeure, rue Montmartre, près faint Jofeph.
- Tome llî? X
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- 24-2 Leçons de Physique l’air qui paiTe ainfi par une pompé fe charge de vapeurs grafles & humides ; & il y a bien des cas où il fe-roit à fouhaiter qu’il fût plus pur , afin que ce quiréfulte de l’expérience ne puiffe être attribué à rien autre chofe qu’au dégré de comprefîion qu’on lui a fait prendre , à la denfité de fa propre matière. Cette confidé-ration m’a fait imaginer une nouvelle machine , avec laquelle on pourra comprimer l’air, fans diminuer le dé-gré de pureté qu’il a dans l’atmofc phére , ou même en l’augmentant ; lorfque j’y aurai mis la dernière main, fi elle en mérite la peine , j’en ferai part au public dans les Mémoires de l’Académie des Sciences, à la fuite des inflrumens qui fervent aux expériences de l’air , dont j’ai commencé la defcription.
- Il paroît par les expériences de Boyle , qu’on peut par comprefîion rendre le volume d’une maffe d’air 13 fois plus petit qu’il n’efl dans fon état naturel à la furface de la terre. D’autres Philofophes ont porté depuis cette épreuve plus loin par dif-férens procédés 5 celui qui paroît;
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- Experimentale. 243 avoir le plus fait à cet égard efl M. Haies, qui dit * , avoir réduit l’air à la 1837e partie de fon volume ordinaire (a) , fur quoi M. Mufchen-brock fait une réflexion qui paraît fort judicieufe. » L’air par cette ex-» périence , efl devenu , dit-il, plus dj de deux fois aufli péfant que l’eau ; » ainfl comme l’eau ne peut être » comprimée , il paraît delà que les m parties aériennes doivent être d’une » nature bien différente de celle de » l’eau ; car autrement fi l’air étoic » de même nature, on n’auroit pu le » réduire qu’à un volume 800 fois » plus petit, il aurait donc été alors » précisément aufli denfe que l’eau, » & il aurait aufli refifté à toutes for-» tes de preflïons avec une force éga-» le à celle qu’on remarque dans l’eau.
- M. Haies à cette occafion propofe une efpéce de jauge, propre à mefu-rer les hauteurs de la mer ; mais comme la régie de M.Mariotte fur la con-denfabilité de l’air , n’efl jufte que
- (a) Il y a de robfcurité dans le calcul de M. Haies ; M. de Buffon fon tradufteur trouve qu’il faut corriger le réfultat , en comptant 1 >51 au lieu de 1837*
- X ij
- * SUt des vègét. d<ois l’appcnd- p «
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- 244 Leçons d e P h y s i q,u e dans les dégrés moyens de compref-lion, & qu’on ne fçait point en quelle proportion ce fluide Le comprime dans les dégrés extrêmescette jauge ne pourrait pas avoir lieu.
- . M. Amontons bien loin de révoquer en doute cette, grande conden-fabilité de l’air , l’a fuppofée bien avant qu’on la connût par expérien^ .ce , comme un principe par lequel on peut expliquer, .félon lui, certains mouvemens intefti.ns de notre globe ; car après avoir prouvé que le refiort de l’air animé par la cha-. leur, eft d’autant plus fort que ce fluide a plus de denfité, ilne doute pas que les tremblemens de terre ne puifient être excités, par des maffes d’air fouterrain qui fe dilatent , & il fait voir que la partie inférieure d’une colonne de l’atmofpliére prolongée !de 18 lieues vers le centre de la terre, auroit à cette profondeur une den^ * Ment.de égale à celle d;u mercure *.
- >703. jwg. • -Les expériences precedentes oc les foi' obfervatio.ns que nous y avons jointes , ont appris comment l’air change de denfité, & de quelle manière fon refiort augmente ou diminue par une
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- Experimentale. 24/ fr'eiïion plus ou moins grande : il refie à fçavoir maintenant, quels e£* fets produifent le chaud & le froid fur ce fluide.
- Ce n’eft point ici le lieu d’exami-fier quelle efl la nature du feu, ni comment il agit fur les corps ; ces queflions feront traitées dans la fuite de cet ouvrage avec Tëtendue qui leur convient ; nous dirons feulement par anticipation, 6c pour faciliter l’intelligence des effets que nous-avons à expliquer préfentement, i°. que le froid n’efl ni un être réel, nr une qualité pofitive , mais feulement l’état d’un corps qui efl aduellemenc moins chaud qu’il ne l’a été ou qu’il ne le peut être , de forte qu’il n’y a rien dans la nature qui foit abfolu-ment froid ; la glace , par exemple y n’efl froide que par comparaifon à l’eau dont elle efl formée , ou à quelque corps plus chaud qu’elle ; e’efl une vérité que nous développerons davantage dans la fuite, 6c que nous appuyerons de toutes les preuves néceffaires. 20. On peut con-fidérer la chaleur, comme l’effet d’une matière extrêmement fubtile, donc X iij
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- 246 Leçons de Physique l'abondance 011 l’aélion tient écartées les unes des autres les parties propres du corps qu’elle pénétre , ôc leur communique une partie de fon mouvement.
- En fe repréfentant la chaleur fous cette idée , on concevra facilement deux effets très-remarquables qu’elle produit dans une maffe d’air , & que nous allons faire connoître par des expériences. Le premier de ces effets efl 3 qu’elle en augmente le volume, c’eft-à-dire, qu’une même quantité d’air eff capable d’occuper plus ou moins de place , quand elle efl plus ou moins échauffée ; le fécond effet de la chaleur fur l’air , efl d’augmenter fon reffort, à proportion de la preffion dont il efl chargé , de-forte qu’un même dégré de chaleur appliqué à un même air doublement ou triplement condenfé, lui donne un reffort double ou triple, comme on le verra par le détail des faits qui Vont être rapportés.
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- Experimentale. 247
- VIII. EXPERIENCE.
- PREPARATION.
- Parmi plufieurs tubes de verre, tels que ceux dont on fait les baromètres , il en faut choifir un qui ait environ un pied ou 15 pouces de longueur , & qui foit partout d’un diamètre égal; ce que l’on connoîtra facilement, en faifant aller d’un bout à l’autre une petite colonne de mer-* cure ; car fi elle efl toujours de la même longueur dans tous les endroits du tube où elle fe trouvera , c’eft une marque que la capacité efl: égale dans toutes les parties femblables. Enfuite il faut fceller hermétiquement une des extrémités , & le placer fur des charbons ardens, pour le faire chauffer jufqu’à rougir; alors on le prend avec des pinces pour plonger promptement le bout qui efl: ouvert dans du mercure bouillant, 8c 012 îaiffe le tout refroidir. Voyez, laFig.23.
- Pour donner un dégré de refroidif-fement connu, on met pendant quelques minutes le bout qui efl fcellé dans de la glace pilée , obfervant
- X iiij
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- 248 Leçons de Physique néanmoins que le tube foit dans une fùuation prefque horizontale , afin que l’air qui y refte ne foit prefque point comprimé par le poids du mercure qui le tient renfermé.
- Effets. ^
- Le tube rougi au feu 8c plongé dans le mercure, s’en remplit en partie ; & quand il a été quelque tems jdans la glace , la portion d’air qui effc contenue entre le bout fcellé & le mercure , occupe à-peu-près le tiers de la longueur du tuyau.
- Explications.
- Le tuyau de verre , avant que d’être chauffé, étoit rempli d’une colonne d’air femblable à celui de l’at-mofphére : les parties de cette matière qui fait la chaleur , quelle qu’elle foit, ayant pénétré le verre, & s’étant mêlées avec l’air, ont écarté les parties propres de ce fluide, 8c fon volume , pour cette raifon, s’eflf augmenté confidérablement ; mais comme la capacité du tuyau ne s’effc point aggrandie proportionnellement, une grande partie de l’air en elt for-
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- |>eu d’air très-raréfié, & d’une grande quantité de la matière du feu.
- Ce tube ayant été plongé dans fe fnercnre , a commencé à fe refroidir, c’eft*à-dire, que cette matière étrangère qui avoit pénétré le verre pour fe mêler avec l’air s’elï évaporée ou qu’elle a perdu peu-à peu la plus grande partie de fon mouvement, ce qui a donné lieu aux parties de l’air de fe rapprocher ; d’autant plus que le poids de Patmofphére appuyant fer la furface du mercure , l’a obligé d’entrer dans ce tube 8c de s’y avancer , jufqu’à ce que le peu d’air qur y étoit relié , eût acquis par une diminution fuffifante de fôn volume 3 allez de denlïté pour lui réfi fier.
- On voit donc par cette expérience * qu’une certaine quantité d’air qui a la température de la glace 8c qui eft foumife au poids de Patmofphére > a trois fois moins de volürrie qu’elle n’en a fous la même preffion , mais dans une chaleur capable de faire rougir le verre ; ou , ce qui eft la même chofe , que le volume de Pair dilaté, par ce degré de chaleur efl à-ce-
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- âyo Leçons de Physique lui qu’il a dans le froid de la glace <> comme 5 à i.
- Par des expériences à-peu-près femblables, on a trouvé que le volume de l’air lorfqu’il commence à geler, eft à celui qu’il a dans la chaleur de l’eau bouillante, comme 2 à 3 , & qu’il fe dilate environ d’un feptiéme à compter depuis le froid de la glace commençante , jufqu’à nos chaleurs communes d’été, qui font à peu-près de 27 dégrés au thermomètre de M. de Reaumur.
- Mais dans ces fortes d’expériences , fur-tout lorfqu’on chauffe l’air confidérablement, on trouve fou-vent des différences bien confidé-rabîes , fuivant l’état aéluel de l’air fur lequel on opère, ou des vaiffeaux qu’on employé; car c’eft un fait,que l’humidité fe joignant à l’air que l’on fait chauffer,elle occalîonne une dilatation , qui eft quelquefois 10 ou 12 fois plus grande qu’elle ne feroit avec le même dégré de chaleur, fi l’on employoit un air plus fec.
- D’ailleurs comme l’air eft plus denfe ou plus comprimé dans un tems que dans un autre, les réfultats varient
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- Experimentale. 2$i aufH félon la hauteur a&uelle du baromètre , qu’on ne doit pas négliger de confulter en pareil cas.
- Applications.
- C’efl: en dilatant l’air par une chaleur violente,que l’on fait crever avec éclat ces petites empoules de verre minces, qu’on fouffle à la lampe d’un émailleur & qu’on fcelle hermétiquement : l’effet en eft plus sûr 6c plus grand , quand on y renferme une petite goûte d’eau , non-feulement parce que l’humidité procure une plus grande dilatation, mais aufil parce que la fraîcheur de la liqueur empêche que le verre ne s’amoliiffe au grand feu , & ne fe prête fans rompre , à l’extenfion du fluide renfermé. Quand on met ces pétards à la bougie, pour furprendre quelqu’un, on doit craindre que les éclats de verre ne fautent aux yeux , 6c n’incommodent ceux qui ne font point en garde. Les châtaignes ou les ma-rons qui crèvent fous la cendre chaude , ne font pas fi dangereux, mais c’efl encore un effet qui dépend de la même caufe ; l’air renfermé fous
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- â£2 Léçons de Physï q. ue Pécofce fe dilate „ & la fait crévef
- »
- quand ori ri’a point pris la precaii-r tion de l’entamer.; plus elle réfifte .plus fà rupture eft éclatante.
- Pjre™^ Dans la première leçon * j’ai fait p. 27/mentiorï d’une petite calîolette de verre que j’ai fiippofé être en' partie' pleine.d’ürie liqueur odorante ; mais je n’ai point dit alors comment orr s’y prend pour emplir ce petit vafe , dont le col & l’orifice font tellement
- étroits , qu’il n’y a pas moyen de penfer à faire ufage d’un entonnoir,'' On vient facilement à bout de cette opération, fi Ton chauffe cette pe=-tice, bouteille 8c qu’on plonge auflî-' tôt fon- ouverture dans la liqueur qu’on y veut introduire car en dilatant l’air par la chaleur , on en fait ibrtk une grande partie, 8c ce qui refte, venant enfuite à fecondenfer à-mefure qu’il fe refroidit, laifle uri-; vuide oit le poids de l’atmofphére porte la liqueur ; comme il eft arrivé" à l’égard du tiibe qui'a été employé' dans l’expérience précédente.
- C’eft aulfi de cette manière qu’on-emplit les verres des thermomètres dont- les tuyaux font ordinairement fi*
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- ^Experimentale. 2^5 .menus, qu’on ne pourroic jamais y faire entrer la liqueur par tout autre moyen, à moins que d’y employer beaucoup de tems. La dilatation de l’air même, ne feroit encore qu’un moyen imparfait dans ces fortes de cas où il s’agit d’emplir entièrement le vaiffeau , puifqu’une très-grande chaleur ne petit faire fortir qu’envi-ron les deux .tiers de l’air ; mais on y en joint un autre , dont nous par-» lcrons par la fuite , ôc qui procure une .évacuation d’air beaucoup plus cora plette,
- A propos des thermomètres, celui de Sandorius, qui eft repréfenté par la Fig. 24. produit encore fes effets en conféquence de la dilatabilité de l’air. Lorfqu’on applique la main à la boule d’enhaut, l’air qu’elle contient ôc qui remplit une partie du tuyau jufqu’en TV, s’échauffe 9 ,fe dilate , ôc fait defcendre dans le réfer-,voir d’enbas , une liqueur colorée » .dont la marche devient fenfible , ôc peut fe mefurer par les graduations qui font marquées fur la planche. Si Pair que l’on a échauffé fe refroidit pnfuite > il fe condenfe, ôc la même
- • . . ' t • > ; ’
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- ayq Leçons de Phvsîque liqueur pouffee par le poids d’une colonne de ratmofphére qui répond en M, remonte vers la boule , ce qui devient remarquable , par les degrés de l’échelle qu’elle parcourt de bas en-haut ; nous reprendrons i’hifloire de cet inllrument, lorfque nous parlerons de ceux qui fervent à mefurer les dégrés de chaud & de froid.
- Comme on fait jaillir l’eau par la comprefïion de l’air , on peut de même employer fa dilatation pour former des fontaines qui amufent les curieux : ces principes de mouve-mens auroient des applications fans fin ; mais le recueil qu’on en pour-roit faire n’entre point dans le def-fein de cet ouvrage , je me borne à deux exemples parlefquels on pourra juger des autres. A B , Fig. 25. eft un vafe de verre étranglé & ouvert en-haut & en-bas, dont la patte eft arrêtée fur le deffus d’une caille CD » formée en pied d’eftal : on a cimenté en A , un petit tuyau E F, qui d’une part finit en pointe comme un ajutage, & dont l’autre bout touche à quelques lignes près le fond du vafe. Un autre tuyau qui aboutit en G & qui eft
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- TOÆ, TU X. LIuÇON.Pl 4.
- Srunct* /•«ci.t
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- Experimentale. 2$f ouvert, pafie dans l’étranglement B où il efl cimenté , & à travers du pied d’eflal, pour fe joindre à une ef-péce de ballon de cuivre mince auquel il eft foudé. La caille CD, eft garnie de plomb par dedans, ôc le deffus qui peut fe lever , s’attache avec des crochets.
- Le ballon de cuivre ne contient que de l’air ; le vafe A B efl rempli d’eau environ jufqu’aux trois quarts de fa capacité , & l’on verfe de Peau bouillante dans la caille CD , par un trou qui efl pratiqué au deiïus,& dans lequel on place un entonnoir.
- L’air du ballon étant échauffé par l’eau bouillante dans laquelle il fe trouve plongé, fe dilate par le canal G; ôc prelïant par fon reiïort la fur-face de l’eau qui efl dans le vafe AB, il la fait fortir en forme de jet par le petit canal E. Il faut que le ballon de cuivre foit au moins, deux fois aulîi grand que le vafe A B ; car, comme nous l’avons dit ci-delïus 9 l’air ne fe dilate que d’un tiers par la chaleur de l’eau bouillante , ôc l’eau ne peut pas bouillir dans la caiffç qui contient le ballon.
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- Leçons de Physique . On pourra faire un petit jet fem^ jblable à celui qui eft repréfenté par la Fig. ip. fi , au lieu de placer la bouteille dans le vuide, on la plonge dans un bain d’eau bouillante : mai? alors il eft à propos que cette bouteille Toit de métal, de crainte que la chaleur fubite , ou la grande dilatation de l’air ne la faife crever.
- Si l’on veut faire un jet de feu, 09 Te fervira d’efprit de vin ou de bonne eau de vie , & l’on tiendra pendant _quelques minutes l’orifice du vailf feau bouché avec le bout du doigt ou autrement, pour donner letems à la liqueur de s’échauffer un peu; & avec la flamme d’une bougie on allumera le jet lorfqu’il partira. Voyez, la Fig. 2.6,,
- O n vient de voir que la chaleur augmente le volume de l’air quand il eft libre de s’étendre ; on apprendra ,par ce qui fuit, que la même caufe augmente Ton reffort lorfque le volume eft fixé par des obftacles.
- IX. EXPERIENCE.
- T REPARATION*
- ABC, Fig. 27. eft un tube de
- verre
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- Experimentale. 257 ^erre qui a un peu plus de 4 pieds de longueur, environ une ligne de diamètre intérieurement, recourbé par en-bas & terminé par une boule creufe & mince qui a 4 ou 5 pouces de diamètre. On y fait couler dumer-, cure, pour emplir feulement la courbure D B C , & de manière que Tinfc trument étant debout, cette liqueuc foit en équilibre avec elle-même dans les deux branches ; on juge bien que
- four cet effet, il faut que l’air de la ouïe ne foit pas plus condenfé que celui de l’atmofphére au moment de Inexpérience. Enfuite on ajoute du mercure dans la partie A D du tuyau, jufqu’à ce qu’il y en ait une colonne de 28 pouces, à compter du niveau, c’efl-à-dire, de la ligne D C; & l’on plonge toute la partie inférieure dans Un bain d’eau bouillante , de telle forte que la boule en foit entièrement couverte.
- Effets.
- L’inlfrument étant ainfi plongé , le mercure s’élève de 18 pouces 6c quelques lignes dans la branche la plus longue , ce qui fait une colonne T oms I 11 Y
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- 2j8 Leçons de Physique d’environ 46 pouces , à compter di? niveau du mercure dans la plus courte branche.
- Explications.
- Lorfqu’il n’y a du mercure que dans la courbure du tuyau , & qu’il n’efï pas plus élevé dans une branche que dans l’autre ; l’air de la boule eft, par Ton reffort, en équilibre avec le poids de l’atmofphére, qu’on fuppofe équivalent à 28 pouces de mercure , pendant le tems de l’expérience. Les 28 pouces de mercure qu’on ajoute enfuite dans la longue branche, doublent donc cette preflion , ôc par conféquent la denfité de l’air qui eft dans la boule; fi cet air ainfi comprimé 6c plongé dans l’eau bouillante , devient capable de porter encore 18 pouces 6c 8 lignes de mercure , c’eft une preuve que ce dé-gré de chaleur augmente Ton- reffort d’un tiers; car 18 pouces 8 lignes font juftement la troisième partie de $6, Tomme de la double preffiondont l’air eft chargé avant l’immerfion.
- Comme les 18 pouces 6c 8 lignes de mercure s’élèvent dans la longue:
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- Experimentale, p.$$ branche aux dépens de celui qui eft dans la plus courte , le volume de l’air échauffé augmente toujours un peu pour deux raifons ; ire,I,enr. parce que le mercure qui paffe dans l’autre branche , lui laifTe un peu de place pour s’étendre ; 2<lement« parce que le verre fe dilate par la chaleur, & que la capacité de la boule , devient néceffairement un peu plus grande, comme nous le ferons voir ailleurs : c’eft pourquoi la denfité de l’air diminuant un peu, la force de fon reffort augmenté par la .chaleur n’eft pas tout-à-fait auflî grande qu’elle le feroit, fi le volume demeuroit conftamment dans fes bornes ; ainfi l’augmentation de la colonne de mercure au-deffus des 2S pouces ne va jamais jufqu’à 18 pouces 8 lignes ; mais il ne s’en faut que d’une petite quantité quand on fe fert d’un tuyau fort menu , par com-paraifon à la capacité de la boule.
- . C’eft donc unfaitinconteftable,que la force du reffort de l’air augmente d’un tiers par la chaleur de l’eau bouillante : mais quelle eft la raifon de ce fait, Sc comment arrive-t-il que
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- 2<fo Leçon s de Physique les parties de l’air échauffé acquiérent plus de roideur ? c’eft ce que l’expérience n’apprend point. On peut dire cependant , en raifonnant par des conjectures, affez plaufibles, que' faoukdes* * l’a&ion de la chaleur" con fille » st. 170Z. » comme nous l’avons déjà dit, en 3* » une infinité de petites particules
- p très-agitées qui pénétrent les corps. » Quand elles entrent dans une maffe » d’air, elles en ouvrent & elles en? » développent les lames fpirales -r » non-feulement parce que ce font » de nouveaux corps qui fe logent » dans leurs interflices ; mais princi-» paiement parce que ce font des «0 corps qui fe meuvent avec beau-«• coup de violence ; delà vient l’aug-30 mentation de ce volume d’air. Que 30 s’il efl enfermé de manière qu’il ne 30 fe puiffe étendre y les particules de ao feu qui tendent à ouvrir les fpira-» les , & ne les ouvrent point, aug* 30 mentent par conféquent leur force 30 de r effort, qui cefferoit fi elles s’ou-» vroient librement. Quand l’air efl »condenfé,il y a plus de particules d’air » dans un même efpace , & quand les » particules de feu viennent à y -en*»
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- É X P E K I M E N T* A t E. 26É &trer, elles exercent donc leur ac-3s tion fur un plus grand nombre de 39 particules d’air ; c’eft-à-dire , qu’el-» les caufent ou une plus grande dila-* » tation ou une plus grande augrnen-» tation de reffort. Or quand l’air eft » chargé d’un plus grand poids , il » eft plus condenfé ; & par confé-3 quent, s’il ne peut alors s’étendre , 3 comme on le fuppofe toujours, un* » même dégré de chaleur augmente
- O O
- » davantage fon reffort.
- A PP LICjiTION JV
- • En procédant comme dans l’ex^ périence précédente , on obferve que l’augmentation caufée au reffort de l’air par la chaleur de l’eau bouillante , eft égale au tiers du poids* dont l’air eft alors chargé, fi l’expérience eft faite dans le printems ou dans l’automne , c’eft-à-dire , dans ' un terns qui tienne à-peu-près le milieu entre le grand chaud & le grand froid.- Ainfi l’air que nous refpirons 5 toujours chargé d’un poids égal à celui de 28 pouces de mercure à-peu-près , étant échauffé par de l’eau bouillante, augmenteroit la force de-
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- 2.62 Leçons de Physique fon reffort de 9 pouces 4 lignes».Un air condenfé au double, l’augmente-roit de 18 pouces 8 lignes, qui font le tiers de 56. Réciproquement un air toujours dans le même état de condenfation augmentera différemment fon reffort, félon les différens dégrés de chaleur.
- M. Amontons à qui l’on doit cette découverte, en a fait lui-même une application utile, en conftruifant fur
- 'del'Mad. ce Principe lin thermomètre d’air *
- des Scienc. qui me paroît avoir été le premier
- i6i!' (a) ^es dégrés de chaleur fe rap-
- portaffent à un terme connu ; * car avant lui ces fortes d’inftrumens n’ap-prenoient rien , finon qu’il faifoit plus froid ou plus chaud que dans un autre lieu, dans un autre tems où on les avoit obfervés ; les thermomètres comparables ont pris naiffance entre fcs mains ; s’il ne les a point portés au dégré de perfection où ils font aujourd’hui, on lui a du moins l’obligation de nous avoir mis fur la voye.
- . (a) On trouve dans les Tranfaéh Philotops, n. 197. année 1693. un mém. de M. Halley,qui a pour objet de faire un thermomètre compas rable en tous lieux & fans modèle.
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- Experimentale. 2 6j
- Un poelle allumé dans une chambre , ne manque pas d’en raréfier l’air, parce que cet air n’efl: pas tellement renfermé, qu’il ne communique un peu avec celui du dehors, par des petits pafiages qui fe trouvent toujours à la porte ou aux fenêtres, 8c qui lui laiffent la liberté de s’étendre ; mais l’air, quoiqu’ainfi raréfié 8c moins denfe que l’atmofphére , fe tient pourtant en équilibre avec elle,, parce qu’en s’échauffant il acquiert un dégré de reflort qui le met en état d’en foutenir la prefiion ; la même caufe qui diminue la denfité, augmente d’autant fon reflort, & l’un fupplée à l’autre.
- II n’en eff pas de même Iorfqu’on fait du feu dans une cheminée ; l’air s’y raréfie fans que fon reflort augmente , parce qu’il peut s’étendre facilement ; aufli'tôt l’équilibre cefle entre les deux colonnes de l’atmofphére qui répondent aux deux extrémités du tuyau;celle qui péfe par en-bas ayant toute fa denfité, l’emporte fur 1 ’autre qui cfl: en partie raréfiée ,
- 8c il fe fait un courant d’air de bas en-haut ; voilà au moins ce qui ar~
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- i64 L E Ç 0'' N:S' D E P lî Y S I Q tt rive pour l’ordinaire ; nous aurons peut-être occafion d’examiner ailleurs* quelles font les catifes qui peuvent empêcher cet effet, & déterminer l’air à defcendre par la; cheminée.
- De tous les ufages que nous fai** fons de l’air, il n’en eft point de plus fréquent , de plus remarquable , dé' plus néceffaiïe, qüe celui qu’on nomme refpirer. Environ 50 fois dans chaque minute, la poitrine s’élève & s’ab-baiiTe , & par ce mouvement alternatif affez femblable à celui d’un fouf-ftet qui eft en jeu , elle fe rétrécit Sc fe dilate ; en fe dilatant , elle reçoit l’air extérieur, qui preffé par le poids de l’acmofphére paffe dans les véficu-' les des poulmons ; lorfque la poitrine s’abbaifle enfuite,l’air qui ne peut plus y être contenu,palTe au dehors Sc emporte avec lui les vapeurs dont il s’eft: chargé ; la première de ces deux ac-tions-fe nomme infpiration, la dernière s’appelle expiration , Sc l’une Sc l’autre font tellement néceffaires pour la confervation de la vie, qu’il n’y a: aucun animal qui ne périffe infailliblement quand on lui interdit ce double mouvement , ou qu’on le
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- EXPERIMENTALE. prive d’un air capable de l’entretenir3, comme on le verra dans les expériences fuivantes.
- X. EXPERIENCE*’
- f REPARAT ION.
- Gn couvre d’un grand récipient un pigeon ou quelqu’autre oifeau que l’on place fur la platine d’une machine pneumatique , & l’on donne plufieurs coups de pifton pour raré-ifier l’air peu-à-peu. Fig. 28.
- ; Effet s»
- : Quand la denfité de l’air efl dimï-4iuée à peu-près de moitié dans le .récipient, l’oifeau tombe en convulsion ; allez fouvent il fe vuide par le :bec , ou par la voie ordinaire des ;excrémens ; 6c li l’on continue de Paire le vuide plus parfaitement, ou ,qu’on lé lailfe feulement quelques minutes en cet état, il périt fans retour; mais lorfqu’on lui rend l’air promptement, il fe rétablit en peu de tems : ce rétabliflement, à aire vrai, n’elt pas , pour l’ordinaire, de longue durée ; je n’ai guéres vu d’oi?
- ims Hh Z
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- %66 Leçons de Physique féaux , ni même d’autres animaux qui ayent beaucoup furvécu à cette* épreuve.
- XI. EXPERIENCE.
- T R .E P A R A T î 6 N.
- Dans un grand vafe de verre pref-que plein d’eau , on met un petit poilTon vivant , & l’on couvre le tout d’un grand récipient fur la machine pneumatique. Fig. 29.
- Effets.
- A mefure qu’on fait le vuide dans le récipient, on voit fortir des bules d’air de deflous les écailles du poif-fon , par les ouies & par fa bouche. L’animai fe tient à la furface de l’eau fans pouvoir a?Iler au fond ; il y meurt enfin, mais ce n’efl: qu’après plufieurs heures d’épreuve : & quand on fait rentrer l’air dans le récipient, foit avant foit après fa mort , il retombe au fond du vafe, & ne peut jamais remonter à la furface de Peau.
- Explications.
- La vie animale 3 comme on lçait,
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- Expérimentale. 267 confifte principalement dans le mouvement du cœur & dans la circulation du fang. Or (1 l’on en croit les plus habiles anatomiftes, & fi Ton en juge par leurs obfervations & par leurs expériences, la refpiration entretient l’un 6c l’autre ; foit parce que i’air qui eft pouffé dans les poulmons par le poids de l’atmofphére , fert d’antagonifte aux mufcles que la nature employé pour l’infpiration, 6c que prefiant les vaiffeaux où le fang a été porté par la contra&ion du cœur, il le détermine à refluer vers cette fource, pour aller enfuite aux autres parties du corps ; .foit parce que l’air divifé 6c filtré, pour ainfî dire, fe mêle avec le fang 6c circule avec lui en l’animant parjfon reffort * : l’ani- *;m-Mw* mal qui ne peut pas relpirer , nepeut/-^*. det donc pas continuer de vivre. *170:».*.
- • L’oifeau que l’on, a placé dans un air confidérablement raréfié , ne ref-pire plus, parce que cet air ne participe plus au poids de l’atmofphére dont il eft féparé, 6c que fon reffort, comme fa denfité , eft beaucoup diminué. C’eft en vain que la poitrine fe dilate , le fluide qui a coutume de
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- #6$ Leçonsde Physique s’y introduire n’en a plus la force 5 ainfi le mouvement alternatif que l’ont nomme refpiration , ne peut plus avoir lieu > puifque des deux puifr ifances qui le produifent on en fup-prime , ou on en affoiblit une, qui eft le poids gu le reffort de l’air.
- Une autre caufe qui fait périr un animal dans le vuide , c’eft que l’air jqu’il a dans les différentes capacités & dans les fluides mêmes de fori corps., fe raréfie fortement, lorfqu’il n’eft plus contenu par la prefîion de l’air exr térieur ; car toutes ees portions d’air jdilaté ? acquérant un volume beaucoup plus grand que celui qu’elles Dût dans l’état naturel, compriment & rompent fouvent les parties où el-les fe trouvent engagées, ou bien elles font des obftruétions dans les vaifleaux & arrêtent le cours des humeurs. C’effpour cela fans doute que les animaux ont ordinairement des naufées , ou qu’ils fe vuident lorfl» qu’on les applique à ces fortes d’épreuves ; car l’air des inteftins ou de î’eftomac venant à s’étendre , chafîe devant lui les alimens non - digérés , pu les ex.crémens qui lui ferment lé paffage.
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- E X P E K I M E N T A t Èv 2 , On ne peut pas douter qu’il n’y ait de l’air dans le corps des animaux , êc même de ceux que la nature a deftinés à vivre dans l’eau, puifqu’on le voitfortirdu poiffon àmefure qu’on fait le vuide dans le récipient. II y a tonte apparence que les aquatiques 8c les amphibies refpirent différemment des autres animaux qui vivent continuellement dans l’air , puifqüe . la privation de cet élément, ne les . fait pas mourir auffï promptement ; mais on doit croire que ce qui accéléré le plus leur perte dans le vuide * c’eft l’air intérieur qui fe dilate & qui met tout en défordre. Cette double . véfîcule qu’on trouve dans les carpes 8c dans la plûpartdes autres poiffons, fe diftend en pareil cas 8c fait enfler le corps de l’animal ; c’elï pourquoi >tant qu’il eff dans le vuide il fumage malgré lui r étant plus léger alors que le volume d’eau auquel il répond: mais il devient plus petit 8c fe précipite involontairement, quand on fait: rentrer l’air dans le récipient ; parce que la véficule en fe dilatant s’eft vui-dée en partie, 8c que le relie de l’air qu’elle contient j lorfqu’il reprend une
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- 27° Leçons Physique denfité égale à celle de l’atmofphé-ïe , n’eft plus capable de la remplir? comme il efl facile de s’en affurer en ouvrant le corps du poiffon.
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- Applications»
- Par l’explication que je viens de donner des deux expériences précédentes , on voit que les animaux placés dans le vuide y périment, par deux raifons principales: premièrement , par défaut de refpiration ; fe-condement, par la dilatation de l’air qui fe trouve renfermé dans leurs corps. Comme les genres & les ef-péces différent non-feulement par la ligure & par les mœurs , mais encore par la conformation , le nombre êc la grandeur des parties internes £1 eft vraifemblable que tout ce qui refpire, ne refpire point de la même façon ; que dans certains animaux la refpiration doit être abondante , fréquente ; & que dans d'autres au contraire elle peut fe faire plus lentement ôc avec un air plus rare, au moins pour un certain tems. Voilà fans doute ,, pourquoi de tant d’animaux d’efpé-ces différentes 5 éprouvés dans le
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- Expérimental m 27-ï Vuide par Boyle , ,l’Académie de Florence, Derham, Mufchenbroek s & tant d’autres Phyficiens 3 les uns meurent dans l’efpace de 30 ou de 40 fécondés , comme prefque tous les oifeaux , les chiens, les chats, les lapins , les fouris , &c. pendant que d’autres foutiennent un vuide de plu-fleurs heures , comme les poiflons , la plûpart des reptiles , & nommément la grenouille , qui réfifte quelquefois à cette épreuve pendant un jour entier fans mourir. Car puifque ces derniers animaux vivent commodément dans l’eau, on ne peut pas dire qu’ils ayent befoin de refpirer à la manière des animaux terreftres ; 8c peut-être foutiendroient-i!s le vuide •plus long-tems qu’ils ne font , s’ils •n’avoient à y fouffrir qu’une Ample privation d’air , 8c fi celui qu’ils ont au dedans du corps ne dérangeoic lien à l’œconomie des parties, par fa grande dilatation. Ce qui me porte à penfer ainfi , c’efl: qu’on les voit: s’enfler confidérablement , 8c qu’a-près la mort, on leur trouve toujours les poulmons flafques 8c plus péfans que l’eau,
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- Leçons de PhVsïque
- Une autre raifon qu’ôn pourr ok alléguer encore en faveur de cette opinion , c’efl que prefque tous les tnfe&es, ceux même qui vivent en plein air, les papillons, les mouches, les fcarabées fouffrent, fans périr, une privation d’air qui va quelquefois à plusieurs jours, fans doute parce que n’ayant dans le corps que de très-petits volumes d’air qui fe dilatent peu, le vuide ne peut leur être mortel , que par le feul défaut de refpiration ; & ces petits animaux vraifemblable-ment peuvent être long-tems fansref-pirer, aivmoins l’air groffter.
- Convenons cependant que l’état naturel de tous ces animaux , eft de pouvoir prendre l’air, & que c’eft leur faire violence que de les en priver. On voit le poiflon s’élancer de lui-même à la furface des étangs,pour en prendre de nouveau & pour rejettec celui qu’il a pris précédemment. Les naturalifles conviennent qu’il fçait filtrer 8c s’approprier celui quieft difl'e-miné dans l’eau ; 8c quand il meurt fous la glace,on a raifon de croire que c’efl parce que l’air lui a manqué , puifqu’on évite cet accident quand
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- E X V IB I ME NTÀLS 275 - én a foin de rompre les glaçons. Enclin le poifion vit beaucoup plus longtemps dans l’air & fans eau , qu’il ne peut faire en pleine eau s’il manque d’air.
- En conféquence de ce dernier fait quiefl:inc(>nteflable,en voici un autre que'je trouve dans de bons Auteurs., & que j’ai appris moi-même en Hollande & en Angleterre, de plufieurs perfonnes que je ne puis pas foup-:çonner d’avoir voulu m’en impofer. -On fufpend , dit-on, des carpes dans des petits filets fur de la moufle humide & dans un lieu frais , & pendant deux ou trois femaines on les engraifle avec de la mie de pain trempée dans du. lait. S’il n’y a rien à rabatre de ce récit ( a) , il efl: évident que l’air eflt plus néceffaire que l’eau au- poiflon même, & qu’on peut mettre ce principe à profit.
- ( a ) J’ai tenté deux fois cette expérience fans luccès ; mais je n’en ai pu rien conclure de certain, parce que les carpes que j’ai employées avoient été fatiguées par unalfez long transport, ou allez mal - traitées depuis qu’elles étoient lorries de l’eau. Je n’ai jamais pu leur faire rien avaler : elles font mortes en moins'* dé 24 heures.
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- 274 Leçons dê; Physique
- Quelques Auteurs ont obfervé3 que les chiens, les chats , les lapins , ôcc. nouveaux nés, ne meurent pas dans le vuide auffi promptement que les adultes des mêmes efpéces ; c’eff que la refpiration ,eft d’une néceffité plus prenante pour ceux-ci que pouE les premiers. Pour en fentir la différence , il faut fçavoir , qu’avant la naiffance, il n’y a qu’une circulation pour la mere ôc pour le foetus. Dans celui-ci qui nerefpire point encore ? le fang va de l’oreillete droite , à l’o« reillete gauche du coeur, par une communication que les Anatomifles ont nommée le trou ovale , & fans être obligé de paffer par le poulmon , où l’air extérieur n’a point d’accès : mais après la naiffance, ce paffage fe ferme peu à peu , ôc la refpiration devient néceffaire, pour enfler les véficules du poulmon, ôc pour faire circuler le fang dans le nouvel animal féparé de fa mere, de la même façon que la refpiration de celle-ci le faifoit circuler précédemment dans l’un ôc dans l’autre. C’eff pourquoi l’on reconnoîc communément fi un enfant eft more avant que de naître 3 ou s’il a refpiré
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- Expe-rimentaek. orf$ avant que de mourir, en mettant fou poulmon dans l’eau ; car s’il fumage» c’efi une marque qu’il y a de l’air, 6c que l’enfant a refpiré , ce qu’il n’a pu faire qu’après fa naiffance. C’efi une épreuve que la Jufïice mettoit en ufage , lorfqu’il s’agi (Toit de juger une mere qui étoit accufée d’avoir tué foo enfant , & qui le défendoit de ce crime, en foutenant qu’il étoit venu mort au monde. Mais on a obfervé depuis, qu’en certains cas le poulmon d’un foetus peut furnager, & que celui d’un enfant nouveau né peut allée au fond de l’eau;-ce qui rend cette expérience infuffifante pour établir un jugement de cette importance.
- Plufieurs Anatomîftes * préten-dent avoir trouvé le trou ovale en-
- 11
- core ouvert dans des adultes. Cette 43. obfervation , qui n’efl: prefque (a) point conteftée, peut expliquer certains faits dont le récit révolte les e£*
- (a) Chefèlden célébré Anatomiftede Londres , prétend que tous ceux qui ont cm voir le trou ovale dans les adultes , fe font trompés en prenant pour ce trou l’ouverture des veines coronaires. Derkem, Th&oh Fhyf, Uv. q. chaÿ. 7. rem* 1 J.
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- JÊ > •. -,
- Leçons.dte Physique
- prits les plus crédules. Telle eftl’hif-toire dü Jardinier (£) dè Troning-frolm'en Suède qu’on-dit-avoir été i6'heures perdu dans Peau & fous la glace , fans avoir été noyé; telle eft celle d’un certain Laurent Jonas qui-' ÿ relia ,' dit-on , fept fémaihes fans mourir : l’une & l’autre font rappor-« j^èv/rtées par Pecklin* fur des témoigna-' défi e. îo^ges qui paroment authentiques. Je-fens par' moi-même qu’on aura bien delà peine à s’y rendre mais pourtant,'s’il eft vrai qu’on puiffe vivre’ autant qué le fan g peut circuler, que la circulation fe falfe librement fans - refpirer Pair, dans ceux-qui-ont le' trou ovale encore ouvert, Sc que- ee: trou ait été obfervé dans des adultes *-• jferok-il impoffible qu’il fe rencontrât de ces faits extraordinaires ?
- On croira plus facilement ce que l’on raconte de plulieurs perfonnes qui ont été étranglées par ordre de ia;
- (b) Une perlonne du pays,diftingtiée par fà: ii'ailîance & par un goût décidé pour les Scieti--ces ÿ m’a alluré que ce fait paile conftamment pour vrai en Suède ; mais que c’eft à Stromft.-- ftolm , féjowr ordinaire de la Cour , & non à-Troningholm , qu’il eft arrivé. . .
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- Experimentale. Qjf îuftice , ou autrement, & qui ont été trouvées vivantes , après avoir été détachées de la potence.; ces exemples ie rencontrent plus fréquemment , 8c plufieurs font fuffifam-ment attedés. Cependant il paroÎG qu’il y a plus de caufes de mort dan? les pendus que dans les noyés ; la ligature du col qui contraint les vaifr féaux , les efforts qui fe font fur cette partie , tant par ie poids du corps que par celui qu’on y ajouteyles coups êc lés différens mouvemens que l’exécuteur employé pour hâter le fupr plice .* Il malgré tout cela il fe trouve encore de tems en tems quelques-uns de ces malheureux.qui reprennenc vie (a) , je ferois tenté de croire tqu’on pourrait fauver beaucoup de noyés, qui ont été peu de tems dans
- ; (a) Ce s fortes de fùppliciés échappent à îa mort, ou parce .que l’étranglement a trop peu duré, pour éteindre entièrement en eux le principe de la vie , ou parce que la corde , a« lieu de ferrer les anneaux de la trachée, a porté fon effort fur le cartilage Scutiforme, qu’on nomme.vulgairpment le nœud de là gorge , & qui eft capable d’une très-grande réfîftânce dans certains fojets ; au moyen de quoi la ref* ’piration n’a point été entiérementinterrompuei»
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- 278 Leçons de Physique l’eau, que l’on juge morts fur des lignes allez fouvent équivoques , ou que l’on achève de faire périr par des fecours mal entendus. J’appelle recours mal entendus, de les tenir fuf-pendus, la tête en-bas , ôc fouvent dans un air froid ; il feroit mieux d’ef-fayer à ranimer le fang par une chaleur douce , par des liqueurs fpiri-. tueufes j par des friétions , & de les tenir dans, une fituation naturelle ôc commode ; car ils ont avalé peu d’eau, ôc ce qu’ils en ont dansl’eftomac n’eft pas le mal le plus prelfant ou le plus réel.
- Si la refpiration manque aux animaux dans le vuide, ou dans un air confidérablementraréfié, elle devient pénible aufli dans un air condenlé au-de-Ià de fon état ordinaire. MM, Derham ôc Mufchenbroek ont mis des oifeaux ôc des portions dans un air deux ou trois fois plus condenfé qu’il ne l’eft communément par le poids de l’atmofphére, Ôc ces animaux pour îa qplûpart y ont péri en 5 ou 6 heures : on ne doit pas douter qu’on ne leur ait fait violence , en rompant ainft l’équilibre entre l’air
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- Experimentale. 279 intérieur de leur corps, & celui qui les environnoit ; 8c qu’ils n’eulfent eu beaucoup plus à fouffrir encore, s’ils eulfent été mis dans un air excelïive-ment comprimé. Mais on ne croira pas qu’une double ou une triple con-denfation ait été la principale caufe de leur mort, lorfqu’on fçaura,que des animaux des mêmes efpéces ne vivent guéres plus long-tems dans un air qui a la denlité 8c la température de l’at-mofphére , s’il lui manque feulement d’être renouvelle.
- ’ C’eft un fait conllaté par l’expérience , & que les Phyliciens expliquent de. aiverfes façons. Les uns prétendent ( 8c c’eft le plus grand nombre ) que l’air qui a été refpiré s eft chargé des vapeurs 8c des exha-laifons, dont il a purgé le. fang ; 8c qu’il ne peut plus être refpiré en cet état; fans caufer une furabondance de cés parties nuifibles qui arrêtent la circulation , 8c qui fuffoquent l’animal. Les autres penfant avec raifon , que l’air n’eft propre à la refpiration qu ’autant qu’il eft élaftique , croyent qu’il perd une grande partie de Ion relfort, parle féjour qu’il fait dans
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- ?8o L e ç o-n s d e P h y s i q. ü e les poûmons , ou dans les vàif ' féaux fanguins ; &.qu’ainfi , pour le refpirer fainementil faut ou qu’il fe renouvelle, ou qu’il foit purgé des. parties hétérogènes dont il paroît vi- ; fîblement chargé au moment de l’ex-. piration. On peut confulter à ce fu-jet tout ce qui e£î rapporté par Haies dans fa Statique des végétaux s: c. 6. Exp. 107. & fuiv. où l’on trou?-Vf ra des observations fort curieufes.
- Quoi qu’il en foit, c’efl agir pru-: demment que de ne fe point expofec dans un air que l’on Soupçonne d’être infefté d’une grande quantité d’ex--. halàifons , fur-tout de celles qui font-fulfureufes. Les cloaquestqui ont été long-tems fermés , lesfoûterrains qui; avoifinent les minières, -les fieux clos où l’on a tenu dircharbon allumé., les -celliers mêmes dans lefquels ferme-n? tent les vins nouveaux on la Lierre 9 * caméra- font - extrêmement. dangereux .*• On ftf. T4»w*-’en P?ué juger par cette'fameufe grot-venjïhf. te d’Italie dans• laquelle un chien^ ou tout-autre animal,ne peut demeu? fer une minute fans être Suffoqué ; par *Hft.de ce-1 accident aufli funefteque mémo? VAcad.da table * , arrivé à Chartres dans laça?
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- Experimentale; 281
- Ve d’un boulanger, où 7 perfonnes furent étouffées fubitement l’une après l’autre,par la vapeur de la braife ; enfin par quantité d’ouvriers qu’on fçait avoir péri de cette manière , foit en fouillant des foffes, foit en nettoyant! de vieux puits. L’ufage des poêles même peut-être pernicieux , fur-tout dans les commencemens , lorfq.u’ils font de fer ou de cuivre , & qu’on les chauffe fortement ; ce dernier métal fur-tout peut jetter dans l’air des exhalaifons très-nuifibles.
- Non-feulement on doit éviter cet
- air empoifonné, dont les effets font fi prompts ; mais la prudence pour-' roit aller jnfqu’à purifier, ou reneu-veller au moins, celui qu’on eft obligé de refpirer. Pourquoi, par exemple , ne prendroit-on pas cette peine pour des vaiffeaux , pour des fales
- - de fpedacles, pour des mines, pour des Hôpitaux ? plu fleurs Phyficiens
- - fort habiles*en ont fourni les moyens, * Defeuii- êc les épreuves en ont été faites avec llrerrs- T*'n~
- ç ' r • k j- JachPhilof.
- lucces. Je crois meme q.ue des per-». +$7. fonnes qui refient 9 ou 10 heures au.
- •lit , devroient avoir l’attention de yèntilateur n’y être point enveloppées de rideaux farle™f'n Tome IIL A a q
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- 282 Leçons de Physique
- *yad:Fr‘ fort épais , & qui fe ferment fort exao
- j?*/ M. 1 • 1 5 rt r • 1 1
- &>cm<utru tement ; car il nelt pas fain de demeurer fî long-tems dans .une petite malfe d’air qui ne fe renouvelle point affez , ôc dont la pureté ne fçauroit manquer d’être fort altérée, par la tranfpiration infenfible de par la respiration.
- Si l’on pou voit purifier l’air avec autant de facilité qu’on le peut renouveler, il n’efl pas douteux qu’on ne le dût faire avec foin dans bien des. occafions ; ôc nous ferions trop heureux , s’il ne s’agilfoit que d’en faire connoître Futilité. Jugeons de notre élément, comme nous le faifons de celui des poiffons; fi l'eau d’un vivier ou d’un étang devient infeéle , ne voit-on pas languir le poiffon ? ôc la mortalité ne s’y met-elle pas en peu de tems l A quoi devons - nous at~ îribuerles maladies épidémiques,dont les Symptômes font les mêmes dans des Sujets qui vivent tout différemment les uns des autres, dans un enfant, dans un adulte dans un prince , dans un payfan , ôcc. efl-ce à la nourriture , au genre de vie, à l’âge * ati tempérament £ n’eft-ce pas pin-
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- Experimentale. 285 •tôt aux qualités a&uelles de l’air qu’ils refpirent tous en commun ? ne voit-on pas ces fortes de contagions fe communiquer fouvent , ou fe diffi-per par les vents , ou par d’autres changemens qui arrivent dans l’at-mofphére ?
- Boyle * fait mention d’une liqueur *ex?. tfy* très-volatile , dont Drebell fe fervoit pour purifier l’air dans une efpé-ce de vaiffeau qu’il avoir imaginé pour aller entre deux eaux ; (car on fçavoit déjà 7 qu’un air qui avoit été refpiré, devenoit en peu de tems , incapable de l’être davantage : ) on trouve des auteurs * qui difent avoir *PagSrt vû le vaiffeau , qui l’ont même imi-té avec peu de fuccès, & dont le té-moignage ne nous fait point regretter éd^l6^r cette invention. Mais pour la liqueur, qui mériteroit bien des éloges , Sc dont on pourroit tirer de grands avantagés., fi le fecret n’en étoit point mort avec fon auteur y perfonne ne dit l’avoir vûe, Sc je crois qu’il cfl: très-permis de douter au moins de cette merveille.
- Si l’on peut fe flatter de purger l’air je penfe qu’on n’y parviendra A a ij
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- ’aS'4 Leçons de Physique
- que par une forte de filtration , ew l’obligeant de paflfer par quelque ma* :tiére, où il puiffe dépofer ce qu’il contient d’étranger : mais il faut pour ;cet effet que ce dont on veut le ’ dépouiller , foit de nature à s’attacher plus fortement au filtre qu’aux parties de l’air; la connoiffance de cette analogie doit être le fruit d’un grand nombre d’expériènces' délicates , 8c d’obfervations bien rnéditées ;• mais l’objet efl important , 8c plufieurs * iittics, habiles maîtres * ont déjà fait à cet vegét.'chip. égard quelques eflais qui datent nos <6. exp. efpérances : c’efl: en cédant à cette '•Muftbm- confidération,que j’ai haz-ardé de pro— de^'ïh**' P°^"er tin inhument pour laver l’àir v infiuuendi & pour recueillir les matières dont £xp.^ Pbjf. i] peut être chargé. Voyez, les Mémoires * ' de P Académie des Sciences pour Pannes
- 1741. p. 337. & fuiv.
- Il y auroit encore bien dès choies à dire des propriétés de l’air., 8c défies ufages par.rapport à la refpiration , 8c à la manière dont il influe fur la vie des animaux ; mais ces détails ,.quel-qu’intérelfans qu’ils foient, ne peuvent avoir lieu que dans un traité ©ù^l’on auroit entrepris dç faire en-
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- E* X PË R I M E N T A L' E. 2$y. ’trer tout ce qui eft connu touchant ce fluide:les bornes que je me fuis prefcri--tes dans ces Leçonsrne me permettant pas de m’étendre davantage fur cette partie , je pafle à=une autre propriété de l’air , qui eft encore fort impof-'tante, par les applications qu’on en -peut faire. Je vais prouver par des faits , que les matières les plus con>-• feuflibles ne peuvent s’enflammer que ;dans un air libre ; & que quand elles le font, elles s’éteignent prompte» ment dans le vuide.
- XII. EXPERIENCE.
- Y R E P A R A T 1 O N.
- Il faut placer fur la platine d’uné' machine pneumatique , &. fous un-grand récipient, une grofle chandelle feien allumée, Fig. 30. & faire agit ia pompe.
- E. F F E T S'»'
- K mefure qu’on raréfie Pair, la flamme diminue de volume , & après quelques coups de piiton , elle s’éteint tout-à-fait*
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- 286 Leçons de PhtsiqüE
- XIII. EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- A, B , Fig. 31. font deux pierres à -fufil portées par deux petits montant à reffort, qui font établis fur la platine d’une machine pneumatique , pat le moyen d’un petit chaffis de métal 7 qui eft fixé au centre , Sc dans lequel iis gliiTent pour s’approcher plus ou moins l’un de l’autre ; C eft une de ces boëtes à cuirs dont nous avons parlé ci-deffus, & dont la tige eft engagée d’une part dans l’axe de la poulie D, & porte à fon autre extrémité, Sc entre les deux pierres,une rondelle d’acier trempé, imparfaitement arrondie. Lorfqu’on fait tourner la grande roue EF, le mouvement fe communique par,les poulies de rem-voi G G, D , jufques en C, & fè tranfmet par la tige dans le récipient 5 Sc la rondelle d’acier frottant alors •rudement contre les deux pierres qui font tranchantes , fait l’oflace d’iîïï véritable briquet.-
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- Experimentale. 28^
- Effets*
- Tant que l’air du récipient eft dans fon état naturel, le frottement de l’acier contre les pierres fait naître un-grand nombre d’étincelles très-brillantes : à mefure que l’air fe raréfie par l’aétion de la pompe , ces étincelles deviennent moins nombreufes & moins éclatantes ; lorfque l’air arrive à fes derniers degrés de raréfaction, à peine en apperçoit-on quelques-unes , qui n’ont plus alors qu’une couleur rouge & morne : enfin * quand le vuide efi: aufiî parfait qu’il; peut l’être, il n’en paroît plus aucune ; mais elles recommencent à paraître .auffi-tôt que l’on a rendu l’air dans le récipient.
- XIV. EXPERIENCE»
- 'Préparation*
- Dans un grand récipient, Fig. 3:2» garni comme le précédent d’une boêV te à cuirs 5 on établit de la même manière que les pierres à ftifil, un petit chaflis de métal, dans lequel fe meut fur deux pivots la petite phiole ds
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- 2i $8 L £ ç’o NS DE P'H y si ^uë verre H : on met dans ce petit vaîfe feau quelques grains de poudre à canon ; & au centre de la platine,fur un-morceau de tuile où de brique , un vafe fort épais de cuivre rouge K, que l’on a fait chauffer jufqu à rougir : on fait le vuide promptement ; Ôc lorfque l’air eff extrêmement raréfié, en abaiffant la tige /, on appuyé fur le goulot de la fiole qui s’incline , ôc qui jette la poudre dans le vafe’ ardent»
- E F F £ T S»
- La poudre, au lieu de s’enflammer Sc de faire fon explofion ordinaire, fe diffipe en fumée ôc fans éclat on Bien, il ne paroît tout au plus qu’une petite flamme bleue ôc rampante»
- Explications
- C’eft une opinion reçûe en Pliyfî-que, que la flamme confifte dans un; mouvement de vibration imprimé aux parties du corps combuffible,qui fe diffipent fous la forme d’un fluide extrêmement fubtile. Si l’on admet eette fuppofition, que nous examinerons , lorfque nous traiterons de la
- nature
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- Expérimenta l e. 289 «atnre du feu ; on conçoit aflez ai-fëment pourquoi les corps ne s’enflamment point dans le vuide , & pourquoi la flamme s’y éteint ; car un mouvement de vibration ne peut durer que dans un milieu à reflort-Capable d’une réaction qui l’entretienne : ainfi la chandelle s’éteint peu à peu, à mefure qu’on raréfie l’air du récipient, parce que le reflort du fluide environnant diminue comme fa denfité, & que les vibrations de la-flamme n’éprouvent plus aflez de réaction de fa part. Par la même raifon, la poudre que l’on fait tomber fur du métal ardent, ne produit que de la fumée dans le vuideou tout au plus une flamme très-foible, qui périt dans l’inftant.
- Il eftà propos d’avertir cependant*’ que cette dernière épreuve ne doit fe faire qu’avec quelques grains de poudre feulement, comme on l’a marqué dans l’article de la préparation; car le foufre & le falpêtre brûlés produifenc de l’air dans le récipient, & fi l’on en employoit une certaine quantité , ce qui tomberoit à la fin dans le vafe ardent , feroit infailliblement enflant Tome UL B h
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- £<jo Leçons de Physique pie, & pourroit éclater avec danger . Les étincelles qui naiffent du choc de l'acier .contre des cailloux tran? içhans 9 font des particules du métal qui fe détachent de la malle par lai! violence du coup, qui s’échauffent jufqu’à rougir, & le plus fouve.nt julr qu’à fe fondre ; c’eft ce dont il eft facile de fe convaincre s en les recevant fur un papier blanc que l’on examine-çnfuite avec un mierofcope; car tous ces petits morceaux d’acier paroiffent comme autant de petites boules fort ljffes 5 ce qui dénote vifiblement qu’ils ont été mis en fulion, & qu’il? ié font arrondis, comme.toutes les ma?r déres liquides qui nagent en petite, quantité dans un milieu fluide. ; '
- On peut remarquer que plufîeur? de ces étincelles éclatent en’l’air 9 'ôç repréfentent un feu beaucoup plu? brillant que les autres ; ce font celle? qui paflent la fufion , & qui s’enflam-ment jufqu’à dilTipation de parties ; on les djitingue aifement fur le papier par leur couleur qui ,eft plus brur ne , Sf parce qu’elles font friable? comme le mache-fer.
- ' _.M, Mufçhenbroekj après Boy le,’
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- Experimentale. 2$i M. Hughens & plulieurs autres Phy-ficiens , a fait une grande quantité d’épreuves fur. l’inflammation des corps dans le vuide, dont on peut, vôirde détail dans fés commentaires fur les'.expériences de Florence , pag, 74 & fùiv* Cette, ledure ne peut être que fort utile à ceux qui s’appliquent à la Phyfique ; & c’eft avec regret que -je me difpenfede les rapportée ici.
- . ‘ ' - [A P P L ï CA T IONS»
- Puifque la flamme ne peut naître & - s’entretenir que dans un milieu1 à xefTort ., on ne doit point être furpris qu’une, bougie allumée ou un char-non^ .ardent s’éteigne , lorfqu’on le plonge ; dans les liqueurs les plus inflammables , comme l’efprit-de-vin ôc les huiles;& que l’une ou l’autre mette tout d’un coup le feu à ces mêmes liqueurs, lorfqu’elles font réduites en vapeurs. Car dans ce dernier état elles font mêlées avec l’air, Ôc elles forment avec lui un fluide élaftique $ capable, par conféquent, d’uneréao* tion telle qu’il la faut pour entretenit l’inflammation ; au lieu que dans l’é-
- Bbij
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- &’92 Leçons üe Physique tac de liqueurs elles font fi peu corn» prefiibles , qu’on doit les regarder comme dépourvues du degré d’élaf? ticité snécefiaire. • ; - •«
- lie feu brûle beaucoup mieux 8c le bois fe confirme bien plus promp? cernent pendant lès grands froids qu’en; tout autre tems, apparemment parce, que l’air eft plus denfe , 8c qu’il a plus, derefiort-; & au contraire on remar-, que qu’un réchaud plein de charbon allumé s’éteint bien-tôt,, s’il, eft ex? pofé aux rayons du foleil, fur - tout pendant" Fété, ;;::rr ; 1 /J
- r Que doit-on croire deces- lampes fëpulchrales des anciens, qui, fi Fon en croit quelques Auteurs, brûloienc -pèndant plufieurs fiécles fans s’étein? dré f Un feu .qui ne confume-point fon aliment, 8c qui s’entretient dan's des lieux où l’air ne fe renouvelle point, pleins de vapeurs grofliéres , eft*. une merveille. dont, il. faudrait confiât er i’exiftencepar. des. preuves plus pô fi cives que tout es- celles qu’on en a, avant que de faire les frais d’une explication qu’on auroit bien de la peine k rendre plaufible.. Car ce n’efi: point afifez qu’il y ajt.de l’air aytoui:
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- Ë.X PERIMENT ALE; des matières enflammées, pour entretenir le feu , il faut encore que cet ak foit libre & qu’il ait une certaine pureté : voilà pourquoi les incendies ceffent ordinairement, quand ils commencent dans des lieux qu’on peut boucher de toutes parts , fi d’ailleurs leurs parois font capables de réfifler ;aux efforts de l’air .& des vapeurs qui fe dilatent au-dedans^
- Quoiqu’un air renouvelle entretienne la flamme & anime l’embrafe-ment, cependant le fouffle de la bou-.che ou le vent éteint une bougie , parce qu’il diflipe les parties de la flamme , 8c qu’il fépare le feu defon ;aiiment ; toutes les fois que cette diP fipation n’a point lieu , l’inflammation , bien loin de ceffer, ne fait qu’augmenter.
- Je .dois avertir auffi , qu’on ne doit .tenter, les inflammations dans le vui-de qu’avec beaucoup de précautions , fur-tout celles'qui doivent naître de la fermentation : car comme les liqueurs propres à cet effet font d’autant plus actives qu’elles font moins gênées par le poids de l’àtmofphére, jeur explofiow doit être naturellement;
- ' ' " " Bbiij
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- 2P4 t E Ç O N S D E Ptf Y S IQ. U E plus violente dans le vuide qu’ailleiirs$. Toit qu’elles produifent, en fermentant , une grande quantité d’air dont le reffort fe déployé à l’inftant, corn-* siarcimh l’ont penfé quelques Phyficiens*T ^mde U'loit qu’étant réduites en vapeursel-pbjf.de ce-les fe dilatent elles-mêmes par leur pr0pre embrafement. Quoique je ne défaprouve pas la première de ces deux explications, je crois pourtant qu’on trouvera plus de vraifemblariçe dans la dernière , quand j’aurai fait voir ailleurs les prodigieux efforts dont les vapeurs dilatées font capables. \ • ;
- Jusques ici nous avons parcouru les principales propriétés de l’air qui ‘ environne les corps ; mais ce fluido fe rencontre aufli dans leur intérieur,: îl en remplit les vuides, il entre’, pour lainfi dire, dans leur compofîtion , comme l’eau d’un étang ou d’une rivière pénétre le bois, les pierres qui y font plongés, & tient une place dans les concrétions qui s’y forment.
- Dans quelque état que foiënt les corps, on y trouve de l’air : les liqueurs en contiennent beaucoup , les corps folides, pour la -plupart *
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- ÉxPÉRIME NT AL E. 2$^ ëh ont encore davantage ; & ce qu’il y a d’admirable, c’eft que dans ceux-ci fur-tout, la quantité d’air qui s’y trouve renfermé furpaffe affeZ fouvent ioo où iyo fois leur volume , quand ïl eft dégagé, Sc qu’il n’efl: plus retenu que par le poids de l’atmofphéce.
- On peut ôter l’air d’un corps de quâtre manières différentes ; i^ent 9 en le tenant quelque tems dans le vuide ; a®eBÏ, en le faifa'nt chauffer fortement ; qiùent, en le divifant & en dëffinrffant fes parties , par voie de fermentation , d e diffolution, pü 'de diftillation ; qment enfin , en les faifant paffer de l’état de liquidité à Celui de folidité, comme lorfqu’on ‘fait geler de l’eau. Les deux premiers moyens, Sc peut-être le quatrième, rie dégagent que les parties les plus grofliérès de l’air , je veux dire, celui qui eft dans les pores les plus ouverts, Sc qui a une difpofition plus prochaine à s’étendre Sc à fe dilater. Par le troifiéme procédé , on fépare les moindres parties , celles qu’une.extrême ténuité rend prefque inflexibles , Sc qui ne deviennent fenfible-fnent élaftiques , que quand elles le
- B b iiij
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- Spé Leçons £>e Physique font réunies plufieurs enfemble, pom’ former des globules un peu plus groir fiers : car on peut croire que les petites lames qui composent une maffe d’air , ne font pas des corps (impies , mais des petits compofés d’élémens plus courts , Sc qu’elles font d’autant plus roides qu’elles font plus divi-fées , comme une lame d’acier perd de fa flexibilité à mefure qu’on diminue fa longueur. Il peut fe faire que l’air qui entre dans la compofition des mixtes , Sc qui concourt à la formation de leurs parties intégrantes , foie divifé jufqu’à fes particules élémentaires., Sc qu’il foit par cela même bien différent de celui qui ne fait que remplir les vuides ou les pores de ces memes matières.
- C’eft à cet air extrait des corps que Boyle , Sc après luiM. Haies , ont donné le nom de Faftics ; non pas . qu!ils ayent cru qu’on pût faire de l’air par la converfion d’une matière en une autre , mais parce que celui qui exifte dans un corps quelconque , Sc .qui eff intimement mêlé avec lui, fe .révivifie ordinairement par le fecours de l’art. On peut voir, dans les ou-
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- Leçons de Physique 297 Vrages mêmes de ces deux Auteurs *ÿ *
- detail des expenences qu 11s ont fai- ,
- tes fur cette matière, & les confé- Ptofi™-
- . • 1 • , -r Meih. con-
- quences quils en ont tirees. Je me/«,#**. a& bornerai ici à quelques exemples qui „ Hale?'
- r rr 1 1 , 1 1 Jtjtiq. des
- pourront iumre , pour donner une Wg^. ch. idée de cet air fa&ice , des qualités %• d*ns qu ila } oc des effets dont rl eu ca- exp. 2. cr. pable. •
- XV. EXPERIENCE.
- ’ "Préparation•
- * \
- II*faut mettre dans un gobelet de Verre , avec de Peau claire , un morceau de bois ou de pierre , une noix, un oeuf,- ou tout autre corps folide & fort poreux de manière qu’il fok entièrement plongé ; ce qui fe fera facilement par le moyen d’un plomb qu’on y joindra , fi les matières qu’on doit plonger font plus légères que l’eau. On couvre le tout d’un récipient fur la platine de la machine pneumatique , 8c l’on fait agir la pompe pour raréfier l’air. Fig. 33.
- Effets.
- A chaque coup depifîom, on peut
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- ?. * V
- L E Ç O N S DÉ P S Y SI Q. ü É remarquer qu’il fort une grande quantité de bulles d’air du corps plongé % 6c lorfqn’on l’ouvre après cette épreuve , on le trouve pénétré & rempli d’eau, plus qu’il ne le poùrroit être par une Ample immerfron.
- E x p LI CAT IONS.
- L’air qui eft renfermé dans les pores du bois, de la pierre, &c. eft pour le moins aufli denfe q.ue celui de l’at-mofphére dont il a coutume de fou-» tenir le poids : quand on fupprime eette preflion, ou qii’on la diminue par l’aâion de la pompe f cét air fe dilate en vertu de fon reffort, fon volume augmente, Sc ne pouvant plus fe loger dans ces petits efpaces où i£ eft, il s’échappe dans l’eau , ôc de-' vient vifible fous la forme de petits globules, qui s’élèvent promptement à caufe de leur légéreté refpe&ive.
- L’air qui pafle du corps folide dans l’eau qui l’entoure , fe met en petites boules, ôc cet effet arrive en général à tout fluide qui fe trouve plongé dans un autre fluide avec lequel il a peine, à fe mêler ; apparemment parce que fes parties également
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- Êx PERIMENT À tï. pfeffées de toutes parts tendent à un centre commun. Je fçais bien qu’on objede contre cette raifon , que les gouttes d’eau ou de mercure demeurent arrondies dans le vuide de Boyle ; mais je fçais bien auffi que ce vuide n’en eft point un à propre-. ment parler, 8c que tout ce qu’on peut prétendre , c’eft que la preffion y foit moindre qu’ailleurs : mais l’effet dont il s’agit dépend bien moins d’une preffion plus ou moins grande , que d’une preffion égale de toute part,qu’on ne fçauroit nier dans un vaiffeau où l’on fçait que l’air groffier n*eff que raréfié 8c dans lequel tout le monde convient qu’il y a toujours un fluide , indépendamment de celui qu’on fait fortir par le moyen de la pompe.
- Lorfqu’on fait rentrer l’air dans le récipient, l’eau du gobelet fe trouve plus comprimée qu’elle ne l’étoitdans l’air raréfié ; elle péfe par conféquent davantage fur tonte la fuperficie du corps plongé. L’air qui a été raréfié dans les pores de celui-ci obéiUant à cette nouvelle preffion, fe reiïerre dans un moindre efpace , 8c l’eau va
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- 3<x> Leçons de Physique occuper les vuides qu’il a laides. Voilà pourquoi ces corps étant ouverts après l’expérience , paroiiîént pénétrés où remplis d’eau.
- XVI. EXPERIENCE,
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- P R £ P A R Al' 1 O Né
- On place , fous le récipient d’une machine pneumatique , un gobelet de verre plus long que large , & rempli jufques aux deux tiers de bier-re j de lait, d’efprit-de-vin , ou d’eau un peu tiède, & l’on fait agir la pompe.
- Effets.
- *
-  mefure que l’air du récipient le raréfie , celui qui eft contenu dans la liqueur fe dégage , & s’élève à la furface en forme de bulles qui augmentent de plus en plus en nombre 8c en grandeur : celles de l’efprit-de-vin 8c de l’eau font une ébullition qui dure quelque tems ; 8c il l’on continue de faire le vuide , cet effet ceffe enfin, 8c l’on ne voit plus fortir d’air ; la bierre 8c le lait s’élév.ent en moufle, 8c fe répandent hors du yaiiTeau.Ê^œ;
- la Fie-. 2 A.
- cà J
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- Ex PERÏM E‘NTAL E. ' 5or
- _ *
- . . Explications.«
- - C’eft encore en fupprimant la pref-fîon de Pair extérieur qu’on donne lieu à celui qui eft répandu dans la liqueur de fe dégager ; car n'étant plus chargé comme auparavant , il acquiert un plus grand volume , 6c fa légèreté relpe&ive plus puiiïante alors que le frottement 8c les autres caufes qui tendent à le retenir , ne manque pas de l’élever vers la furface. ' , * ' Plus la liqueur eft facile à divifer plus les bulles d’air s’élèvent promp? tement , plus elles s’aggrandiffent aulîi, parce qu’elles trouvent moins de réfiftance à vaincre pour s’étendre : c’eft pourquoi lorique lè récipient eft évacué : à un certain point, refprit-de-vin & l’eau tiède qui font très-fluides , laiflent tout d’un coup échapper leur air qui. les fouléve en gros bouillons. La bierre & le lait au contraire étant des liqueurs vifqueur fes j ne fe divifent que difficilement: les bulles d’air qui s?y forment der meurent enveloppées de-véficules, 8c ne s’élèvent que lentement ; 8c comme ces .véücules né font autre
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- $02 Leçons de Physique chofe que les parties mêmes de la liqueur qui ont peine à le féparer, les cbulles d’àir, en les emportant, vui-dent le vaiffeau. * • •
- Applications..
- ' ' - - . r>h 0
- Bien des perfonnes s’imaginent que tous les corps généralement fe con-fervent très-Iong-tems* dans le vuide ; mais il y a beaucoup à rabattre de ce préjugé. Il eft vrai que ceux qui font dénaturé à fe décompoferpar l’évaporation d?une partie de leur fubftan-ce , ou à fe corrompre par l’humidité qui pourroit les pénétrer , périffent-ordinairement moins vite dans le vuide.que dans l’air libre',.parce qu’ils në font plus entourés d’un fluide quifait,
- • commenous l’avons dit *, la fonction d’une éponge ou d’un abforbant -, Sc qui eft:toujours chargé de quelques vapeurs: mais il n’en eft pointainfî de ceux qui portent en eux- mêmes un principe de fermentation ; car > inienten perdant l’air qui remplit leurs pores , le mouvement inteftin de leurs parties n’en devient que pins libre ; 2ment,. cette' liberté augmente encore par la lûpprefïion du poids ou
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- E-X FE RJ M E N T A L E. 3OJ 4u reflort de l’air extérieur ; ce qui aue fait croire que les matières de cette dernière èfpéce fe conferve?-coient mieux dans un air .comprimé que dans levuide.
- Le vin de Bourgogne qui a paffé les Alpes n’a pas le même corps que celui qu’on boit en France ; il parole moins coloré & plus pétillant : ne fe-roit-.ce point parce qu’il auro.it un peu travaillé en pafTant fur les hautes montagnes où la prelïion de l’atmof-phére étant moins grande qu’elle ne i’eft dans la plaine , a pû donner lieu à quelque commencement de fermentation ? Ce qui me le fer oit foup-çonner , c’eft qu ayant tenu dans un air un peu raréfié , pendant quelques jours, une bouteille de vin, au bouchon de laquelle j’avois pratiqué un petit trou, il me parut un peu défait, & à peu près femblable à celui que j’avois goûté en Piémont. Je dois ajouter cependantque plur-fîeurs perfonnes dignes de foi m’ont ahuré , que le vin de Bourgogne qui •va-par mer en Italie, e.ft ïujet à dç pareils changemens : le même effet peut être produit par différentes caufes.
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- 304 Leçons de Physique . L’air :qui fe dégage d’une liqueur en augmente néceffairement le volume jufqu’à ce qu’il en Toit entièrement fort!, parce que les globules infenfi-blés qui étoient logés dans les pores fe réunifiant plufieurs enfemble , forment des maffes plus grandes qui occupent de nouvelles places dans la liqueur : comme ü Peau qu’on fait entrer , comme on fçait, fans difficulté dans un verre plein de cendres ôu de fable, fe convertiffoit tout d’un coup en. plufieurs petits glaçons de la groffeur d’un pois , on conçoit bien que la maffe totale alors feroit trop grande pour être contenue dans le même vafe, L’air fe dégage auffi dans les liqueurs qui fermentent, & l’effort qu’il fait pour en augmenter le volume , fait fouvent caffer les vaiff féaux qui les contiennent.
- : Il eft inutile de propolêr ici au-jeune expérience, pour prouver qu’on peut faire fortirl’air d’une matière,en 1a faifant chauffer fortement; nous avons tous les jours fous les yeux affez d’é* xemples de cette fécondé méthode , dans la préparation de nos alimens 5 on entend, & l’on voit même fortir
- Pair
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- Experimentale. 305; l’air des viandes 6c des fruits qu’on fait cuire, du bois verd qu’on met au feu, de l’eau, & des autres liqueurs que l’on fait bouillir. Les premiers bouillons doivent être attribués aux parties les plus groiïiéres de l’air, qui, dilatées par la chaleur.dans un fluide qui fe dilate lui-même , augmentent en volume, & foulévent avec violence ce qui s’oppofe à leur extenfion 6c à leur afcenfion. Je dis les premiers bouillons; car je ferai voir, en parlant du feu 6c de.fes effets, qu’une liqueur qui continue de bouillir juf-• qu’à ce qu’elle foit entièrement évaporée , ne le fait pas en vertu d’une quantité d’air allez confidérable pour fournir jufqu’à la fin. Mais quand Tait fort d’une liqueur que l’on fait chauffer , on voit à peu près le même effet que dans le vuide ; les bulles qui fe forment ont d’autant plus de peine à fe dégager, que la matière qui les enveloppe efl: plus difficile à rompre ou à étendre •: elles fe dégagent donc Sc s’élèvent plus lentement dans du lait que dans de l’eau , 6c l’a&ion du feu qui tend à les dilater agit plus long-tems fur chacune , 6c en même-Twne 111. Ce
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- •306 Leçons de Physique tems fur un plus grand nombre ; c’efl pourquoi ces fortes de liqueurs , le beurre , les réfines Sc les gommes fondues , fe gonflent peu à peu , Sc trompent, par des effervefcences fu-bites Sc aiïez fouvent dangereufes , ceux qui les font chauffer avec trop peu d’attention*
- A peu près comme l’eau fort d’une éponge mouillée que l’on preflfe, l’air fe dégage de toutes les matières dont les parties fe rapprochent & fe condensent fortement : on s’en apper-çoit rarement dans les folides , parce qu’étant communément plongés dans l’air de l’atmofphére, celui qui fort de leur intérieur fe mêle immédiatement avec un fluide femblable à lui-même , Sc qui empêche , par cette raifon, qu’on ne le diflingue : ce n’eft qu’en preflant ces corps dans l’eau , ou dans quelque autre liqueur , qu’on peut s’afiurer de l’effet dont il efl queflion.
- Les liquides qui fe gèlent fe défai-fiffent aufli de l’air qu’ils contiennent à mefure que leurs parties fe rapprochent ; Sc quand cet air qui écoit dif-féminé dans les pores en particules
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- Experimentale. Infenfibles , s’en trouve exclu , il fe raflTemble en plufieurs bulles, & prend différentes formes dans la malle , s’il s’y trouve renfermé 8c retenu par les progrès trop rapides de la congélation. Je pourrois appeller en preuves les phénomènes de la glace ; mais il fera tems d’en faire mention lorfque je traiterai de l’eau 8c de fes différens états.
- Le dernier procédé , 8c celui qui efl peut-être le plus efficace de tous, pour féparer l’air des matières avec lefquelles il fe trouve mêlé , c’efl la divifion de leurs parties , fur-tout fi cette divifion va jufqu’à les décom-pofer , comme il arrive ordinairement lorfqu’on fait putréfier , fermenter , diftiller, ou brûler les corps mixtes.
- Que la quantité d’air que l’on tire ainfi, égale prefque le volume des corps d’où il fort, c’efl: une merveille que l’on n’a dû croire que d’après l’expérience ; mais que cet air extrait, 8c fournis au poids de l’atmofphérc furpaffe un grand nombre de fois la grandeur de ces mêmes corps qui le coutenoientjc’efl ce qu’on ne peut ap-
- C c ij
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- 308 Leçons de Physique prendre fans étonnement ; & l’on fe-roit tenté d’en douter, fi les Auteurs les plus accrédités, de qui nous tenons cette découverte , n’avoienc appuyé leurs témoignages fur un détail bien circonftancié de leurçépreu* ves. Celles de MM. Mariotte & Ha* les m’ont paru les plus décifives ; c’eft dans leurs écrits que }’ai puifé les preuves fuivantes : le le&eur qui prendra la peine de les chercher dans leurs fources, y trouvera un grand nombre de faits, plus curieux les uns que les autres, & qui établirent de concert la do&rine que je viens d’expo^ fer.
- XVII. EXPERIENCE,
- P R JE PA RATION.
- La Fig. 3y. repréfente une taffe de métal fort mince , au fond de laquelle on a pratiqué un enfoncement que l’on emplit d’une grofie goutte d’eau ; on verfe enfuite de l’huile d’olives , jufqu’à la hauteur d’un travers de doigt, & l’on couvre la goutte d’eau d’un petit vafe de verre qui a la forme 8c à peu près la grandeur d’un
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- Expérimental e. 309 dé à coudre, ayant attention qu’il foit plein d’huile , ce qu’il eft aifé de faire en l’inclinant dans la taffe avanç que de le placer debout.
- Effets*
- Si l’on tient la taffe fur une bougie ou fur une lampe allumée, pour faire chauffer la goûte d’eâu; i°. Il s’eut éléve peu à peu une grande quantité de petites bulles d’air, qui, lorfque tout eft refroidi , occupent dans le vafe de verre, un efpace plus grand ( a ) que le volume de la goutte d’eau d’où elles font forties : 20. l’huile qui refle dans le petit vafe de verre , perd fa tranfparence , en fe refroi-diffant.
- Explications•
- A mefure que la goutte d’eau s’échauffe , les parties s’écartent un peu les unes des autres ; les pores ou petits intervalles qui font entr’elles , fe dilatent, les particules d’air qui fe trouvoient retenues deviennent plus libres , & leur légéreté refpeftive fuffit alors pour les dégager entière-
- (at) IVL Mariotte dit 8 ou 10 fois fins grand £ cependant quoique j’aye répété cette expérience bien des fois & avec foin je n’ai jamais trçït^ vé tant d’air au haut du petit yafe*
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- gtû' Leçons de Physro.trs ment, ôc pour les élever dans la partie fupérieure du petit vafe de verre. Mais ce qui aide encore davantage cette féparation , c’eft que la même chaleur qui dilate la goutte d’eaiï, dilate auilr les petites bulles d’air, ôc leur volume confidérablement augmenté les rènd d’autant plus légères , & par cOnféquent d’autant plus propres à s’élever au-deflus de l’eau & de l’huile. On peut ajouter enco» re que la liquidité de l’eau ôc de l’huile augmente par l’adion du feu , que le frottement ôc la vifcolité diminuent d’autant ; ce qui donne lieu aux bulles d’air de fe dégager ôc de s’élever plus facilement.
- La colonne d’huile qui couvre la goutte d’eau devient opaque , parce que la chaleur y éléve la vapeur de l’eau, qui fe mêle aux parties de l’huile , ôc qui forme avec elles des molécules dont l’alfemblage devient moins perméable à la lumière : foit que les pores de ce liquide compofé foient moins direds qu’ils ne le font-dans l’eau ôc dans l’huile féparément ; foit que fes parties deviennent trop grofliéres. Cette dernière raifon ( qui n’exclut point l’autre ) paroît
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- Experimentale, jrr d’autant plus probable , que cetter même huile chargée d’eau & devenue opaque , reprend prefque fa première tranfparence lorfqu’on la fait chauffer de nouveau , fans doute ? parce qu’alors les parties atténuées par l’aftion du feu laiffent à la lumié-re un paflage plus libre.
- XVIII. EXPERIENCE.
- FrEPARATION•
- La préparation de cette expérience fe fait à peu près comme celle de la précédente , excepté feulement, qu’on employé des vafes plus grands, & qu’au lieu d’une goutté d’eau 'au fond de l’huile , on met dans de l’eau tiède un petit cylindre de fucre commun , égal à la partie A B, prife intérieurement. Fig. 3y
- Effets•
- A mefure que le lucre fe fond dans l’eau , on en voit fortir des bulles d’air qui s’élèvent vers la partie fupérreu-re du vaiffeau ; 6c lorfque la dilfolu-tionefl faite, la quantité d’air qui s’efë
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- $î2 Leçons de Physique . élevée égale alfez louvent les | ou les | de l’efpace A Bv
- Explications.
- L’eau chaude , en pénétrant le (Itéré , défunit fes parties, & les fubdi-vife ; alors les petites bulles d’air qu’elles renfermoiententr’elles, étant, comme ifolées, s’élèvent à travers de l’eâu qui eft toujours beaucoup plus péfante. La quantité de ces particules d’air varie félon la qualité du fucre 3 ôc la folution plus ou moins parfaite de fa malle : mais on peut toujours comparer le volume d’air qui eft forti à celui du fucre qu’on a fait fondre , puifque l’efpace AB fert de mefuré commune à l’un ôc à l’autre.
- XIX. EXPERIENCE, ;
- T REPARAT ION* 1
- Il faut joindre la cornue AB, Fig. $.6* dans laquelle onaura mis quelque matière à diftilier, au matras A C, avec quelque efpéce de lut qui ne fe fonde point à une médiocre chaleur , Ôc qui ne fe dilfolve point non plus par une légère humidité. Ces deux vaiffeaux
- étant
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- Expérimentai:E. 313 étant ainfi joints, il faut faire entrer dans le col du dernier une branche du fcyphon EDF, par un trou pratiqué au fond du vaifl'eau; on plonge enfuite Je matras & le fcyphon dans l’eau, afin' que le premier s’empliffe par D juf-qu’à la hauteur F ; ce qui le fait aifé-ment par le moyen du fcyphon qui permet à l’air de s’échapper : on ôte en-fuite ce fcyphon,& l’eau demeure fuf* pendue à la hauteur F, par la pref-fion de l’atmofphére qui agit fur celle du bacquet. Enfin l’omchaüffe la cornue, en lapofant fur un fourneau difi pofé à une liauteur convenable. Si les matières que l’on diftille rendent de l’air, on s’en apperçoit, parce que le volume de celui qui eft renfermé en A F, augmente ; fi au contraire elles en abforbent, comme il paroît en certains cas , on le voit auiïi par la diminution de ce même volume d’air. Et fi l’on veut comparer la quantité d’air rendu ou abforbé,à celle des matières qu’on a mifes dans la cornue , on le peut facilement en réduifanc à une mefure connue , comme au pouce cubique , par exemple , ce qu’on met dans, la cornue.; car après Tome 1IL D d
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- 314 Leçons de Physique la diftillation ,on pourra voir combien il faut de pouces cubiques d’eau pour remplir l’efpace occupé par l’air, en plus au-deffous , ou en moins au-deffus de F.
- . Mais ce volume d’air que l’on veut mefurer,ne doit l’être que quand tout eft refroidi au même degré que l’é-toit celui de la partie A F,au moment que l’on a commencé l’expérience ; car on fçait combien quelques degrés de chaleur de plus ou de moins peuvent faire varier lés dimenfions de ce fluide ; & pour n’avoir point d’erreur confidérable à foupçonner à cet é-gard , il faudrait y avoir enfermé un petit thermomètre très-fenfible.
- Une autre attention que l’on doit avoir encore , fi l’on, veut procéder avec exactitude , c’ell de confulter la hauteur du baromètre , au commencement & à la fin de l’expérience , pour s’alîurer fi le poids de l’atmof-phére n’a point varié pendant l’opération : car il efl certain que le volume d’air contenu dans le col du ma-tras doit augmenter ou diminuer, félon que l’eau y fera pouffée plus ou moins haut, par laprefïion de l’air
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- Experimentale. 31^ extérieur fur la furface du bacquet*
- Enfin s’il s’agifloit d’une exactitude fcrupnleufe , on devroit confidé-rer encore , que la colonne d’eau qui demeure au-deffus du niveau , ou qui efl portée au-defîbus, par la quantité plus ou moins grande de l’air qui occupe le col du matras , empêche que cet air ne foit jamais d’une den-fité parfaitement égale à celle de l’air extérieur ; mais heureufement dans la plupart de ces épreuves, on peut fe contenter d’un à peu près ; & le Phyficien doit fouvent fe mettre au-deffus des minucies,pour n’être point découragé dans fes recherches.
- Effets.
- Par des procédés à peu près fem-blables à celui que je viens de dé-.crire , M. Haies * ayant éprouvé * toutes fortes de matières animales , dj’ végétales, 8c minérales > folides 8c -liquides,a trouvé par exemple, qu’un pouce cubique de fang de cochon diftillé jufqu’aux feories féches pro-duifoit 53 pouces cubiques d’air.
- Que la moitié d’un pouce cubique de la pointe des cornes d’un daim
- Ddij
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- 3i6 Leçons de Physique donnoit 117 pouces cubiques d’air', ce qui faifoit un volume 234 fois auiïi grand que celui de la matière di£ tillée.
- Que d’un demi-pouce cubique de .bois de chêne , il en fortoit 128 pouces cubiques d’air.
- Que d’un pouce cubique de terre vierge , il vint à la diÜillation 43 fois autant d’air.
- Le même Auteur trouva que l’eau forte , le foufre , & plufieurs autres matières, bien loin de rendre de l’aie en abforboient ; c’eft-à-dire , qu’a-près la diflillation , le volume d’air contenu en A F, fe trouvoit moins grand qu’iln’étoit avant l’expérience.
- Explication-.s.
- Lorfqu’on diftille une matière, l’action du feu divife fes parties, les réduit , «5c les élève en vapeurs. Les particules d’air qui fe trouvent dans la maife demeurant ifolées par fa di-vifion , <5c par fon évaporation, s’u-nilfent avec le volume d’air qui efl renfermé dans la cornue & dans le co! du matras, 8c ce volume eft d’autant augmenté : de-là il arrive que la fur-
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- Experimentale. 317 face de l’eau baille communément au-delïous de F.
- Mais fi la matière que l’on diftille eft de telle nature * que l’air s’unifie à elle plus facilement 8c plus fortement qu’il ne peut s’unir avec d’autre air, non-feulement cette matière ne fe défaifit point des particules d’air quelle contient ; mais acquérant plus de furface par fa divifion, elle s’approprie encore de nouvelles parties d’air en pafifant par l’efpace A F ; 8c l’eau s’élève d’autant, pour occuper la place de l’air abforbé.
- Ce que l’on a de la peine à comprendre , c’eft qu’il puifife fe loger une fi grande quantité d’air dans certaines matières, fans qu’il y paroifife comprimé , autant qu’il faudroit qu’il le fût, fi l’on vouloit le réduire à un aulfi petit volume, lorfqu’une fois il eft dégagé ; car quelle force ne fau-droit-il pas pour reftraindre dans l’ef-pace d’un demi-pouce cubique 234 fois autant d’air femblable à celui de l’atmofphére ?
- Ce phénomène nous apprend que l’air intimement mêlé à d’autres matières , y eft dans un état tout diflfé-D d iij
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- 3î8 Leçons de Physique rent de celui où nous le voyons lorsqu’il en efl dégagé ; quel efl: donc cet état de l’air dans l’intérieur des corps ? & comment en reçoit-il un autre lorfqu’il fe dégage ?
- On peut fuppofer , comme l’ont * m. de fait plufieurs habiles Phyficiens * de
- ï’SZhn nos jonw. Ie,s P"«es de Pair ,
- fwUgUce. \onc^n\ eft intimement mele a quel-eptsfwù qu’autre matière,ne fe touchent plus, nat. o- Us & qu’elles font immédiatement appli-T£'.de 9uées aux parties même du corps qui les contient, comme pourroient être de petits poils ou des filets de coton qui envelopperoient , par exemple, des grains de Table, ou oui feroient logés Téparément dans les intervalles qui fe trouveroient à remplir entre ces mêmes grains rafiem-blés en une mafTe : car quoique plufieurs brins de coton enfembîe forment ordinairement un petit flocon; flexible , 6c qui occupe un efpace affez fenflble3à caufe de tous les vui-des qui font partie de Ton volume ; on conçoit bien cependant qu’il en* occuperoit incomparablement moins par fa matière propre , & fi Tes vui-des remplis d’une autre fubflance ne
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- Experimentale. 319 tontribuoient plus à fa grandeur. On doit convenir aufli que fa flexibilité ,
- & par conféqnent fon reflort , feroit nulle, fi chacun de fes petits filets étoitfoutenu par un corps dur, comme il arriveroit infailliblement,fi l’ef pace de l’un à l’autre étoit rempli par une matière folide.
- Cette hypothéfe efl: d’autant plus vraifemblable , que l’air ne paroît contribuer ni à la compreflîbilité des corps, ni à leur dilatabilité ; l’efprit de vin des thermomètres étant purgé d’air *, n’en paroît ni plus ni moins * ^
- fenfible à l’augmentation du froid ou /Ur. des du chaud : & les corps qu’on a tenus dans le vuide, n’en font pas moins compreflîbles,quoiqu’on en aitvû for-tir une quantité d’air aflez confidéra-ble. L’air dans l’intérieur des corps, eft donc comme dit M. Haies, dans un état de fixité ; & lors même qu’il s’en dégage , il n’acquiert point de reflort, s’il emporte avec lui quelque fubftance étrangère qui l’empêche de fe joindre à d’autre air', pour former de petits globules : car ce n’eft que dans ce dernier état, qu’ii peut être flexible ôc diadique.
- D d iiij
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- §20 Leçons de Physique
- Ce raifonnement, je l’avoue , eü fondé fur des faits inconteflables ; mais il en efl d’autres, qui ne font ni moins certains, ni moins connus, 8c qui nous portent à raifonner tout autrement ; lorfqu’une matière pafl'e dans le vuide , ou que l’aélion du feu ou d’un diffblvant diminue , ou fait oelfer la cohérence de fes parties , on voit auffi-tôt l’air s’en dégager ; ne devons-nous pas penfer que cet air tétoit dans l’état d’un reffort tendu , êc qu’il n’attendoit pour fe déployer que la fupprefiion des obftacles qui Ten empêchoient ?
- Voici, ce que l’on peut dire, pour concilier ces .phénomènes qui fem-fclent fe contredire : l’air , dans la plûpart des corps, fe trouve fous deux états différens ; les plus grands vuides, ces pores qui communiquent cnfemblede contiennent en globules, ou pour mieux dire,en petites colonnes que le poids de l’atmofphére a. condenfées , & qui par la continuité de leurs parties ont confervé la faculté de s’étendre & de fe porter en dehors lorfque la preffion extérieure, yicnt à ceffer, l’autre t air beaucoup
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- ExPERIME NT A L E. %2t plus divifé, ne remplit que des pores ifolés plus petits , & la matière qui l’environne a plus de cohérence qu’il n’a d’élafticité. Pour dégager le premier , il fuffit ou d’augmenter fortement fon reffort par la chaleur, ou de lever l’obltacle qui le tient tendu : ces deux moyens font faciles ; iremenc 5 parce que le reffort de l’air s’anime d’autant mieux que fon volume eft plus grand ; 2dement, parce que les pores qui contiennent ces petites colonnes font ouverts jufqu’à la furface. Il n’en eft pas de même de l’autre air, il faut pour l’extraire , divifer le corps juf-ques dans fes moindres parties ; Sc comme on fuppofe ce fluide réduit prefque à fes premiers élémens, on ne doit rien attendre de fon reffort 9 pour aider cette féparation.
- A l’aide de cette fuppofition , je conçois comment l’air ne rend ni plus dilatables, ni plus compreffibles les matières avec lefquelles il eft mêlé , quoiqu’il y jouiffe de fon élafti-cité ; car i°. fi les petits globules contigus les uns aux autres dans toute l’étendue de chaque pore ; s’v trou-
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- 322 LeçonSDE Physique vent contenus comme dans une gar-ne dont les parties folides fe foutien-? nent mutuellement, ce canal corn-* primé par dehors , n’empruntera rien de la flexibilité de l’air qu’il renferme, & par conféquent le corps entier qui n’efl: qu’un aflfemblage de ces tuyaux, ne fera ni plus ni moins comprefli-r ble , foit que lès pores foient rem--plis d’air , foit qu’ils en foient vuides, 2.0. Si ces colonnes d’air moulées dans les pores font compofées de globules fort petits,comme on le doitfuppofer; l’a&ion modérée du feu ne pourra les dilater que très-peu , & leur accroif-fement n’excédera pas fenfiblemenç celui des pores qui fe dilatent auflft par le même dégré de chaleur : ainfl la maffe totale ne fera ni plus ni moins dilatable, foit qu’elle contienne de l’air éîaftique, foit quelle n’en contienne pas.
- Mais cet air même le plus intime^ ment mêlé, celui que nous regardons comme n’ayant point de reffort parce qu’il eft extrêmement divifé » n’en a-t-il point en effet ? Ses parties, au lieu d’être devenues trop courtes-pour être flexibles, ne feroient-elles
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- Experimentale. 323 pas plutôt repliées fur elles-mêmes autant qu’il eft poflible qu’elles le foient ? & leur inflexibilité ne vien-droit-elle pas de ce qu’elles ne pour» roient plus s’approcher davantage, à peu près comme un fil roulé en peloton , devient un corps dur qu’on a peine à comprimer, & qui, lorfqu’iî le développe, occupe une place incomparablement plus grande. En m’arrêtant à cette idée, j’apperçois la raifon pour laquelle cet air extrait des corps prend un volume fi confi-dérable qu’il excède deux ou trois cent fois , celui dont il faifoit partie* La nature a pu fe ménager des moyens pour reflraindre ainfi les particules d’air qu’elle fait entrer dans la com-pofition des mixtes ; & la cohérence de ces mêmes corps, quelle qu’en foit la caufe , eft une puiffance qui peut fuffire pour réfifter à fa réadion.
- Une raifon que l’on peut ajouter encore pour expliquer cette prodi-gieufe extenfion de l’air extrait, c’eft que cet air n’efl: point pur , c’efl: un fluide compofé , qui tient beaucoup des matières d’où il fort ; je ne veux pour preuves que les effets dont il eOl
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- 324 Leçons de Physique capable: celui que Ton tire de la pâte fermentée, des fruits, 8c de la plupart des végétaux , éteint le feu , iuffoque les animaux, Sc fe fait fentir par une odeur pénétrante * ; il eft r donc évident que cet air eft chargé mecb. con' d une vapeur abondante, qui tait par-*mHHaies de de fon volume , 8c l’on fçait d’ail-stat.végét. leurs que toutes les fubftances qui IJZ* s’évaporent s’étendent prodigieufe-ment ; ainfi les cent vingt-huit pou-' ces cubiques d’air qui fortent d’un dé-’ mi-pouce cubique de bois de chêne , • fe réduiroient vraifemblablement à une quantité bien moins grande , fl l’on en féparoit ce qu’ils contiennent, d’étranger.
- Applications,
- Les alimens tant folides que lîquL des qui entrent dans l’eftomac, s-’y décompofent par la digeftion ; ils fe défaillirent par conféquent de l’air qu’ils contiennent ; cet air ainfi dé--gagé fe ralfemble en bulles, 8c prend un volume beaucoup plus confidéra-ble ; non-feulement parce qu’il fe. développe 8c s’étend lorfqu’il eft' libre , comme on l’a vu par les ex-
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- Experimentale. 32f périences précédentes ; mais encore parce qu’il éprouve un dégré de chaleur allez grand , qui dilate ce fluide d’autant plus que fa maffe eft plus ample.
- Si l’air qui fe dégage ainfl des ali-mens dans l’eflomac, ne trouve point d’iffue libre pour en fortir , il prefle ôc diftend les parties qui le retiennent, ôc fes efforts font naître quelquefois des douleurs allez vives , que l’on nomme coliques de vents.
- Lorfque rien ne s’oppofe à Ion paff fage , il fort par la bouche, & caufe ces rapports le plus fouvent défa-gréables ôc plus ou moins fréquens, félon la quantité des alimens qu’on a pris, leurs qualités , leurs préparations , ou la difpofition aduelle de l’eflomac qui les digère.
- Ces rapports déplaifent prefque toujours , quoique l’on ait mangé ou bû des fubllances qui foient pac elles-mêmes d’une odeur Sc d’un goût fort agréables : c’eft que la digeftion les décompofe , Sc que l’air qui s’en exhale n’en emporte que des extraits: or dans les alimens les plus fains, il y a des parties, qui iorfqu’elles font
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- Leçons de Physique léparées des autres , font capables d’affeder nos fens d’une manière déplaçante , ou même dangereufe. Le pain & la pâte de froment, le raifin Sc les autres fruits, &c. font du goût de tout le monde, & ne nuifent point •au commun des hommes ; cependant j’air qui en fort, quand on les fait fermenter , eft infect & mortel.
- Un eftomac liirchargé d’alimens , eft plus incommodé qu’un autre de ces fortes d’exhalaifons ; on en voit allez la raifon. Mais la qualité Sc la préparation font deux chofes qui ont beaucoup de part à cet effet. En général les liqueurs fpiritueufes Sc fermentées comme le vin, la bierre , •&c. 6c tous les alimens cruds, portent avec eux une très-grande quantité d’air ; & l’on doit s’attendre d’en être incommodé , fi l’on n’en ufe avec modération.
- Un ufage modéré des alimens ne garantit pas même toujours des rapports d’eftomac ; on voit des perfon-xies précautionnées Sc fobres , qui s’en plaignent beaucoup. C’eft qu’a-lors il y a fans doute quelqu’humeur vicicufe qui occafionne une mauvaife
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- Experimentale. 327 digellion. Suivant nos principes , cette digeftion eft mauvaife par excès ; car puifqu’elle rend une plus grande quantité d’air , il paroît que les alimens font plus divifés ; ainfi en pareil cas , on pourroit dire peut-être que l’on digère trop ; mais ceci paffe les bornes de mon deffein, c’eft «ne queftion que je foumets à l’examen de la Faculté.
- En certains tems de l’année le vin & la bierre travaillent dans les tonneaux & dans les bouteilles; c’eft-à-dire, qu’il s’y fait une légère fermentation , fur-tout fi ces liqueurs font remuées ou placées dans des lieux qui ne foient pasaffez frais. Ces mouvemens inteflins ne manquent point de donner lieu aux particules d’air de fe dégager Ôc de monter à la furface ; & comme il lui faut alors beaucoup plus de place qu’il n’en oc-cupoit lorfqu’il étoit divifé ôc logé dans les pores ; il fort avec impétuo-fité,dès qu’on débouche les vaiffeaux» ôc fes efforts vont même jufqu’à les faire créver, iorfqu’on néglige de lui ouvrir un paffage.
- Dans les laboratoires de chymie $
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- 328 Leçons de Physique les artilïes ont grand foin de laiffeC une iffue à l’air, quand ils lutent leurs vaiffèaux ; l’ufage leur a appris que fans cette précaution,les ballons font en danger de crever avec éclat : quand cet accident arrive , on a coutume de s’en prendre à la malle d’air qu’on a laide enfermée dans le récipient & que la chaleur dilate ; & en effet cette caufe y contribue : mais la rupture des vaiffèaux vient principalement de la quantité .d’air qui fort de la plupart des matières qu’on dif-tille ; car pour l’ordinaire , le ballon eft capable de réfifter aux efforts de l’air qu’on y renferme , & qui n’y fouffre qu’un dégré de chaleur affez médiocre.
- Quand on enfonce une canne ou un bâton dans la vafe au bord d’une rivière ou d’un étang, on voit com-munément beaucoup de bulles d’air s’élever à la (urface de l’eau ; cet air vient fans doute des feuilles, des branches d’arbres, des plantes & autres végétaux qui fe font amaffés Sc pourris au fond ; il demeure engagé clans la boue jufqu’à ce qu’on lui ou-|re une iffue.
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- JhxPERÎ MENTALE. 3 Sî l’on fait fortir l’air d’une matière fans défunir les parties de fa malle , en la plaçant, par exemple dans le vuide ; dès qu’on l’expofe enfuite à l’air libre , elle reprend ce qu’on lui a ôté , à peu près comme une éponge qui fe remplit toujours d’eau, toutes les fois qu’on l’y plonge après l’avoir preffée. M. Mariotte * * rrr. r s elt allure durait par une expenence Un*t. c? aulli fimple qu’ingénieufe. 11 purgea d’air une certaine quantité d’eau, en uj. la faifant bouillir ; & en la mettant enfuite quelque tems dans le vuide,? il en remplit une phiole qu’il ren-verfa dans un vafe plein d’eau, fans * la boucher , en obfervant de faire monter dans le haut une bulle d’air de la grolfeur d’une aveline ; peu à peu, il vit diminuer cet air, qui dif-parût enfin tout-à-fait au bout d’environ 3 jours , ce qui lui fit connoî-tre évidemment que l’eau de la phiole s’en étoit faille ; ce qui s’eft palfé à l’égard de l’eau, arriverait fans doute à toute autre matière ; on pourrait tout au plus foupçonner quelques variétés , dans la quantité d’air qui ren-tre,ou dans le teins qu’il met à rentrer,
- 2 oms IL/» Ee
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- 330 Leçons de Physique
- Des expériences cTnn autre genre aufquelles j’étois occupé ayant éxigë que je fçulîe avec plus de précifion en combien de tems l’eau peut reprendre l’air qu’elle a perdu par l’ébullition & par lafuppreftiondu poids, de ratmofphére , je fis l’expérience qui fuit*
- XX. EXPERIENCE.
- jV R E P A R A T T 0 N.
- A, Fig. 37. eft une caraffe que je* remplis d’eau récemment purgée d’air , environ jufqu’aux deux tiers: de fa capacité ; je la bouche avec du; liège que je couvre enfuite d’une couche de cire fondue & mêlée avec de la térébenthine ; à travers de ce bouchon je fais paffer ,1e bout du; tuyau de verre B C D, qui eft recourbé en deux fens oppofés, 6c. dont la partie G D attachée fur une planche graduée en pouces 6c en lignes, elïfoutenue verticalement fur-un pied. Je fais encore paiïer à travers du même bouchon le tube d’um thermomètre , dont la boule eft e»; partie plongée dans l’eau de la ca-
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- Experimentale. 331 raffe. Je place enfuite cette même caraffe dans un fceau qui eff rempli d’eau , ainfi que la partie C E du tuyau ; je marque alors avec un fil K , la hauteur du thermomètre, & j’obferve au baromètre celle du mercure , au moment que je commence l'expérience.
- Tout étant ainfi difpofé , je remarque de 12 en 12 heures Pafcenfion de l’eau dans le tuyau au-deffus du poinc E ; ôc pour être sûr que l’air eft toujours d’une égale denfité entre l’eau du tuyau & celle de la caraffe , à chaque obfervation , je prens foin i°. de rappeller le bain du fceau G H à fa première température , en le réchauffant ou en le refroidiffant jufqu’à ce que la liqueur du thermomètre revienne , & fe fixe au fil K. 20, Je vois de combien le mercure a hauffé ou baiffé dans le baromètre, & comme une ligne de mercure répond à 14 lig. d’eau pour le poids, je les ajoute ou je les diminue dans la partie C D du tuyau, afin que la prefïion de Pat-mofphére demeure toujours à peu-près la même.
- La quantité d’eau qui s’élève au^
- Ee 1).
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- 332 Leçons de Physique cieffus du point E, indique , comme' on voit, le volume d’air qui rentre-dans l’eau de la caraffe ; & après l’expérience, on peut comparer ce volume d’air à celui de l’eau dans laquelle il rentre , en mefurant avec un chalumeau renflé F, combien de fois l’eau de la caraffe furpafle celle qui s’efî élevée au-deffus du point E.
- Effets.
- En procédant ainfi j’ai obfcrvé i°. Que l’eau du tuyau s’eft élevée continuellement pendant 7 à 8 jours au-deffus de E ;
- 20. Que le progrès de fon afcen-fion a toujours été en diminuant, de-façon que dès le lîxiéme jour, il étoit prefqu’infenfible ;
- 30. Que la fomme de toutes les quantités d’eau élevées égaloit à peu-près la trentième partie de celle de: la caraffe»
- Explication*
- La maflfe d’eau qui eft dans la ca-faffe,efl à l’égard de l’air qui eft contenu au-deffus, à peu près comme un-corps fpongieux que l’on a prefle ou
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- Experimentale. 331 deiïeché, Sc que l'on applique à la fur-face de quelque liqueur; les pores qui ont été vuidés, comme autant de petits tubes capillaires, abforbent le fluide qui s’y préfente,& qui eft encore aidé par la preffion de l’atmofphére qui agit en D. Mais comme l’air eft compofé de parties rameufes, ou de petites lames tortillées, ce n’eft que peu à peu qu’il s’atténue , & que fes globules peuvent fe proportionner aux petites capacités tortueufes qu’il doit remplir ; la difficulté qu’il a pour s’introduire dans l’eau , devient d’autant plus grande que la malle de la liqueur eft plus profonde ; Sc c’eft par ces raifons, fans doute , qu’il la pénétre fi lentement que les progrès de cette pénétration vont toujours en diminuant.
- Applications*
- En fuivant le procédé de l’expérience précédente , on peut connoî-tre à peu près la quantité d’air, que l’on a fait fortir d’une matière ; car il y a toute apparence y qu’après un; rems fuffifant, ce qui eft rentré eft égal à ce qui en étoit forti ; ôc coa-
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- g’34 Leçons de Physique féquemment on pourra juger entre1-plufieurs efpéces , ceiie qui abonde le plus en air, celle qui le reprend; plus promptement, & combien de tems on peut la regarder comme étant purgée d’air.
- Ne pourroit-on pas même par ce-moyen introduire certaines odeurs^ dans des matières fluides ? car l’air en y rentrant, pourroit fervir de véhicule aux parties odorantes , dont il fe charge très-facilement, & en très-grande quantité
- Ces différentes vues ouvrent un-champ affez valfe à de nouvelles 6c curieufes expériences ; j’en ai déjæ tenté avec quelque fuccès plufieurs y dont je rendrai compte ailleurs ; ie Ibuhaite que mon exemple excite le zélé des Phyficiens ; la même matière maniée par différentes mains, fournit ordinairement un plus grand nombre de connoiffances.
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- Experim-entaee. 33£
- tthtntttntntinMtktuitntnS^
- XL L E ç O N-
- Suite des propriétés de F Air,
- 11. S E CT I O N.
- De F Air conftdéré comme Atmo» fphére terreftre,
- LA plupart des matières terreftres:
- contiennent beaucoup d’air entre leurs parties, comme nous Pavons fait voir à la fin de la Leçon précédente ; réciproquement aufïi, une ma£« fe d’air quelconque fe trouve toujours mélangée de quelques fubfiances étrangères, & l’on peut dire d’elle r comme de tout autre corps, qu’elle n’eft jamais parfaitement pure , c’efl-à-dire, qu’elle comprend toujours dans, fon volume quelqu’autre chofe , que-fa matière propre. Tout ce qui s’exhale de la terre Sc des eaux, des animaux &. des plantes, entre aufïi-tcki
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- * Torn.
- p* IIO
- Jfiûv*
- •336 Leçons de Physiqüë dans cet élément que nous refpirons > dans lequel nous vivons, & à qui l’on à donné le nom d’Atmofthcre , parce qu’il enveloppe de toutes parts le globe dont nous habitons la furfa-7/. ce. C’eft un fait dont nous avons ef-& fayé de rendre raifon *, en fuppofant qu’il étoit fuffifamment connu ; & en effet, fi l’on en pouvoit douter, la diffipation d’une infinité de fubflan-ces qui difparoilfent tous les jours à nos yeux l’opinion raifonnable .8t. généralement reçue , que rien ne s’anéantit de tout ce qui a été crééjfufH-roient pour nous convaincre de cette vérité : lorfque le feu décompofe un mixte, ne voyons-nous pas les parties les plus fubtiles s’élever en fî'amme 8c en fumée ? quand le cadavre d’un chien ou d’un cheval qu’on a jetté à la voirie , diminue de jour en jour , ôc devient à rien, n’efl-ce point toujours en infedant les environs par une mauvaife odeur,effet, comme on fçait,. des parties qui s’enexhalentfenfinquel-qu’un ignore-t-il que les vaiffeaux qui contiennent des liqueurs, fe vuident par évaporation , fi l’on néglige de les boucher T L’atmofphére terreftre
- eft
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- Experimentale. 337 cil donc lin fluide mixte, un air chargé d’exhalaifons & de vapeurs. Son état varie félon les tems & les lieux , parce que les parties qui entrent dans ce mélange ne font pas toujours 6c par-tout en même quantité , ni avec les mêmes qualités.
- On peut confidérer rattnofphére fous deux afpects différens : iment 9 comme un fluide en repos, qui péfe également de. toutes parts fur la terre, qui reçoit d’elle des matières de différentes natures, qui les foutient pendant un tems, qui les laiffe retomber, 6c qui nous tranfmet le chaud & le froid dont il eft fufceptible : 2ment, comme un fluide agité, dont les mou-vemens peuvent être différemment modifiés. En examinant l’atmofphé-re fous ces deux points de vue , nous parcourrons dans les deux articles fuivans fes principales propriétés.
- Article Premier.
- De ïAtmojphêre confldérée comme ntn fluide en repos.
- Le repos que je fuppofe ici ne doit point s’entendre dans un fens Tome IIL F f
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- g$8 Leçons de Physique jabfolu, & pour toute ratmofphére .en même-tems ; car à la rigueur les .parties gui la compofent font dans un mouvement preique continuel p puifqu’elles s’élèvent pu s’abaiflent fréquemment, & que les çhangemens .de température les étendent ou les r.e(Terrent alternativement. Indépendamment de ces viciflitudes, il ne régne jamais un calme (i complet dans ce vafle fluide, qu’il n’y en ait toujours quelque portion agitée ; d’ailleurs Tatmofphére eA une dépendance du globe terre Are qui Te meut comme lui & avec lui en 24 heures fur un axe commun, <3c en un an dans le même orbe autour du foleil ; ainfî , quand je la confidére comme étant en repos, c’eA bien moins en lui attribuant abfolument cet état, qu’en fai-fant abflradion de Tes principaux mouvemens.
- Nous ne voyons jamais qu’aucune portion de l’atmoTphére perde Ta fluidité , quoiqu’une grande partie de ce-qui la compoTe Toit propre à former des .corps folides : l’eau s’y durcit Sc retombé en petits glaçons ; mais l’air dans lequel elle dtoit foutenue ne fç
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- Expérimental e. 33^ Congèle point avec elle ; c’eft que ces parties aqueufes, quelqu’abondantes qu’elles foient, ne le font jamais allez pour intercepter entièrement la contiguïté des parties propres d’un volume d’air un peu confidérable ; & cec élément, tant qu’il fait malfe , con-ferve toujours fon relfort, qui parole ctre, comme nous l’avons dit ci-, delfus, la principale caufe de fa fluidité.
- - Toute matière qui appartient à la Terre a une tendance naturelle vers le centre de cette planète. Or comme ratmofphére eft compofée d’air, 6c d’un extrait, pour ainfi dire , de tous les corps, fublunaires , dont nous avons prouvé la péfanteur dans les Leçons précédentes ; on ne peut douter qu’elle ne péfefur nous & fur tout ce qui s’y trouve plongé comme nous : on en a douté cependant, ou plutôt ., on a été.trèsdong-tems fans yrfaire attention. Nous avons dit ailleurs * de quelle manière enfin l’on s’en eft convaincu, Ôc comment laj^0' ^ connoiffance du poids de l’atmofphé-re a éclairé les Phyficiens fur plu-fieurs phénomènes qui en. réfutent* ,
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- g’^o’ Leçons de Physique
- Mais cette péfanteur eft celle d’un fiuide ; elle doit donc croître & diminuer félon la hauteur des colonnes & la largeur de leur bafe ; c’efl: aufîi félon cette proportion qu’elle agit, comme on l’a déjà vu dans la feptié-me Leçon, où nous avons rapporté l’o'rigime du baromètre, fes principaux ufages, & l’épreuve qu’on en fit dans les différentes Rations de la monta-
- rapporterai encore ici une expérience du même genre , & d’une exécu-tion plus facile , qui me donnera oc* cafiori d’expofer ce qu’il me refte à dire fur cette matière. . — ^
- PREMIERE EXPERIENCE;,
- Préparation.
- Il faut faire choix de quelque lieu élevé & acceffibîe, comme d’une: tour, d’un clocher , ou de quelque autre édifice, dont on puiffe aifément mefurer la hauteur perpendiculaire, & fe munir de deux baromètres bien femblables ; c’eft-à-dire , que dans le même lieu le mercure foit toujours dans l’un & dans l’autre à des hau-
- te du Puy de Dôme en Auvergne: je
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- Experimentale; 34* teurs pareilles. On laiffe un de ees mftrumens au pied de la tour avec un Obfervateur qui examine attentivement, s’il n’arrive point de variation à la hauteur du mercure, pendons qu’on porte l’autre en haut.
- Effets.
- i°. A mefure qu’on s’élève avec le baromètre, le mercure s’abbaiffe dans le tube , comme je l’ai déjà dit * en rapportant l’expérience de M. P$f-cal, exécutée au Pu y de Dôme pat M. Perrier.
- 20. Si , lorfque le mercure s’eff abbaiffé d’une ligne, on mefure la hauteur de l’endroit où l’on fait cette première dation , on trouve qu’elle efl d’environ i2toifes.
- 30. Si l’édifice ou la nature du lieu permet que l’on s’élève davantage à des hauteurs connues ou mefura-bles , on trouve que les dations fui-yantes,qui fe font à chaque fois qu’on obferve une ligne d’abbailTement au mercure > font toujours à peu près de i2toifes les unes au-deffus des autres.
- 40. On remarque que les hauteurs -perpendiculaires de toutes ces fta^-
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- * Tom. If,
- * 3 oo«
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- 342 -Leçons de P'h-ysfque lions , dont chacune répond à une H* gne d’abbaiffement du mercure , font d’autant plus petites que l’air pèle davantage dans le tems de l’expérience , foit par le peu d’élévation du lieu où l’on opère , Toit par l’état aéluei de l’atmofphére..
- 50. Si l’on répété cette épreuve dans des lieux qui ne foient que médiocrement éloignés les uns des autres , & dans des circonftances qui rendent la prelïion de l’atmofphére à peu près femblable , on trouve aulïi k peu près les mêmes réfultats ; mais lorfque les diftances font très-grandes , comme de 400 ou y 00 lieues , on peut s’attendre à des différences, allez confidérables.
- Explications.
- L’atmofphére ayant plus de hauteur à compter du rez-de-chauffée d’une tour, ou du pied d’une montagne , qu’elle n’en a à toutes les Hâtions que l’on fait en montant, fon poids eft aulïi plus grand ; 8c s’il elî capable de foutenir d’abord 27 pouces \ de mercure dans chaque baromètre , celui des deux que l’on porte plus haut fe trouve fous une c.o-
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- Expérimentale; 345 lônne d’air plus courte , qui, par con-féquent, foutient moins de mercure. Cette diminution de poids dans la co»; lonne dè l’atmofphére ne peut être attribuée qu’à Ton raccourciuement 5 car le baromètre de comparaifon qu’on a laide dans le lieu le pins bas > & qui foutient une colonne entière y foit qu’il varie , ou qu’il ne varie pas pendant l’expérience , fe trouve toujours plus haut que l’autre, & fuivant les proportions marquées dans les ré* liïltats ci-deffus.-
- Par le fécond & le troifiéme de ces réfultats, on voit que chaque ligne d’abbailfement du mercure dans le baromètre répond environ à 12 toi1* les de hauteur perpendiculaire dans ratmofphére : ce rapport nous donne l’air plus péfant que nous ne l’avons eftimé dans la Leçon précédente; cac' nous avons dit que fa dendté ou pé-lànteur fpécifique eft à celle de l’eau? à peu près comme l’unité eft à 900 ; 6c comme le mercure péfe 14 fois au* tant que l’eau , il fuit qu’une ligne de mercure équivaut à 14 fois 900 lignes d’air dont la fomme 12600 fait toifes 4 pieds 6 pouces 6c 3 Ü**
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- '544 Leçons de Physique gnes, au lieu de 12 toifes dont nous venons de faire mention dans les ré-fultats précédens.
- Mais il faut obferver auffi, que de tons ceux qui fe font appliqués à cette recherche .par des expériences foigneufement faites en différens tems êc en différens lieux , il en efl bien peu qui s’accordent à conclure le même rapport. M. Caffini , après avoir porté le baromètre fur la montagne de Notre-Dame de la Garde près de Toulon., évalue a 10 toifes Sc 5 pieds la hauteur de l’air qui foùtient une ligne de mercure. M. de la Hire le pere la trouva de 12 toifes, par des épreuves qu’il fit fur le Mont-Clairet , dans le voifinage de la même {Ville ; ce même Académicien la jugea de 12 toifes 4 pieds à Meudon , de de 12 toifes 2 pieds 8 pouces à Paris.Selon les obfervations deM. Pi-cart faites au Mont Saint Michel, une ligne de différence dans la hauteur du mercure au baromètre , répond à 14 toifes 1 pied & 4 pouces d’air. En-* Hijl.de M. Vallerius •*, fçavant Suédois, i^cad.desqui répéta ces expériences dans fon pays après avoir obfervé les diverfes.
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- Experimentale. 34^ hauteurs d’un baromètre qu’il defcen-diî d’abord dans une mine très-profonde , ôc qu’il porta enfuite au fom-met d’une montagne voifine, compta pour chaque ligne de mercure 10 toiles 1 pied ôc 4 lignes de hauteur dans l’atmofphére. M. de la Hire * le * ïAnrudô fils attribue tontes ces différences à deux caufes principales : i°. à des 17**- recouches de vapeurs, qui peuvent re- “4* gner dans certaines parties de i’atmo-Jfphére & qui en augmentent pour un tems la péfanteur ; ce qui paroît très-vrai fe'm b labié : 20. à la fituation des lieux où l’on fait ces expériences, ou à la péfanteur aftuelle plus ou moins grande de l’atmofphére ; ôc en effet, on voit par le quatrième réfultat que la portion d’une colonne d’air qui répond à une ligne de mercure , eft a’autant plus grande ou plus petite , que cet.air eft plus ou moins denfe ; ôc la denfité ou le poids d’un fluide compreffible, croît à mefure qu’il eft plus chargé , foit par fa propre matière amoncellée foit par des parties étrangères qui s’y mêlent.
- On peut ajouter encore pour troisième raifon> ( & c’eft peut-être la
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- 346 Leçons dé Physique plus forte; ) on peut, dis-je, ajou^ ter qu’il eft très-difficile d’eftirrier au jufte chaque ligne d’abbaiffement du mercure dans le baromètre ; cependant les plus petites erreurs dans cette efiimatibn font d’une grande confé-quence , lorfqu’il s’agit de juger avec exaditüde de la hauteur d’une colonne d’air correfpondarite. Car puifV que le mercure ne s’abbaiffe qüè d’une ligne pour un retranchement d’en*' viron l'i toifes fait à la-colonne d’air 9 on peut aifément fe tromper de quelques toifes fiir celle-ci ; il filffit pour cela qu’il y ait un mécompte d’un—' de ligne dans l’obfervatibn du baro-mètre. Ceux qui connoiflent bien cet infiniment , conviendront fans peine que robfervateür le plus attentif peut fort bien commettre de pareilles fautes , non^feulement à caufe de quelque- défaut de mobilité qui peut empêcher le mercure de fe remettre dans-un parfait équilibre avec l’atmofphé-re , après fes balancemens, mais encore à caufe de la convexité de fa ftirface ôc des petites réfradions oc-cafionnées par l’épaifleur du verre? 6c qiii peuvent tromper l’eeiL-
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- ËXPE'R IMS NTA Z 1.
- Ëuifque l’atmofphére eft un fluide compireflible , ort ne peiit pas fuppo=-‘ fer que fa denfité foit uniforme ; on doit penfer au contraire, que les couches fupérieures , péfant fur celles qui font au-deflous , refferrent Sc condenfent de plus en plus leurs parties ; Sc conféquemment à ce prin-cipe , les différentes ffations où Ton obferve en montant, une ligne d’a-baiffement dans le mercure du baromètre r doivent fe trouver toujours de plus en plus éloignées les unes des autres. C’cft ce qu’on obferve en effet : mais jufqu’à une hauteur de 1000 ou 1200 toifes au-deffus du niveau de la mer , les différences font peu confidérabîes ; apparemment parce que la grande quantité de vapeurs groffiéres dont l’air eff chargé dans cette baffe région, Sc le grand poids qui lepreffe, rendent fa denfité presque uniforme. Mrs. Caffini Sc Maral-di, après un grand nombre d’expériences faites fur diverfes montagnes dont ils avoient mefuré géomé--triquement les hauteurs , jugèrent que les portions retranchées d’une’ colonne de ratmofphére pour plu*-
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- 348 Leçons de Physique fleurs lignes d’abaififement du mercure au baromètre , croiffent fuivant cette progreflion , fçavoir , que fi fa première ligne de mercure répond à 61 pieds d’air, il y en a pour la fécondé 62 , pour la troifiéme 63 ,• & ainfi de fuite. Mais ils ont penfé avec raifon , que cette proportion ne continue point au-delà d’une demie-lieue au-deffus du niveau de la mer ; car alors, l’air étant plus pur, fon ref-fort eft plus libre , 6c lès différens dé-grés de denfités ne dépendent pref-que plus que de la preftion des couches fupérieures.
- Applications»
- Si l’on a péfé la colonne de mercure d’un baromètre dont le tuyau foit parfaitement cylindrique ; on fçait auiïi-tôt quel efl le poids de la colon* ne totale de l’atmofphére qui la tient en équilibre ; 6c l’aire du cercle qui fait fa bafe eft un efpace connu qu’on peut multiplier autant de fois qu’on voudra, pour fçavoir quelle eft la preflion de l’atmofphére, fur un efpace donné à la furface de ta terre,
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- Experimentale. 34^ ùn exemple rendra ceci plus intelligible.
- Suppofons que le tube du baromètre ait trois lignes de diamètre intérieurement , & que le mercure qu’il contient péfe une livre ; cela m’apprend que dans le même lieu où eft le baromètre, tout efpace circulaire qui a trois lignes de diamètre, comme l’ouverture du tuyau , fe trouve chargé d’une colonne d’air qui péfe une livre : & cette preffion fe fait contre une porte de même que fur une table ; parce que c’eft ici le poids d’un fluide , qui agit dans toutes fortes de diredions, comme nous l’avons enfèigné en traitant de l’hydre-^ ftatique.
- Suppofons maintenant qu’on voulût fçavoir, combien péfe l’atmofphére fur un efpace circulaire d’un diamètre trois fois plus grand que le précédent ; ce dernier efpace eft 9 fois plus étendu que le premier , car les cercles font entr’eux comme lesquar-rés de leurs diamètres, & le quarré de 3 eft 9. Je dirai donc : Puifqu’une colonne de l’atmofphére , dont la jbafe a trois lignes de diamètre péfe
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- 3$0 Xe Ç O'N'S de P H y S'ï Q. UE aine livre ; une autre colonne qui s’ap-puye fur un efpace p fois plus grand ,péfe p livres : ôc l’on pourra fçavoir ainfi , quelle efl la preffion de l’at-mofphëre , fur tout efpace dont on, connoîcra l’étendue.
- Quelques curieux , fondés fur ce-principe , fe font propofés de chercher quel efl le poids de toute l’ac-mofphére ; mais ce qu’ils ont pû fç a-voir à cet égard , tient à des hypo-théfes dont les unes vifiblement fauf-fes, les autres très-incertaines, ont rendu leurs laborieux calculs preff que inutiles. Et en effet quelle corn» noiffance peut-on tirer a’un pareil travail, fi l’on ignore quelle efl au julie l’étendue de la furfac-e de. la ter-, re ; fi l’on néglige de: tenir compte de la hauteur de fes inégalités ; fî. l’on confidére l’atmofphére , comme, un fluide d’une denfité uniforme danss fes parties femblables ; fi l’on n’a point égard aux effets de la force centrifuge qui réfulte du mouvement de la terre fur fon axe, &c ? On voit affez combien il feroit difficile de faillir avec julieffê tous ces élémens 5 mais cette queftion n’étant heureufs?
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- E X P E R 1 M-ENTAL E. $$X .ment que de pure curiofité , la foiu-tion qu’on pourroit fe flatter d’en avoir ? ne mérite pas la peine qu’elle exige.
- On fera du baromètre une application plus heureufe & plus utile , fi l’on s’en fert pour mefurer la hauteur des montagnes;car fuivant les expériences qui furent faites par MM. Çaflini, Mar-•laldi & Çhafelles enAuvergne,en Lan-
- * Mêttti
- que depuis le niveau de -la mer juf- de
- ' x * y 1 t . .. . | J Ass Scienc.
- {qu a une demie-lieue de hauteur, on i7oj. .peut compter environ rotoifes d’é- zr19- & rlévatiqn pour chaque ligne d’abbaif- • * fement du mercure ? en ajoutant un pied à 1^ première dixaine , 2 pieds à la fécondé , 3 pieds à la troifiéme^ ainfi de fuite.
- On voit bien que pour mettre ce .moyen en ufage , .il faut fçavqir à .quelle hauteur fe tient a&ueilement le mercure au bord de la mer pendant que l’on opère ; 8c c’eft ce que fon peut fçavoir facilement, par un baromètre de comparaifon qu’on y Jaiflfe avec un Obfervateur attentif. Il jfeft pas même befoin que ce baromètre §q ccc Obfervateur foientau
- guedoc , 8c en Rouiïillon *, il paroît
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- bord de la mer ; il fuffit que l’obfer-vacion fe fade dans un lieu dont on eonnoifle l’élévation au-deflus du niveau de la mer ; & c’eft ce qu’il n’eft point rare de trouver maintenant dans prefque tons les Etats. La falle de' l'Obfervatoire Royal de Paris, par exemple , où l’on fait perpétuellement les obfervations du baromètre , & dont on tient un état tous les ans, eft de 45 toifes au-deflus de la Méditerranée , & fde 46 au-deflus du niveau de l’Océan ; & le mercure s’y tient toujours, pour cette raifon, environ 4 lignes plus bas qu’on ne l’ob-fbrve au bord de ces deux mers.
- Je fuppofe donc que l’on ait porté un baromètre au fommet d’une montagne dont la hauteur eft inconnue ; fi l’on y trouve le mercure 10 lignes au-deflous du terme où il feroit fur le bord de la mer, en comptant d’abord 10 toifes pour chaque ligne de mercure, on aura 100 -toifes auxquelles ajoutant un pied pour la première dixaine , 2 pieds pour la fécondé , 3 pieds pour la troifiéme , & ainfi de fuite jufqu’à la dixiéme inclu-fi-vement, on aura encore 55 pieds qui
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- Ex PER I ME N ï AI Ë. 3/3 qui font neuf toifes 8c un pied ; ainfit l’on concluera 109 toifes 8c un pied, pour la hauteur de la montagne ait-/ delTus du niveau de la mer.
- Il eft vrai que cette méthode ne donne point des mefures précifes, 8c qu’en l’employant on ne peut guéres compter que fur des à-peu-près: iment 5 parce que les expériences fur lefquelles elle eft fondée , ayant varié dans leurs réfultats, ne déterminent pas avec précifion la hauteur qui répond à une ligne de mercure ; en fécond lieu , parce qu’il eft très-difficile de juger avec toute l’exa&itude qui feroit nécefîaire , de combien' le baromètre a baiffé lorf-qu’il eft parvenu au plus haut de la montagne ; & enfin , parce que pem dant l’opération , il peut arriver quelque changement dans la partie de ratmofphére qui couvre le lieu où l’on opère. Mais combien y a-t-il d’occafions où- les mefures géométri-
- ques ne peuvent être employées, 8c où l’on peut fe contenter de connoî-tre ces hauteurs à~ 10 ou 12 toifes prèsf Une des vûes que l’on pourroisr avoir encore en faifant ufage du ba*»-%om III, "Gg,
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- 5^4 Leçons d e P h si que rométre , ce feroit de connoître l’étendue de ratmofphére , en déterminant la hauteur de cette colonne d’air quifoutient celle du mercure, Sc donc nous avons appris ci-deffus à mefurer le poids ; il femble qu’on en pourroit aifément venir à bout, fi l’air de Fat» mofphére, comme de l’eau ou comme toute autre liqueur , étoit partout d’une denfité uniforme ; car en fuppofant qu’une ligne de mercure 9. répondît toujours à 10 toifès de cette colonne, elle devroit avoir autant de fois 10 toifes que l’on compte de lignes dans 28 pouces , hauteur moyenne du baromètre au niveau de la mer. Or il y a 336 lignes dans 28-pouces , ce qui donneroit 3 360 toiles pour la hauteur totale de l’atmoF-phére : mais le fluide dont il s’agit eft? une matière compreflible ; & par cette raifort , les parties femblables decette colonne étant prifes les unes au-def-fus des autres, ne doivent pas péfer également, ou ( ce qui efl: la même-chofe,) toutes ces portions, pour être de même poids doivent avoir des: longueurs différentes ; les plus baffes feront plus courtes que celles quifont au-deffus,
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- E x V E R ï M:E N T A' L El Cette difficulté cependant n empê-cheroit pas qu’on ne vînt à bout d’évaluer par cette méthode la hauteur de l’atmofphére , fi l’on fçavoit au jufie dans quelle progrefiïon l’air fe raréfie , à mefure que fa mafife diminue , 8c qu’il fe trouve moins chargé-par Ton propre poids : fi l’on- étoic certain , par exemple , que fadenfité augmente & diminue comme les poids qui le compriment, & que cet° te régie établie par M. Mariotte peut êtrefuivie à toutes fortes de hauteurs<, Mais bien loin de pouvoir compter fur cette fuppofitioiv, on fçàit, par un nombre fuffifant d’obfervations 8c d’expériences, que l’air ne fe raréfie & ne fe comprime ainfi que dans une denfité moyenne, 8c que dans les cas extrêmes il fuit une autre pro-grefiion que l’on ne connoît point; afiez, 8c qui:, telle qu’elle puifle être, doit varier fuivant certaines .circoiifi1 tances. Plus ou moins de chaleur ou de pureté dans une région-où nos obfervations ne peuvent s’étendre ,, fuffit pour caufer des changemens afi fez confidcrâbles à la péfanteut dé l’atmolphére ; fa hauteur : on ne;
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- Leçons de Physique peut, fans incertitude, juger de l’une-par l’autre , ( je veux dire , de la-hauteur par le poids , ) quand on ignore queleft l’état actuel de l’air dans toute ion étendue..
- Un.corps à refibrt que l’on a comprimé fortement avec unxertainnomr fcre de. poids égaux , lorfqu’on vient à le décharger peu à peu , fe déployé par des quantités qui vont toujours en augmentant, & qui fuivent d’abord une progrefïion allez régulière ; mais fur la fin , lorfqu’on ôte les derniers poids , le développement ou l’exten-lion du relfortfe fait,dans des rapports Jbeaucoup plus confidérables,. Corn-3ne l’air eft un fluide élaftique, on doit préfumer que dans les hautes régions , où il eft bien moins chargé par fon propre poids, que par-tout ailleurs où nous pouvons faire des épreuves, il s’étend auflî beaucoup davantage . ce qui doit.donner à l’at-anofphére une hauteur plus grande qu’elle n’auroit , fi nous en devions juger par les quantités qui répondent ici-bas à une ligne d’abaiffement du mercure dans le baromètre.
- P’aiüeurs on doit, faire attention
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- Experimental e. qu’à une plus grande diftance du cen* tre de la terre , la péfanteurdiminue, & la force centrifuge augmente : ces deux caufes concourent encore à diminuer le poids de l’air-, Sc à faciliter fa raréfaction , dans la partie la plus élevée de l’atmofphére.
- De ces différentes conlidérations ? Sc des expériences faites avec lé baromètre il fuit, que notre atmofphé-re ne peut pas avoir moins que 6 lieues d’étendue en hauteur ; il fuit auiïi, ( <5c c’eft l’opinion commune ) que cette même hauteur peut être de 15 ou 20 lieues : quelles différences ! Sc combien nous fournies encore peu inftruirs fur cette queftion !.
- M. de là Hire touché de cette in* certitude, Sc délirant une folutioa moins vague, fe propofa de connoî-tre la hauteur de l’atmofphére, en fai—
- ' fànt ufage d’une méthode indiquée, par Kepler , mais qu’il perfectionna (Scfçut employer plus heureufemenc. que. cet adrônome. Ce qu’on.appelle crépufcule, cette lumière qui commence le jour avant que le foleil foit levé Sc qui le fait durer encore quelques tems 3 après que. cet.aftre.eft couché.,,..
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- i ' f .
- L E ÇO N s' DE P H-Y S ÏQÜÈ
- <éft un effet de la réflexion caufée paf Fatmofphére aux rayons qui , fans* cela , pafferoient aii-defiiis de cette-partie de la terre que nous habitons ^ Sc ne l’éclaireroient point : cette lumière réfléchie qu’on apperçôit fsn-fiblement dans le Climat de Paris ÎOrfque le foleil rt’éfl pas plus bas que r8 degrés au-deflous de l’horizon commencerôit plus tard le mâtin, Sc-finiroit plus tôt le foir', fi l’atmo-fphére avo’it moins d’étendue , parce' qü’alors les rayons de lumière pour-roient partir d’un point plus élevé Vers l’horizon fans rencontrer cette"
- mafle fluide qui les renvoyé vers là terré. Il y a donc un rapport nécef-' faire entre la durée des crépufcjiles’ Sc ia hauteur de l’atmofphére ; & corn-; me la'première de ces deux chofes efl' connue ou facile à-connoître ,• dans-toutes les pofitions dè la fphéreori : voit qu’elle peut généralement conduire à découvrir l’autre. En effets M.delà Hire ôc M.Haliey:, en ma-:
- W™' niant cette méthodè avec une adreffe ' des idenc. Sc des précautions dont il faut lire le' *7i3. {«g- détail dans leurs propres ouvrages * ont conclu avec affez de vraifemblanr
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- Ex PERIME N T'A E E. %0 te la hauteur de i’atmofphére de ou 16 lieues ; je dis avec afTez de vraifemblance , & non avec cernai* de , parce que leur do&rine tient en* core à quelques hypothéfes,qui pour» noient bien n’être pas précifémenS-d’accord avec la nature.
- Si l’on connoiffoit bien la hauteur de Patmofphére pour chaque climat on fçauroit quelle eft la figure de tou* te fa maffe ; car une fuite de colonelles , qui depuis l’équateur jufqu’aux pôles, feroient rangées dans un même plan, formeroienr, parleurs ex» trémités, une courbe d’où réfulte-roit la folution du problème. Mais* comme il refte des doutes fur la première dé ces deux queftions, la fécondé demeure encore indécife, au; moins pour ceux qui ne veulent fe Tendre qu’à dés raifons tout-à-fait évidentes.
- Sur les obfervations deM^Richef -àla Cayenne, & fur celles qui furent faites à peu près dans les mêmes tems avec le baromètre en différens climats , on conje&ura que la hauteur de i’atmofphére augmentoit de plus «n plus, depuis l’équateur jufques aux.
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- Leçons de PHYsicnra pôles, parce que le mercure fe tient plus haut dans les pays feptentrio-naux que fous la ligne équinoxiale Sc aux environs. Suivant cette conjecture , ratmofphére formeroit donc , avec la terre qu’elle enveloppe , un fphéroïde allongé vers les pôles, Sc fon épaiffeur feroit moindre à l’équateur que par-tout ailleurs.
- Mais fans donner atteinte aux ob-fervations du baromètre , qui’ ne fe font point démenties depuis , & qui ont été même réitérées en dernier lieu avec toute l’exactitude podibie , ne pourroit-on pas conjecturer tout autrement qu’on n’a fait touchant la ligure extérieure de ratmofphére ? en jugeant de les hauteurs, par fes diffé^-rens degrés de preffion , a-t-on pû négliger d’avoir égard à la force centrifuge qui réfuîte du mouvement de la terre fur fon axe , Sc qui eft corm-mun fans doute à l’air qui l’environne ? une pareille confïdération a fait conclure que les parties de notre globe , pour être en équilibre entr’elles, avoient dû s’arranger fous la forme d’un fphéroïde plus élevé à l’équateur qu’aux pôles , comme nous l’avons exr
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- Experhentâls. 361 ïj)îiquë ailleurs*.Ne peut-on pas dire la même chofe, & avec plus de rarfon*' Iî0° encore d’un fluide plus difpofé par (a nature à Te prêter aux loix de la ftati-que, & à celles des forces centrales?!! y a donc beaucoup d’apparence, que l’air >eft plus haut entre les deux tropiques qu’il ne l’eft par-tout ailleurs,’ parce que cette partie de l’atmofphé-re tourne avec plus de vîtefle, & que la force centrifuge y agit plus fortement & plus directement contre la péfanteur.
- . On peut ajouter aufli, que fous la Zone torride où il régne une chaleur plus grande 8c plus continuelle, au moins vers la furface de la terre, l’air doit y être plus raréfié > 8c que les colonnes par conféquent doivent augmenter en longueur, pour être en équilibre avec celles d’un autre climat. Si le mercure du baromètre s’y tient plus bas que dans le nord , on ne peut point douter que l’air n’y foie moins péfant ; mais cette moindre péfanteur vient-elle de ce que les colonnes font moins hautes, ou bien doit-on s’en prendre aux caufes que je viens d’expofer ? le dernier parti Tome 11L H h
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- 362 Leçons de Physique me paroît le plus vraifemblable.
- IL EXPERIENCE.
- T REPARATION.
- Il faut mêler de la glace pilée ou •de la neige avec du fel dans un vafe ,de verre ou de métal fort mince, qui -foit bien efluyé en-dehors, & que l’on tient environ un quart d’heure dans un lieu frais.
- Effets.
- . . Tous Ies dehors.dll vaiffeau re couvrent peu à peu d’une efpéce de frimas ou de gelée blanche afîez fem-blable à celle qu’on voit le matin fur les toits & à la furface de la terre,vers -la fin de l’automne ou au bord de l’hyver. >
- Explications.
- Le mélange de glace & de fel refroidit confié érablement les parois •du vafe qui le contiennent : ce refroi-•difTement condenfe auffi-tôt l’air extérieur le plus prochain ; & les particules d’eau* dont cet air eft chargé -étant condpnfées aufll par la mê*
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- Experimentale. 363 me caufe, s'appliquent & fe gèlent contre le vafe ; à la première couche il s’en joint une autre, à celle-ci une troifiéme , &c. ce qui fait que cette congélation extérieure s’épâiffit plus ou moins, félon la durée 8c Pin— tenfité du froid artificiel qui la caufe.
- Si l’on étoit tenté de croire que cet effet n’eft qu’une tranfpiration de ce qui eft dans le vafe, on feroit bientôt défabufé de cette erreur en goûtant la glace extérieure ; car on la trouveroit infipide 8c bien différente de ce qu’elle devroit être , fi elle fe formoit d’eau falée.
- Pour diffiper entièrement ce préjugé , avant que de refroidir mon vafe avec le mélange de fel 8c de glace , je le place dans un autre vafe de verre , 8c j’empêche que l’air extérieur ne puiffe entrer dans le peu d’intervalle qui fe trouve entre lui 8c l’autre ; & alors quel que foit le re-froidiffement, je n’apperçois aucune congélation autour du vafe enfermé : celle qu’on y voit lorfqu’il ne l’eft pas, ne peut donc être attribuée qu’à l’humidité de l’air extérieur.
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- 5.6% Leçons de Ph ysiqüS III. EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- La Fig. i. repréfente un ballon de Yerre bien tranfparent, dep à 10 pouces de diamètre , qui n’a jamais été -rempli d’aucune liqueur , Sc qui eft joint avec le plus grand récipient de la machine pneumatique par un canal garni d’un robinet, de forte qu’on peut ouvrir & fermer la communication entre les deux vaiffeaux : la clef du robinet ed percée de façon que, quand le récipient Sc le ballon ne communiquent point enfemble , celui-ci communique avec l’air extérieur : le canal étant donc fermé, on épuife l’air du récipient, Sc Ton ouvre çnfuite la communication entre le ballon Sc lui.
- Effets»
- Si le ballon efl placé entre la lumière Sc l’oeil du fpe&ateur , on y ap-perçoit une vapeur légère qui tournoyé , Sc qui fe précipite vers le bas du vailïeau ; s’il rentre de nouvel air dans le ballon , êc qu’on ouvre de
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- Expérimental e.- 36$
- Nouveau la communication, on voit aufïi-tôt renaître la vapeur ; & cet effet arrive autant de fois qu’on ouvré le robinet, pourvu que l’air foit encore fuffifamment raréfié dans le récipient.-
- Ë X P Lie A T ions'.
- Toutes les fois qu’on ouvre une-communication entre deux capacités dont l’une efl vuide d’air , l’autre en étant pleine , ce fluide s’étend & fe-partage à toutes les deux fuivant lé rapport qu’elles ont entr’elles, comme on l’a dit en parlant des fondions-de la machine pneumatique ; c’efl-pourquoi, dans le ballon de l’expérience précédente , l’air fe raréfie con-fidérabîemcnt dès que le vaiffean vient à communiquer avec le récipient que l’on a évacué. Mais comme-' les petits corps étrangers dont cette maffe d’air efl chargée ne font pas dé nature à s’étendre comme elle, ils demeurent ifolés ,'ils font abandonnés à leur propre poids, & au mouvement de l’air qui fe porte de toutes-parts vers le canal de communica^
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- JAènv de V^Lc. des Sc i740-f-243*
- 366 Leçons de Physique don, ce qui les fait tournoyer en tombant en forme de vapeur.
- Le même effet s’apperçoit toujours plus ou moins à tout récipient où l’on commence à faire le vuide ; & j’aurois pû me contenter de rappeller ce fait fi familier à ceux qui font ufage de la machine pneumatique, pour prouver que l’air efl toujours mêlé de matières étrangères ; mais on auroit pû m’obje&er, que cette vapeur qui fait ici le fond de ma preuve, n’eft dûe qu’à l’humidité du cuir mouillé qui couvre la platine , Ôc fur lequel on applique le vaiffeau : je diflipe ce foupçon quand je la fais voir dans un ballon bien net, & dans lequel il n’entre autre chofe que l’air qui vient immédiatement de l’atmofphére : quiconque ne voudra pas fe rendre à cette raifon , en trouvera beaucoup d’autres encore , dans un écrit * où j’ai traité exprès de cette matière.
- On pourroit demander pourquoi les corpufcules qui forment la vapeur dont il s’agit, n’étant point vifibles dans l’air de l’atmofphére , le deviennent aufli-tôt que ce fluide vient à fe raréfier»
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- Experimentale. 367-Il 7 a toute apparence que ces petits corps, dès qu’ils ceffent d’être fou-tenus , retombent les uns fur les autres , & s’unilfent pour former des mafTes plus groffiéres , 6c par confé-quent plus propres à être apperçues.
- • D’aiileurs c’efl un fait que nous examinerons en traitant.de l’optique, que la tranfparence des corps diminue , à mefure que leurs parties deviennent plus denfes les unes que les autres : or quand cette malfe fluide qui remplit le ballon vient à fe raréfier, il n’y a que la denfité de l’air proprement dit, qui diminue ; celle des autres matières qui s’y trouvent mêlées, augmente au contraire , & ce double effet oecafionne fans doute cette petite-opacité qu’on appe.rçoit., & qui ne manque pas de difparoître aufïi-tôt qu?une raréfadion fuffifante a donné lieu à l’air de fe purifier, enfe défaifiP fant entièrement de ce qu’il avoit d’étranger.
- Applications.
- On diflingue communément en deux claffes toutes les matières qui s’élèvent de la furface de la terre dans
- H h iiij
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- Leçons de Physique l’atmofphére ; l’une comprend fous le nom de Vapeurs tout ce qui tient de la-nature de l’eau ; dans l’autre on range toutes les parties falines, fulfureu-fes, graffes, & fpiritueufes , 8c c’efb ce qu’on appelle Exhalaifons-
- Toutes ces fubftances , tant cel-les qui s’exhalent, que celles qui s’évaporent , étant différemment mé*-langées ou modifiées , prennent des formes , 8c produifent des effets qui varient beaucoup , 8c que l’on con-noît fous le nom de Météores. On en-peut dillinguer de trois fortes ; fça-voir, ceux qui font produits par les vapeurs feules, 8c que l’on appelle météores aqueux ; comme le brouillard , les nuages, la pluie , la grêle ,, le frimas , &c. ceux que font, naître: des exhalaifons qui s’allument, & que l’on nomme météores enflam-més\ tels font le tonnerre, les éclairs r les feux folets, 8cc , 8c ceux qui ré-fultent des vapeurs 8c des exhalaifons combinées avec la lumière , 8c qu’on peut appeller météores lumineux ; comme l’arc-en-ciel,les parhélies, 8cc.
- Pour ne point faire une trop longue d'igreiïion, je me contenterai de par-
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- ÊXP ERt ATFKT A LE. ^.6^ fcourir ici les météores de la première cfpéce ; & je remettrai à parler des autres dans les Leçons où je traiterai du feu 8c de la lumière.
- Pendant le jour, les rayons du fo-leil échauffent en même-terns 8c la terre 8c Pair qui l’environne. Lorfque cet aftre eff couché, la chaleur qu’ih a fait naître fe ralentit peu à peu mais elle fe conferve plus long-tems dans les corps qui ont plus de matière , de forte que pendant la nuit, la terre les eaux font communément plus chaudes que Pair de Patmofphé-re. Alors la matière du feu ,.qui tend à fe répandre toujours uniformément à la manière des autres fluides, paffe de la* terre dans Pair, 8c emporte avec elle les parties les plus fubtiles des corps terreflres , qu’elle détache 8c qu’elle anime par fon mouvement.
- Cette caufe particulière fe joignant à celles dont nous avons fait mention * * tgme Jf en parlant de l’élévation des vapeurs p. no es en général, fait que la partie de Pat-'*"'* mofphére la plus voiflne de la terre reçoit une plus grande quantité de ces parties évaporées : de-là vient cette humidité qu’on apperçoit fenüble-
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- 370 Le ç o n s; de Physique ment fur les habits, lorfqu’onfe pro*« mène à la campagne pendant les foi-»’ rées fraîches du printems & de l’automne , 8c que l’on nomme le ferein. Ces fortes de vapeurs s’attachent plus promptement ôc en plus grande quantité aux taffetas 8c aux toiles fines; qu’aux groffes étoffes , parce que; celles-ci prenant plus lentement que les autres la température de l’air qui. fe refroidit, le feu qui continue de s’en exhaler emporte avec lui les par-f ticules d’eau qui fe préfentent à leur furface.
- Le ferein dure toute la nuit, dans les faifons 8c dans les climats où la, terre s’échauffe fuffifamment pendant, le jour. Au foleil levant, la chaleur, commence à renaître dans l’atmof-phére, 8c l’air , en fe dilatant, fe défai fit pour l’ordinaire de ces vapeurs , trop fubtiles peut-être pour remplir fes pores , ou bien elles fuivent la matière du feu à laquelle elles font encore unies, 8c qui retourne alors vers la terre. Les vapeurs qui retombent ainfi, s’appellent refées; elles font plus abondantes aux champs qu’à la ville j ôc dans les campagnes couver-
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- Experimentale. 371 tes d’arbres & de plantes que dans les lieux arides ; car il en tombe à proportion de ce qu’il s’en eft élevé.
- II ne faut pas confondre cependant cette rofée qui tombe de l’air, avec celle qu’on remarque le matin fur les plantes. Ces gouttes qu’on voit à leurs tiges &fur leurs feuilles, font des effets de la tranfpiration ; & l’on peutaifément s’en convaincre > fi l’on couvre un choux ou un pied de laitue pendant la nuit ; car on y verra le matin la même rofée qu’011 a coutume d’y voir lorfque ces plantes demeurent découvertes. Les particules d’eau qui forment ces gouttes viennent de la terre comme les autres, & font élevées par la même caufe ; mais au lieu d’en fortir immédiatement comme par-tout ailleurs , elles enfilent des tiges , des branches, des feuilles , leur mouvement fe ralentit, & elles demeurent plufieurs enfem-ble à l’orifice des petits canaux par lefquels elles tranfpirent.
- Les Empiriques Sc les Alchimiftes ont attribué de grandes vertus à la rofée ; mais il paroît que toutes les merveilles'qu’ils en ont annoncées
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- ^'72 Leçons de Physique rfont pas plus de réalité qu’une infinité de chimères dont ils ont coutume de repaître leur imagination , ôc la crédulité des ignorans.
- Plufieurs Auteurs ont dit avec plusr de fondement & de vraifemblance , que la rofée peut nuire aux animaux que l’on mène paître trop matin., ôc qu’elle peut diminuer la fécondité des terres lorfqu’elle eft trop abondante car quoique cette Vapeur ne foit pour la plus grande partie que de l’eau , oir ne peut nier qu’elle n’emporte avec elle d’autres fubftances qui varient J foit pour la quantité , foit pour la-qualité , félon les lieux , félon les-degrés de chaleur , Ôc félon les plan*’ tes d’où elle tranfpire. Ce qui prouve bien que la rofée n’eft pas de Peau pure , c’efl: qu’elle fe corrompt, ôc qu’elle dépofe lorfqùon la garde dans-des bouteilles. On peut attribuer aulïi: à la rofée , ou au lerein qui tombe cfes couches légères de matières graf-fes ôc fulfüreulês qui fe font remarquer par leurs couleurs d’iris à la furface des eaux dormantes après plufieurs jours d’un tems ferein , pendant lequel on ne voit tomber du ciel nciv
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- Experimentale. 37g râutre chofe qui puifTe caufer cet effet.
- il y a même des cas où la partie aqueufe de la rofëe n’eft pas la plus abondante : alors ce qui exfude de la plante , ou de l’arbre , eft un fiic qui s’épaiftk à mefure que l’humidité s’évapore ; telles font certaines gomr mes & quelques efpéces de mannes -dont la médecine fait ufage.
- Or puifque la rofée ,e-ft un:e vapeut qui contient un extrait des matières minérales ou végétales d’où elle fort p il n’eft point douteux qu’elle ne puif-fe avoir des qualités bonnes ou mau-vaifes , félon la nature des principes dont elle eft chargée. Mais comme en différens lieux il naît différentes plantes, que la nature y varie de mêr me fes autres productions,, & que la chaleur qui anime les exhalaifons n’eft ni toujours ni par-tout également forte , on doit préfumer que la ro-ifée <5c le ferein changent de qualités fuivant les terns & les lieux, & que les effets dont l’une ou l’autre feroit capable en telle faifon ou en tel climat j n’auroient pas lieu ailleurs , ou dans un autre tems. A Rome , & -dans fes environs, par exemple , il
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- 374 Leçons de Physique eft dangereux, dit-on , de prendre l’air le foir ; à Paris, on le peut faire impunément : c’eft qu’ici le ferein n’eft prefque autre chofe qu’un peu d’humidité , au lieu qu’en Italie cette vapeur eft chargée apparemment d’ex-halaifons nuifibles , qui tiennent de la nature du terrain, & dont la quantité répond au grand chaud du climat ; ainft l’on ne peut guéres prononcer en général fur cette matière.* Vers la fin de fautomne , quand les nuits commencent à être longues, la terre a plus de tems pour fe refroidir, 8c très-fouvent fa furface & les corps qui y fontifolés font allez froids, pour glacer les particules d’eau dont la ro-fée tombante a coutume de les couvrir ; alors au lieu d’humidité on ap-perçoit fur le gazon , fur les toits des bâtimens, Scc. une couche de petits glaçons fort menus que l’on nomme Gelée blanche, à caufe de fa couleur, 8c qui ne manque pas de fe fondre 8c de fe diiïiper dès que le foleil commence à faire l'entir fa chaleur.
- La rofée , ou la gelée blanche qui a été fondue, fe diffipe de deux manières j elle rentre dans les terres ari-
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- Experimentale. 375 des & dans les corps poreux qui ont plus de difpofition à l’abforber que l’air de l’atmofphére ; mais le plus fouvent elle s’élève de nouveau, foie qu’une médiocre raréfa&ion mette Fatmofphére en état de la pomper, foit qu’un vent fort doux y tranfpor-te un air plus fec que celui fous lequel elle étoit.
- - Allez fouvent, quand la rofée remonte > elle diminue la tranfparence de l’atmofphére, parce qu’alors les parties de cette vapeur font beaucoup plus grofïiéres*, & qu’elles s’élèvent plus lentement. Ces deux cau-fes quinailfent l’une de l’autre , doivent nécelfairement rendre l’air opaque : i°. parce qu’un corps tranf-parent l’eft d’autant moins que lès parties différent davantage ;par leur denîité , comme nous le prouverons par la fuite : 20. parce que la va» peur qui monte lentement s’étend moins, & devient plus denfe.
- Mais cette opacité que fait naître la rofée qui remonte, ne s’empare prefque jamais d’une grande portion de l’atmofphére ; elle fe cantonne , pour ainli dire , & devient plus forte
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- •* Chrifl. Lnd. Gerf-ten y ten-tam. Franco/. \7lî-Effais de Phyf fage
- 753-Mémoires de F Acad, des Scienc» I73<S.
- 57^ Leçons de Physique dans'Ies lieux bas & humides, Ôc au-deflus des prairies que par-tout ailleurs , parce que, comme nous l’avons déjà dit , la rofée retombe à proportion de ce qu’il s’en éléve ; ôc ii le tems eft calme, elle doit être plus abondante le matin, aux endroits qui en fourniflent une plus grande quantité pendant la nuit. C’efl par cette raifon fans doute , qu’on ne voit gué-res an-deiïus des Villes & des lieux arides l’atmofphére obfcurcie par la rofée qui remonte , mais bien plus fouvent au voifinage des rivières, des étangs , ôc des herbages.
- Un préjugé généralement reçu Sc fondé fur les apparences , avoir établi, touchant la rofée & le ferein, des idées bien faufles qui ont été diiïipées dans ces derniers tems par MM,. Geflen , Mufchenbroek ôc Du-fay. Le le&eur qui ne voudra rien ignorer de ce que l’on fçait fur cette matière , doit parcourir leurs écrits * où il trouvera un grand nombre d’expériences ingénieufes ôc d’obfer-vations aulïi curieufes que nouvelles, De tous les faits qui y font rapport* tés 9 celui qui furprend davantage ;
- c’efl;
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- E X V E R I MENTALE. 3 77 fè’efl: que le ferein ou la rofée femble éviter certains corps,tandis qu’ils s’attachent facilement aux autres : le verre , la porcelaine , & quantité d’autres matières fe mouillent conff-dérablement ,• tandis que des morceaux de métal polijde quelque étendue qu'ils foient, expofés au même lieu , demeurent conftamment fecs ; de cette efpéce de préférence eft li marquée , qu’un écu placé au milieu* d’un grand plat de fayance , ou de verre , ne reçoit pas Ja moindre humidité, quoique le relie du vailfeau. foit tout mouillé.
- Une certaine difpofition de l’at^-mofphére , 8i un concours de circonf-tances qu’il feroit fort difficile de marquer avec précifion , déterminent quelquefois une grande quantité de vapeurs groffiéres à-s’élever à peu près comme la rofée qui remonte : alors ces vapeurs qui s’élèvent à peine. , s’étendent uniformément dans la; partie baffe de l’atmofphére , 8c la? rendent opaque, tout le tems qu’elles. y.- demeurent fufpendues.
- Toutes ces vapeurs flottantes 6c: baffes , • tant celles qui viennent de la^ T’orne Ilf, Xi
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- 378 Leçons de Physique rofée du matin , que celles qui naif-fent dans d’autres tems, 6c d’une manière différente , fe nomment Brouillards. Ce n’elt ordinairement que de l’eau ; mais quelquefois il s’y mêle des exhalaifons qui fe manifestent: par leur mauvaife odeur, par une certaine âcreté qui prend aux yeux, 6c par le dommage qu’elles caufent aux fruits Sc aux grains. Il régne en certaines années des brouillards aul-quels on attribue la nielle ôc la rouille, maladies alfez communes au froment 6c au feigle : quelques fçavans ont re-jetté fur ces mêmes caufes , ce qu’on remarque à certains épies dont le grain devient noir 6c s’allonge en forme de corne , 6c que les Laboureurs appellent- Ergot ou Bled cornu ; la farine en elt pernicieufe ; on lui attribue une maladie , qui régne quelquefois dans les campagnes, Sc qui elt connue fous le nom de feu Saint Antoine ; on prétend aulfi qu’elle don-* Hifi.de ne la gangrenne *. lyicadem. £n hyVer }es brouillards font plus
- des Scienc. c , J , , , a
- 1710. pag. rreqnens qu en ete , parce que le dis s™™’ qui régne dans l’air condenfe Mars.'"" promptement les vapeurs ? 6c ne leur
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- Experimentale» 37^ donne pas le tems de s’élever beaucoup ; u le froid augmente, le brouillard fe gèle & s’attache aux branches des arbres , aux plantes féches , aux cheveux des voyageurs , aux crins des chevaux , 8c généralement à tout ce qui s’y trouve expofé; c’efl ce qu’on appelle Givre ou Frimas.
- Quand les brouillards ou les vapeurs qui font propres à les former , peuvent s’élever allez haut, il s’en fait des amas qui flottent au gré des vents dans l’atmofphére ; ce font ces nuées que nous voyons fufpendues de côtés 8c d’autres au-deflus de nous, 8c qui nous cachent de tems en tems le fo-leil 8c les autres affres par leur opacité ; leurs figures 8c leurs grandeurs varient à l’infini, félon la quantité des vapeurs qui les forment, 8c fe-lo*n la manière dont elles s’arrangent en s’unifiant, ce qui dépend beaucoup de la direction 8c des différens rés de vîtefles que les vents leur donnent.
- Les nuées ne font pas toutes également élevées , parce que , comme il faut qu’elles foient toujours en équilibre avec i’air dans lequel elles flot-
- îi ij
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- ggo Lïçohs de Physique tent, & que ce fluide eft plus rare h une plus grande diftance de la terre les vapeurs les plus fubtilifées peuvent fe foutenir où les plus groflié-res fe trouveroient trop péiantes ; c’eft pourquoi ces nuages épais qui font prêts à fondre en pluie font or-1 dinairement fort bas. Ceux qui voyagent fur les hautes montagnes, comme celles des Alpes ou des Pyrénées , paflent fouvent à travers des nuages qui dérobent la terre à leurs yeux après leur avoir caché le ciel ;• les moins attentifs ne manquent poinï d’obferver , qu’à ces hauteurs la terre eft toujours fort humeftée par les nuages qui viennent s’y brifer, ce qui contribue beaucoup à entretenir ces torrens & ces fources qu’on voie fl fréquemment au pied & aux environs de ces mêmes montagnes. Ainii dans le tems même qu’il ne pleur point j les nuées font autant de voies d’eau que les vents diftribuent en différentes contrées, & qui vont s’é-puifer contre les montagnes, d’où elles fe répandent enfuite dans les plat1 nés par les canaux fouterrains que la nature y a pratiqués. Mais les.nuées.
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- Ex PE'RII E: N T A LE. 3 S$ iie s’épuifent pas toujours de: cette manière ; le plus Couvent elles s’é-paifiiffent, foit par Paétion des vents; qui les pouffent les unes contre les autres ,,fioit par la condenfation de Pair qui les porte ; & alors leurs parties réunies en gouttes deviennent trop péfantes, & font, en tombant* ce qu’on nomme la. Pluie.
- Lorfque cette condenfation Ce faitlen* tement, ou que les vapeurs tombent feulement parce que l’air qui les fou-tient fie raréfie, comme il arrive quelquefois après un brouillard du matin* les gouttes demeurent très-petites j la pluie qffelles forment eft très-fine , & fe nomme communément Bruind
- Au contraire, quand les vapeurs fe condenfent- précipitamment , dedans une partie peu élevée de l’atmofphé-re où l’air a plus de denfité , les goût* tes acquiérent plus de groffeur, & el* les demeurent plus écartées les unes des autres, comme on Pobferve pref-que toujours dans les pluies d’orage.
- Les refroidiffemens qui fie font dans la région des nuages,-non-feulement condenfent les vapeurs & les coriver-dffent en pluies ; il arrive Couvent que
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- 382 Leçons de Physique le froid eft aflfez confidérable pouî les geler : elles tombent alors ou en neige ou en grêle ; en neige fi la congélation faifit les vapeurs avant qu’elles fe foient réunies en grofies gouttes ; car ces glaçons infiniment petits s’unifiant mai entr’eux , ne peuvent compofer que des flocons fort légers : en grêle , fi les particules d’eau ont le tems de fe joindre avant que d’être prifes par la gelée.
- La grêle ne devroit jamais être naturellement plus grofieque des gouttes de pluie ; fi l’on en voit quelquefois tomber qui égale en groffeur une noix ou un œuf, c’efi: que plufieurs grains s’unifient enfemble en tombant ; ou bien lorfqu ils ont reçu un degré de froid fnfnfant > ils gèlent tontes les particules d’eau qu’ils touchent dans leur chute ; <Sc ils deviennent comme les noyaux de plufieurs couches de glaces qui augmentent beaucoup leur volume & leur poids. C’efi: pour cela que la grofle grêle efi toujours fort anguleufe , & que les grains qui font arrondis ne font jamais d’une denfité uniforme, depuis lafurface jufqu’au centre.
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- Experimentale. 383 On a va , quoiqu’affez rarement, tomber en forme de pluie ou de grêle , des matières qui n’étoient point de l’eau. En iôÿf, il tomba en Irlande une pluie graffe & vifqueufe qui demeura 14 ou iy jours dans les endroits où elle s’étoit amaffee , & qui devint noire en fe léchant. Dans les mémoires de B refia w * , il eft fait *08.17x3* mention d’une pluie de foufre qui mit l’allarme dans la ville de Brunf-wick. Les habitans de Copenhague , en 1649 , ramafférent auffi du foufre dans les rues après une groffe pluie qui en avoit fortement l’odeur. Scheu-chzer obferva en 1677 une poudre jaune qui tomba abondamment, 8c qu’on auroit volontiers pris pour du foufre ; mais en l’examinant avec attention, il fe détermina à croire que cette matière venoit de la fleur des jeunes pins, qui font fort communs dans les environs du lac de Zuric, où il fit cette obfervation. On a vû des pluies de fable à une difiance aidez confidérable de la mer ; c’étoit fans doute un effet du vent ou de la tempête , comme les pluies de cendres 8c de pierres, fi l’on peut les nommer
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- 584 Leçons de Physique stinfi, font caufées par les éruptionâ des volcans.
- Au relie, quand il arrive de ces fortes de phénomènes, on doit avant que de prononcer, les examiner avec beaucoup de circonfpedion , 5c ne point céder précipitamment aux premières apparences ; car ordinairement l’attention d’un obfervateur intelligent dilîipe une faillie merveille, & dévoile une vérité obfcureie parles circonllan» ces. Si l’on jugeoit, par exemple, fans autre examen , que tout ce qu’on ap-perçoit de nouveau fur la terre, après ou pendant’ la pluie , vient, comme les goûtes d’eau, de la nuée ou de l’atmofphére, on croiroit, comme le vulgaire , qu’il pleut quelquefois des • crapaux , du fang , du grain , &c»-Mais quand on fçait que tous les animaux , jufques aux reptiles 5c aux in-féêles , ont une génération réglée, 5c qui fè fait toujours par les mêmes voies dans chaque efpéce ; que le crapau ', à peu près comme la grenouille , vient d’un frai trop gros 5c trop péfant pour s’élever comme les vapeurs ; & que la femelle qui le fait -, <&• le mâle qui la féconde, ne peuvent
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- Experimentale. 385*
- Vent fe foutenir en l’air ; on trouve qu’il eft pins raifonnable de penfer , que tous ces petits animaux nouvellement éclos, 6c cachés fous des herbes ou ailleurs, font déterminés par la pluie à fortir de leurs retraites , que de croire qu’ils viennent de naître fortuitement , 6c qu’ils ont pu tomber contre la terre la plus dure Sc la plus battue,, fans s’écrafer.
- Des taches rouges , dont les murailles , 6c les couvertures des mai-fons fe font trouvées teintes en diffé-rens tems, ont fait croire au peuple ignorant 6c préoccupé par la crainte, qu’il avoit plu du fang ; les Hifto-riens * même n’ont pas manqué de *pfotar-tranfmettre à la poltéritéces phéno- ntè-iv*' mènes effrayans , Sc de les joindre des événemens contemporains ; juf-qu’à ce qu’enfîn quelques Sçavans *
- .plus attentifs remarquèrent,que la prétendue pluie de fang avoit marqué des endroits couverts > comme le def-fous des entablemens des portes Sc des fenêtres , 6c qu’immédiatement après, l’air fe trouvoit rempli d’une multitude innombrable d’infedes d’une même efpéce.
- Tome 111.
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- %S6 Leçons p-e Physique
- La première de ces deux obferva? rions prouve d’abord 8c fans réplique * que les taches rouges n’étoient point les vertiges d’une pluie qui fut tombée d’en-haut» La fécondé fit connoî-tre avec le tems quelle étoit leur vér ritable origine : voici comment on expliqua le fait après un peu de ré--flexion»
- Quand un papillon fort de fa chry-falide, il dépoîe toujours deux ou trois gouttes d’une férofité rouge qui rertemble affez à du fang ; or il y a telle circonftance de tems , où il en paît un nombre prodigieux. car cette efpéce d’infeéles , comme la plupart des autres , eft extrêmement fé^ conde , 8c fi tous les œufs venoient à bien , nous en ferions fort incom* modés : on fe fouvient encore du dommage que caufa une feule efpéce de chenille aux environs de Paris , pendant l’été de 1735; ^ ne re^a point de légumes dans les marais, & jufqu’au gramen, tout fut rongé dans les jardins 8c dans les champs» Lors donc qu’un pareil nombre de chenilles devenues chryfalides fe changent «n papillons , combien ne doit-oq
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- Experimentale. pas voir de taches rouges , quand c’efl une efpéce qui s’attache aux murs & aux bâtimens ; car il y en a beaucoup qui fe mettent en terre , ou qui fe branchent aux tiges des plantes, & alors on n’apperçoit presque point les traces deUurmétamor^ phofe.
- Les pluies de grains n’ont pas plus de réalité que celles de fang ; il eft vrai qu’on a vû quelquefois après une groffe pluie , la terre couverte d’une grande quantité de menus grains qui ont une forte de relfeinblance avec le froment : les payfans qui les ont ra-'malfés, ôc qui ont effayé d’en faire •du pain , n’ont pas manqué de croire qu’il étoit tombé du ciel, & fuivant la manière de penfer du peuple, ils en ont tiré des conjectures fur la di-fette , ou fur l’abondance ; mais des perfonnes plus éclairées, Sc moins fufceptibles de préjugés, ont reconnu que ces grains étoient des petites bulbes , qui fe forment en grande quantité aux racines d’une efpéce de renoncule qu’on nomme la petite che-lidoine, 6c alors tout le merveilleux difparoît : car ou fçait que les racines
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- 388 Leçons de Physique de cette, plante font très-déliées, Sc à fleur de terre ; ce font de petits filets rampans, qui fe deflechent, Sc qui difparoifient ; & leurs bulbes qui ont plus de confiflance, demeurent ifolées , & reflemblent un peu à des grains répandus fur la terre.
- Comme les nuées font des amas de vapeurs, il s’en fait plus que par-tout ailleurs au - defltis des mers Sc des grands lacs, où l’évaporation efl: plus abondante. C’efl: pourquoi toutes chofes égales d’ailleurs , les pluies font plus fréquentes dans le voifina-ge des côtes, que dans le milieu des continens ou des grandes ifles. En Hollande , par exemple, il y pleut communément davantage qu’aux environs de Paris ; Sc quand le vent efl: au Sud ou à l’Oueft, nous avons ordinairement un tems pluvieux à cau-fe de la méditerranée Sc de l’Océan , dont nous ne fommes point fort é-Joignés.
- ‘ On mefure continuellement à l’Ob-fervatoire Royal, la quantité de pluie qui tombe pendant le cours de l’année , comme on fait depuis long-tems en Angleterre, en Italie, en Holian-
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- Experimentale. 389 de, & dans plufieurs villes d’Allema-gne. Ces fortes d’obfervations fe font par le moyen d’un vafe quarré ou cylindrique , gradué par dedans félon fa hauteur , que l’on expofe dans un lieu découvert , mais cependant à l’abri du vent. Chaque fois qu’il pleut, on marque fur un journal de combien de lignes l’eau s’eft élevée dans le vaiffeau ; & au bout de l’année , en additionnant toutes ces quantités , on voit quelle eft la fournie totale de la pluie qui a tombé pendant les douze mois. En procédant ainfi , on a appris que dans les années moyennes il tombe à Paris environ 19 pouces d’eau ; à Londres 37 pouces 7 mefure d’Angleterre , ce qui fait environ 35 pouces de France ; à Rome 20 pouces ; à Zuric en Suiffe 32 pouces ÿ à Utrecht 2% pouces *.
- La pluie purifie l’atmofphére , en précipitant avec elle toutes les ex-halaifons qui s’y amaffent pendant la fécherefle > & dont la trop grande quantité corromproit l’air , & eau-feroit des maladies épidémiques. On s’apperçoit fenfiblement de cet effet,
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- * T.nvWon
- 23 fonces ^ mefure de France^
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- gpo Lèçôüsde Physique non feulement parce qu’on refpire pltts à fon aife , mais encore parce que l’air devient plus tranfparent ; les objets s’apperçoivent plus diftinde-rnent & de plus loin , & jamais les lunettes à longue vue ne font aufti-Ibien qu’après une greffe pluie, 6c par un tems calme.
- Un autre effet de la pluie , 6c qui nous eft encore très-avantageuxc’eft de rafraîchir l’air, 6c de modérer la chaleur, qui nous incommode fou-vent dans certaines faifons. On en reconnoît bien tôt la caufe, quand on fçaitque la région des nuages eft presque toujours beaucoup plus froide , que cette partie de Patmofphére où nous fommes. C’eft un fait que ne peuvent ignorer ceux qui ont vu la cime des montagnes couverte de neige , lorfqu’il fait encore affez chaud dans les lieux bas. Ainft, quand il pleut en été, c’eft de l’eau froide qui îe filtre à travers d’un air plus chaud qu’elle ; celui-ci perd néceffairement une partie de fa chaleur.
- Mais de tous les bons effets de la pluie, il n’en eft pas dont nous ayons plus de befoin > Sc qui tourne plus
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- , Experimentale. 39^ dire&ement à notre avantage que la part qu’elle a à la fertilité de la terre : quand elle manque trop long-tems , & que rien n’y Supplée , tout devient aride dans les champs , & leur cuîtu-r fe demeure fans fuccès ; mais lorf-qù’elle les arrofe modérément , elle amollit la terre, elle entretient la fou-plelTe des plantes, elle développe les germes, elle réunit les principes de la feve Sc lui fert de véhicule pour l’introduire dans les racines, 8c pour la distribuer à la tige 8c aux branches» Comme les vapeurs qui doivent retomber en pluie, élévent avec elles, ou rencontrent dans l’atmofphére, les parties les plus Subtiles de toutes ces fubflances que la nature fait entrer dans la compofition des mixtes , les Tels , les Soufres ÿ les huiles, &c. les nuages agités par les vents, transportent tous ces principes d’un lieu dans un autre, 8c les diflribuent de maniéré qu’ils ne tarifent jamais. G’efl: donc pour leur donner le tems de fe rafiembler ; qu’on laide repofer les terres épuifées , ou qu’on y varie les Semences : car une plante peut Souvent Se palfer de ce qu’une autre tire de la terre» K k iii j
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- 392 Leçons de Physique
- Les pluies peuvent avoir auffi Je mauvais effets, comme elles en ont de bons ; lorfqu’elles font froides, ou trop fréquentes, lorfqu’elles tombent hors de faifon, elles retardent les progrès de la végétation , 6c la maturité des fruits ; elles poürriffent les moif-fons 6c font germer le grain fur les champs ; elles font périr le gibier ; elles gâtent les chemins ; elles rendent împratiquable la navigation des rivières, par les débordemens Sc les inondations qu’elles caufent; 6c tons ces fâcheux effets incommodent le commerce 6c occafionnent la difette.
- On voit affez fouvent fur mer, Sc beaucoup plus rarement fur terré, un phénomène furprenant 6c très-dangereux , qu’on appelle Trombe : c’eft une nuée épaiffe , qui s’allonge de haut en bas, en forme de colonne cylindrique , ou de cône renverfé ; elle jette autour d’elle beaucoup de pluie, ou de grêle, 6c fait entendre un bruit femblable à celui d’une mer fortement agitée ; elle renverfe les arbres 6c les maifons par tout où elle paflè, 6c lorP qu’elle s’abat fur un vaiffeau , elle ne manque gueres de le fubmerger. Les
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- Experimentale. 393 gens de mer qui connoiffent ce danger , s’en éloignent le plus qu’ils peuvent ; 8c quand ils ne peuvent éviter d’en approcher, ils tâchent de la rompre à coups de canon 3 avant que d’être deffous , pour prévenir l’inondation dont ils font menacés. Peu d’obfervateurs ont eu le loifir d’examiner de près ces fortes d’accidens 8c par cette raifon , l’on n’eft pas encore bien inftruit de la manière dont ils naiffent. On croit * avec alfez de * ^
- vraifemblance que la nuée détermi- cacaA. fa née à tourner par la double impulfion s^g, jji7* de deux vents contraires, 8c dont les directions font parallèles 3 prend la forme d’un tourbillon d’eau , qui s’allonge 8c s’élargit plus ou moins , fuivant la vîteffe avec laquelle il tourne , &* fuivant l’étendue en hauteur des vents qui l’agitent.
- J’aurois encore bien des chofes à dire touchant les météores aqueux ; mais je pafièrois les bornes que je me fuis prefcrites dans un ouvrage , où je me fuis moins propofé de donner une hiftoire complette des effets naturels , que d’expofer les caufes de ceux qui font les plus connus 8c les.
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- 3'5>4 Leçons de Physique plus intéreflfans : le Le&eùr qui délire* ra d’en fçav air davantage , pourra con-* stanfw- falterles Auteurs * qui ont écrit fur cet-^e)Rfa ’ te rnat^re ex ?rofeJf°•> & les Mémoires Grfley: “ ’ des principales Académies, où l’on M»jth.(jc. t-roüve irn recueil d’Obfervations Météorologiques pour chaque année.
- Article IL
- De rAtmofphére confidérée commet un fluide en mouvement.•
- ^ On obferve principalement deux,
- fortes de mouvemens dans l’air de l’atmofphére : l’un eft une efpéce de frémiffement imprimé aüx parties de ce .fluide',' St qui les agite quelques inftans, fans les déplacer ;(a) Pau» £ré elï un déplacement fuccelîif qui
- ( a ) On pourroit dire contre cette définition que le bruit du canon caiTe les vitres d’un ap-j parlement voifiri, ce qui ne fe peut faire fans un déplacement fenfible dé la malle d’air qui les touché, & qui les'enfonce ; mais on verra- ai-' fément'par toiit ce qui:fera expofé dans cet article,que cette commotion violente dé l’air peut bien quelquefois accompagner le fon ou le bruit, mais qu’elle ne lui eft point elfentielle, & qu’ei-fc ne fe rencontre pas dans les cas les plus or-r uünairesi-
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- Experimentale. 351 f fe fait d’un grand volume d’air, avec une vîtefle fenfible Sc une dire&ion déterminée. Le premier de ces deux mouvemens s’appelle fin ; le dernier eft ce qu’on nomme le vent.
- Du Son en général.
- Le fon naît communément du choc ou de la collifion de deux corps , dont les parties ébranlées font frémir comme elles , & de toutes parts jufi qu’à une certaine diftance , le fluide qui les environne ; & ce frémiflement fè communique aux autres corps qui en font fufceptibles, & qui fe rencontrent dans cette fphére d’a&ivité ; de forte que la même cloche que l’on fait fonner, peut fe faire entendre à un nombre infini de perfonnes placées aux environs. On peut donc confi-dérer le fon, i°. dans le corps fonore ; 2°.*dans le milieu qui le tranfmet; 3®. dans l’organe qui en reçoit l’im-prefîion. On pourroit encore tenter ae le fuivre jufque dans l’ame qui en perçoit l’idée ; mais c’efl; une entre-prife qui appartient à la Métaphyfi-que, & qui n’efl point de mon ref~
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- '59^Leçons de Physique fort : j’en uferai pour fouie, comme j’ai fait pour les autres fens ; je me contenterai de conduire l’objet juf-qu’à la partie de l’organe , où s’accomplit la fenfation, & je me difpen-ferai d’examiner comment naifient les idées, à f occafion de l’objet fenfible.
- Des Corps Sonores.
- On appelle Corps Sonores propre» ment dits, ceux dont les fons , après le choc ou ie frottement qui les fait naître, font dillinds, comparables en-•tre eux , & de quelque durée. Car on ne doit pas nommer ainfi ceux dont la chûte ou l’ébranlement ne fait entendre qu’un bruit confus ou fubit,tels qu’un tombereau que l’on décharge, le murmure d’une eau courante , ou le mugiffement des flots agités. Or on remarque qu’il n’y a que les corps diadiques qui foient véritablement fonores, fuivant cette définition ; & que le fon qu’ils rendent, eft toujours proportionnel à leurs vibrations , foit pour la durée , foi pour l’intenfîté ou force.
- «T-Tt
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- Experimentale. 397 PREMIERE EXPERIENCE.
- P R E PNRATION.
- La Fig. 2. repréfente une cloche de yerre fufpendue fixement entre deux montans qui font élevés fur une bafe ; on frappe légèrement pkifieurs coups furies bords de cette cloche, pour la faire fônnèr ; 8c aufiï-tôt on fait avancer la vis A qui a fon écrou dans l’épaifieur du montant : 8c on la fait •avancer, jufqu’à ce que le bout foit fort près de la cloche fans La toucher.
- f -
- Effets.
- On entend un petit frémifiement du .verre contre la pointe de la vis, .& ce .bruit dure autant que le fon de la cloche fubfifie.
- IL EXPERIENCE.
- * e *
- Préparation.
- ' On attache à deux poids fixes une corde de clavecin , ou de vielle , qui a environ deux pieds de longueur , 8c avec un curedent, ou une épingle , on appuyé deifus le milieu pour la mettre en jeu.
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- 3$>S Leçons de Physique Effets»
- Pendant que la corde réfonne* or* Papperçoit fous la figure d’un parallélogramme , B C D E , Fig. 3. §c cette figure cefife avec le Ton , dès-qu’on la touche avec le doigt, ou avec quelque autre corps folide.
- E XPLIGAT ION S.
- On peut regarder une cloche comme une fuite de zones circulaires ; dont les diamètres décroifiantfuivant une certaine proportion , font re-préfentés par les lignes ponduées 1 > 2,3,4, p , 6, 7 , Fig. 4. ôc chaque zone , par rapport à fon épaifi feur, comme un anneau plat composé de pîufieurs circonférences concentriques ; Fig. j. Ce que je dirai d’un de ces anneaux plats , doit s’entendre de toutes les zones.
- Si la matière de la cloche n’étoit point poreufe , toutes les circonférences concentriques qui compofent la largeur d’un anneau , & qui font l’épailfeur de la cloche , feroient autant de lignes pleines ôc fans interruption , comme les repréfente la Fig. 5.
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- Experimentale. 3 $9 Mais comme les parties qui les coin-pofent, taillent entre elles de petits intervalles, ces anneaux font repré-fentés par la Fig. 6. d’une manière pins conforme à la nature.
- Maintenant qu’on fe rappelle ce que nous avons dit * en expliquant le mou- * Tsrr-vement réfléchi ; « Qu’une boule é- ilu » laftique qui tombe fur un mar-» bre , perd fa figure fphérique , 8c » ne la reprend qu’après avoir été f» quelque tems un ellipfoïde , dont » lé grand diamètre elt de deux fois » une j horizontal 8c vertical. 33 U fuit de-là que, quand on frappe extérieurement le bord d’une cloche qui ell un anneau élalfique a,h ,c ,d , Fig. 7. il devient alternativement ovale fur deux fens ; 8c c’ell en cela même que confiflent fies vibrations. Ainfi la mê-
- • me partie de la cloche a , par exemple . fe portant dj en^ de de g en f fiuccelîivement avec une grande vî-
- • telle, heurte autant de fois le bout de la vis , 8c fait entendre ce frémiflè-ment qui a été le principal effet de la première expérience.
- Mais cet anneau circulaire ne peut devenir ovale qu’à deux conditions ;
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- 400 Leçons dePhïsique i meiu. II faut qu’à deux endroits op-pofés de fa circonférence, les petites lames, ou les petits filets qui le com-pofent, fe plient d’abord davantage ; 6c enfuite moins qu’ils ne le font, lorsqu’ils compofent un cercle : 2ment. Il efl néceffaire qu’aux endroits de la plus grande courbure , celles de ces * parties ,qui forment les couches extérieures , s’écartent les unes des autres , plus qu’elles ne le font dans leur état ordinaire.
- Quant à la corde tendue, il faut aufli fc fouvenir de ce que nous en vm. i.[« avons dit * en parlant des-loix du ref-fort, « que les vibrations qui nous la » font, voir fous la figure d’un paral-» lélogramme , ( parce qu’elles font toujours très-promptes , & que les impreffions qui nous la repréfentent, faifant un angle en-haut, fubfiftent encore au fond de l’oeil , lorfqu’il en . naît d’autres qui nous la font voir, faifant un angle en-bas ; ) « que ces vi-» bradons , dis-je , fe font en confé-quenee de la réa&ion de toutes les » petites fibres , dont elle efl com-23 pofée. » Car lorfque cette corde devient angulaire, elle efl plus longue
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- Experimentale. 40 s gue que quand elle tend en droite ligne d’un point fixe à l’autre. Il faut donc que fes moindres parties s’écartent un peu les unes des autres, pour fe prêter à cet allongement, & qu’elles fe rapprochent, pour fe réduire dans la première longueur.
- Ainfi dans la corde , comme dans îa cloche , lorfqu’on excite le fon , je conçois deux fortes de vibrations, les unes que j’appellerai totales , parce qu’elles font du corps fonore tout entier, je veux dire, celles qui rendent les zones de la cloche ovales, de circulaires qu’elles font, & qui nous font voir une corde de violle ou de clavecin fous la figure d’un parallélogramme ; les autres que je nomme-rai particulières , qui appartiennent aux parties infenfibles, Sc qu’on peut regarder comme les élémens des premières.
- On avoit toujours crû que les corps étoient fonores par leurs vibrations totales ; mais on s’eff défabufé de cette fauffe idée, & c’eft principalement à MM. Perauît, Carré & de la Hire , qu’on doit cette correction. Le dernier de ces trois Académiciens prouve par une expérience bien (impie > Tome IIL L1 '
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- * "hAem, de i’ 4cad. des Se. 1716.
- g- 2 <54.
- 402 Leçons de Physique que Je fon conlîfte eflentiellement dans les vibrations particulières des .parties infenfibles : « Que l’on tienr » ne,dit-il,*une pincette fufpendue fur » le doigt, & qu’avec l’autre main on » prelfe les deux branches pour les » laifler échapper enfuite ; elles le » mettent en vibrations, mais, elles-» demeurent muettes : au lieu- de les » mettre en jeu de cette manière » qu’on frappe delfus avec un doigt » ou avec quelqu’autre corps folide ., » elles feront encore des. vibrations » comme dans la première épreuve., » mais pour cette fois elles auront un :a> fon très-intelligible : qu’y a-t-il de » plus ici,linon un tremblement dans » les parties du fer 3c que l’on fent » quand on y porte doucement la-3» main ? »'
- . C’eft donc à ces parties qui fré-milTent que de1 fon doit être attribué 3c après cette expérience on doit être perfuadé, que toutes les fois qu’il fera polïibîe de féparer ces deux- elpéces de vibrations,, on n’aura jamais aucun, fon avec celles que nous appelions totales ; mais quand celles-ci naiffent des autres, ( 3c c’eft le cas le plus or-
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- Experimentale,. 403 tfinaire) quoiqu’elles ne falfent point le ion par elles-mêmes, elles en règlent cependant la force , la durée 8c les modifications,
- A PP PICOTIONS»
- L’explication des deux expérien® Ces précédentes peut fervir à rendre raifon de plufieurs faits qui ont rapport à eette matière , 8c qui méritent attention. Pourquoi, par exemple , fait-on les cloches d’un métal com-pofé d’étain 8c de cuivre rouge ? C’ell que tout métal compofé ell plus dur, plus roide, 8c par conféquent plus claftique que les métaux (impies qui entrent dans le mélange : 8c comme les corps fonores le font d’autant plus que leurs parties ont plus de refiort, on allie la matière des cloches 8c des timbres pour en tirer plus de fon. La plûpart des fonnettes cependant ne font que de cuivre ; mais c’ell un mauvais cuivre , un métal devenu aigre que les ouvriers appellent Potain: comme cette matière ell fort roide 8c caftante,elle ell plus fonore que ne fe-roit un cuivre neuf 8c plus doux qu’on comme Rofettç, Quand on fait des fou-
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- 404 Leçons de Physique nettes d’argent pour les cabinets, elles ne peuvent avoir qu’un aflez mau» vais Ton , fi le métal eft fans alliage 3 ou fi l’on n’y fupplée, en le forgeant à froid , ce qui lui donne plus de ref-fort.
- On fait fubitement cetTer le fon d’une cloche , en la touchant avec la main ou avec quelque antre corps parce qu’on interrompt les vibrations. C’efi pour cela que les timbres des horloges, lorfqu’ils font couverts de neige, ne fonnent que fourde-ment, ainfi que les tambours que l’on couvre d’étoffe dans les cérémonies lugubres. Par la même raîfon une cloche fendue ne peut continuer fes vibrations , parce que les bords de la fente fe heurtent réciproquement 5. ôc font, l’un à l’égard de l’autre , ce que pourroit faire un corps étranger qui toucheroit la cloche. Le fon fe-roit probablement moins interrompu» fi au lieu d’avoir une fimple fêlure, elle étoit entr’ouverte de la largeur d’un travers de doigt ou davantage. On peut remarquer encore , que les Horlogers ont toujours foin que les marteaux des timbres foient relevés
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- Experimentale. 405* fnbîtement après le coup par un ref~ fort, afin que le même corps qui a excité le fon ne l’altère pas, en refiant trop long-tems appliqué au corps fo-nore.
- Puifque le fon n’efi jamais qu’une fuite de vibrations, on doit concevoir qu’il n’y en a point qui foit ab-folum&nt continu ; s’il nous paraît tel j c’efi que le filence d’une vibration à l’autre eft trop court pour être apperçû. Rien n’efi plus propre à faire fentir cette vérité qu’un infiniment à anche , comme le haut-bois ou la mufette : une anche efi compofée de deux lames à reffort & fort minces 3 de métal, de bois, ou de quelque autre matière ; elles font jointes par un bout, & forment enfemble un petit tuyau ; par l’autre bout elles font plattes, & s’approchent de fort près fans fe toucher. Lorfque le foufile de la bouche ou le vent d’un fouffletmeü l’anche en jeu , les deux lames battent l’une contre l’autre avec une vî-teffe extrême , & rendent un fon qui paraît aulîi continu que celui d’une flûte ou d’un violon. Cependant puifque ce fon vient des coups multipliés
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- $66 Leçons de Physi que d’une lame fur l’autre, il eft incon-" E'eftable qu’il y a un petit intervalle entre les battemens, & que le fon qu’elles rendent n’eft point continu.
- C’eft une méchanique aflez fem-blable à celle d’une anche , qui fait la voix de la plûpart des infed'es car c’eft une erreur de croire que le bom> donnement des mouches , le cri des cigales 3 celui des fauterelles & des grillons, vienne delà bouche de ces petits animaux ou des organes par lefquels ils prennent leur nourriture : dans les uns,c’eft un certain battement des allés ; dans les autres, c’eft le jeu-d’une efpéce de tambour , qu’ils ont quelquefois dans le ventre, comme la cygale, & d’autres fois fur le dosA Vers le corcelet, comme il eft aifé de l’obferver à certaines fauterelles qui fe retirent dans les buiflons6& qui n’ont point d’ailes.
- Mais le fortdoit-il toujours fon origine au choc ou aux battemens de deux corps folides , comme celui d’une cloche qui eft frappée par un marteau*, ou celui d’une corde qui eft pincée avec l’ongle , ou avec le bout d’une plume l Les fluides ncferoient«
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- Experimentale. 407^ ïîs point fonores par eux-mêmes ? otr bien ceux-ci frappés par des corps durs* ne feroient-ils pas capables de rendre des fons l
- On fçait à quoi s’en tenir fur ces queftions, quand on réfléchit un peu fur certains effets qui fe préfentent journellement. Un coup de fouet qu’un charretier ou un- polfillon fait retentir 3-le bruiffement d’une petite planchette qu’un enfant fait tourner rapidement au bout d’une ficelle , le fmiement d’une baguette que l’on fe-coue avec une grande vîtefle , qu’efl-ce autre chofe que le fon de l’air frappé par un corps dur ? dans tous ces cas , &. dans une- infinité d’autres » c’efl donc un fluide qui réfonne, 8c dont les parties fe mettent en vibrations pour avoir été choquées par un corps fblide. Dans le fon d’un fifflet, ou d’une flûte , je ne vois rien autre ehofe qu’un certainvoîutne d’air qui part de la bouche dm joueur pour frapper une autre maffe d’air contenue dans l’inffrument : car je penfe que les vibrations du bois n’y entrent pour rien , ( fi cen’efl peut-être pour îfanfmettre? avec plus ou jpaoins de-
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- clat, le fon qui efl déjà formé. ) Ce qui me fait croire que les vibrations de la flûte ne participent point à la formation des fons qu’elle rend , c’eft qu’on la tient & qu’on la touche pendant qu’elle efl en jeu , & que fes vibrations , fi elle en avoit, cefferoient par ces attouchemens. L’inffrument ne fert donc , pour ainfi dire , que de mefure 6c d’enveloppe au volume d’air fur lequel on fouffle ; & l’on peut dire que tous les cas qui reilem-blent effentiellement à celui-ci, font autant d’exemples de fon rendu par des fluides qui s’entre-choquent.
- Il y a des gens , comme on fçait, qui calfent un verre à boire par le fon de leur voix , en préfentant l’ouverture de la coupe devant leur bouche. Ce n’eft pas , comme l’ont cru certaines perfonnes peu au fait de cette matière , en prenant un ton aigre 6c dif-fonnant, ni comme l’a prétendu un *\îorhoff. Auteur * ( qui a fait une differtation de sipb. vi- entière fur ce fait, ) que l’air agité par • hununutvo- la voix pénétré le verre , 6c le force frjfcü*9* s’ouvrir‘ C’eft au contraire en prenant l’uniffon du verre , 6c feulement en forçant la voix ; car alors on augmente
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- Experimentale. 409 gmente la grandeur des vibrations totales, & par conféquent celles des vibrations particulières d’où elles ré-fultent : mais comme ces dernières ne peuvent fe faire , fans que les parties du verre s’écartent les unes des autres , lorfqu’elles deviennent trop grandes, l’écartement de ces parties va jufqu’à féparation ou folution de continuité , & alors le verre tombe en pièces ; en un mot la voix forcée lait fur le verre , ce que fait un archet que l’on traîne trop fort fur une chanterelle. C’eft encore ici un exemple dufon excité , ou du moins augmenté , dans un corps folide par le choc d’un fluide.
- Du Milieu qui tranjmet les. fons„
- Les vibrations d’un corps fonore fe pafleroient dans un parfait filence , s’il n’y avoit entre lui & nous quelque matière capable de recevoir & de tranfmettre cette efpéce de mouvement : car tel eft l’ordre de la nature, qu’un corps n’agit point fur un autre, s’il ne le touche par lui-même ou par quelque matière interpofée ; 6c de Tome ÎIL Mm
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- 4ïo Leçons de Physique tous ceux qui ont imaginé des excep* tions à cette loi générale , on peut dire qu’aucun n’en a encore donné des preuves fuffifantes. Mais quand bien même le corps fonore agiroit fur une matière , la propagation du Ton n’auroit pas encore lieu , Il cette matière inflexible ou trop molle n’étoit capable de s’animer du même mouvement que lui. Voici donc deux conditions également néceflaires 8c fuffifantes dans le milieu qui doit transmettre le fon : iment, fl doit avoir une certaine denfité , afin que Ses parties agifîent aflez fortement 8c allez librement les unes fur les autres : 2moit, il doit être élaflique , parce que le mouvement de vibration naît du ref-fort des parties. Les expériences qui vont fuivre ferviront de preuves à ces deux propolitions.
- III. EXPERIENCE.
- F REPARAT ION*
- On établit, fur la platine d’une machine pneumatique , Fig. 8. un petit mouvement d’horlogerie , qui, lorsqu’il efl en jeu » fait mouvoir deux
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- Experimentale. 411 marteaux qui battent alternativement fur un timbre. Cet infiniment eff monté fur une bafe de plomb,qui efl garnie par-defTous d’un coufîinet rempli de coton ou de laine (a); on couvre le tout d’un récipient qui efl garni par en haut d’une boëte à cuirs : la tige de métal qui paffe à travers, fert à détendre le petit lévier F, pour mettre le rouage en mouvement, aufïi-tôt qu’on a raréfié l’air du récipient le plus qu’il efl pofîible.
- Effets.
- Si l’air efl fuffifamment raréfié, & que la tige de la boëte à cuirs ne touche plus au lévier de la détente , 011 voit battre les marteaux fans entendre aucun fon ; mais fi l’inflrument touche à la platine , au récipient ou à quelque autre corps dur qui communique au-dehors, comme la tige qui a fervi à détendre le lévier , on entend un peu le tacl des marteaux.
- IV. EXPERIENCE.
- F REPARATION.
- Il faut fixer une montre à réveil fus (a) Cet inftrument eft repréfenté plus en grand , Tonte I. y Leçon , Flanche 2. Fig. 5,
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- 4ï2 Leçons de Physique une platine de plomb épaifie de 4 à 5 lignes, que l’on couvre enfuited’un petit récipient dont on lute les bords fur le plomb avec de la cire molle : on fufpend enfuite cet alTemblage avec 4 fils qu’on réunit au-defius du récipient, pour le plonger dans un grand vafe cylindrique qui contient environ 30 pintes d’eau , que l’on a purgée d’air. Voyez la Fig. y.
- Effets.
- Lorfque le réveil vient à fonner, on l’entend quoiqu’il foit environné de plufieurs pouces d’eau de toutes parts ; mais le fon paroît fort affoibli*
- Explications.
- Un timbre qui fait fes vibrations dans le vuide , ne les peut communiquer à rien ; par conséquent, puif-qu’elles n’opérent le fon que quand elles fe tranfmettent, elles doivent fe paffer dans le vuide avec un profond filence. A la vérité il n’y a point un vuide abfolu dans le récipient de notre expérience ; mais l’air qui y refie efl fi raréfié , que fes parties alors trop lâches n’ont point af-
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- Jiriintt •£>« • et -ftcit-
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- Experimentale.' 41^
- fez de réadion. Il manque à ce flub de la première des deux conditions que nous avons marquées ci-deiïus , c’eft - à - dire , une denfité fuffifante qui mette les parties en état d’agir fortement les unes fur les autres.
- On dira peut-être qu’au défaut de l’air groftier , il y a toujours dans ce vaifieau une matière plus fubtile , ne fut-ce que celle de la lumière ou du feu ; mais apparemment que cette matière , telle qu’elle foit, n’eft point propre à la propagation du fon, foit que fon reffort ne foit point analogue à celui des corps fonores , foit que ceux-ci n’ayent point de prife fur elle, à canle de l’extrême facilité avec laquelle elle pénétre tous les corps.
- Cette expérience du timbre ou d’une fonnette dans le vuide , fi connue &tant répétée dans les collèges, a fait conclure à bien des gens, que l’air eft le feul milieu propre à la propagation du fon. Qu’il y foit propre & plus qu’un autre , cela n’eft point douteux ; qu’il foit le feul, je crois que c’eft trop dire. Car pourquoi cette même expérience ne réuflit-elle pas au gré
- de ceux qui la font, quand Mm iii
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- 414 Leçons de Physique ils n’ont pas foin d’ifoler le corps fo~ nore , ou d’empêcher qu’il ne touche immédiatement la platine , le récipient ou quelqu’autre corps dur qui communique au-dehors ? n’eü: - ce point parce que le Ton fe tranfmet par les corps folides qui ont communication d’une part avec le timbre , & de l’autre avec l’air extérieur ?
- D’ailleurs la quatrième expérience ne nous laifTe , ce me femble, fur cela aucun doute. Si le fon ne pouvoir fe tranfmettre que par l’air, pourquoi l’entendroit-on lorfque le corps fonore enfermé par le verre Sc par le plomb 3 fe trouve plongé dans un vafe plein d’eau? n’eft-onpas forcé de reconnoître que le fon fe communique du réveil à l’air qui l’environne , de l’air au récipient, du récipient à l’eau , & de l’eau à l’air extérieur ?.
- Dira- t-on que cette communication ne fe fait point par les parties propres du verre & de l’eau, mais par celles de l’air qu’ils contiennent & qui fe trouve naturellement dans tous les corps ?
- J’ai prévenu cette objection en me fervant d’eau purgée d’air : âc quand
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- Expriment ail 415* bn m’objefteroit encore, que l’on n’ôte jamais tout l’air qui eft dans l’eau ; j’aurois à répondre, que j’en ai ôté une grande partie , & que fi cet air contribuoit néceffairement à la propagation du fon, je devrois au moins trouver une différence fenfible, en répétant la même expérience avec pareille quantité d’eau non purgée d’air ; ce que je n’ai cependant jamais apperçu, quelque attention que j’aye apporté.
- Si quelque raifon pouvoit faire douter que les parties de l’eau fuf-fent capables par elles - mêmes de tranfmettre les fons, ce feroit l’opinion ou i’on eft communémen^que les liqueurs ne font point compreftibles ; car fi cela étoit à la rigueur, elles n’auroient pas de reffort; & tout corps qui 11’eft point élaffique, n’eft point fufceptible d’un mouvement de vibration.
- Mais fur quel fondement a-t-on cru iufq u’ici que les liqueurs étoient in-compreftiblesfC’eft parce que les Académiciens de Florence , & plufieurs autres Phyficiens qui les ont éprouvées à cet égard , n’ont jamais pu ref;
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- 416 Leçons de Physique treindre leur volume par compreffion. Mais cela fuffit-il pour établir fans ref-tri&ion que les liquides font incom-preffibles ? n’auroit-on pas conclu plus fagement ? que fi elles fe com(-priment par les efforts1 que nous forâmes en état d’employer contre elles , c’eff d’une fi petite quantité, que leur volume n’en diminue jamais fenfibler ment?
- . Aucun fait connu ne prouve donc l’incompreflibiiité abfoiue de l’eaii ; j’ai cxpofé ailleurs * des raifons , qui combattent fortement cette opinion-; ôc il me femble que notre dernière expérience achève de la détruire : car fi l’eau tranfmet le fon , elle eft élastique ; & fi elle eft élaftique , il faut qu’elle foit compreffible.
- A P P L I C A T 1 O N S*
- Puifque le fon fe tranfmet par les corps folides, comme le prouvent d’une manière inconteftable les précautions qu’il faut prendre,pour faire réuf-iir la première des deux expériences précédentes ; on ne doit plus être suffi furpris d’un fait qui amufe les en-fans ôc qui intéreffe l’attention des
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- Experimentale. 417 perfonnes les plus férieufes ; c’efl d’entendre diftindement le choc d’une épingle contre l’extrémité d’une longue poutre , lorfqu’on a" l’oreille à l’autre bout : car à caufe de la contiguïté des parties, ce choc efl rendu à l’air qui touche le bout oppofé de la pièce de bois. Il efl cependant toujours bien fingulier que le bruit perde fi peu de fa force pour parvenir à une fi grande diftance, tandis qu’à peine peut-il être entendu à travers l’épaiffeur de la même poutre ; c’ell apparemment parce que les fibres longitudinales du bois font bien moinsinterrompues par leurporofité, que ne l’eft l’affemblage de ces mêmes fibres 3 qui fait l’épaiffeur de la pièce.
- Non-feulement le fon excité dans l’eau fe tranfmet à l’air de l’atmofphère , mais auffi celui qui naît dans l’air palfe dans l’eau , & y fait fentir toutes ces modifications. J’ai eu la cu-riofité de me plonger exprès à différentes profondeurs dans une eau tranquille , 8c j’y ai entendu très-dif-tmdement toutes fortes de fons, juf» ques aux articulations de. la voix humaine»
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- '4-ï8 Leçons de Physique : Il eft vrai que tous ces Tons étoient fort affoiblis, fans doute parce que Jes parties de Peau , beaucoup moins •flexibles que celles de l’air , ne peuvent avoir des vibrations ni fi amples, ni d’une fi longue durée : mais ce qu’il y a de remarquable , c’efl que cet affoiblifiementfe fait prefquetouc entier au pafiage de l’air dans l’eau ; car à trois pieds de profondeur, j’en-tendois prefqu’aufîi - bien quà trois pouces.
- C’efl une queflion parmi' les Naturalises de fçavoir, fi les poifibns né font pas fourds comme ils font muets; *vi\M, & quoique les plus habiles * s’en hoyie, m- foient mêlés, elle efl encore indécife •
- tbedh Ron- , , i i *
- dciet, cpv. au grand etonnement du vulgaire > qui juge toujours fur les premières apparences , & fur l’analogie la moins approfondie. « Tous les autres animaux » entendent ; pourquoi les poifibns » n’entendroient-ils pas ? les poifibns » fuyent comme les oifeaux quand où a» fait du bruit ; les uns comme les au-33 très en font donc effarouchés. » Mais le vulgaire ne fçait pas qu’on ne con-noît point d’oreilles aux poifibns, ni rien qui en fafle l’office ; il ignore
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- Experimentale. 4ï(> aufli qu’on a coutume de regarder l’eau qui eft leur élément naturel,comme incapable de reflort, & que dans cette fuppofition, on feroit bien fondé à la croire imperméable au fon. Si le poiflon fuit quand on fait du bruit, il faut être bien alluré qu’il n’a pu appercevoir aucun mouvement qui l’ait déterminé à fuir ; 8c je fçais par moi-même que ce n’efl point une chofefort aifée à décider , pour quelqu’un qui eft en garde contre le pré-jugé.
- Quoi qu’il en foit, fi le poiflon n’entend point les fons qui viennent de l’air, l’empêchement ne vient pas de l’eau , puifqu’elle les tranfmet ; je ne regarde point non plus comme une raifon qui établilfe abfolument fa furdité , un défaut d’oreilles fembla-bles à celles des autres animaux : cet organe, dans le poiflon, pourroit être tout autrement conflitué qu’il ne l’efl: dans les animaux qui refpirent l’air ; que fçait-on fi ce fens n’efl: point uni-verfel pour eux , comme le toucher l’efl: pour nous ? ce qui me fait bazarder ce foupçon , c’eft qu’ayant plongé avec moi des corps fonores »
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- 420 Leçons de Physique. le bruit ou le Ton que j’ai fait naîtfef dans i’eau, m’affeétoit tout le corps par une certaine commotion très-fen-fible , ce qui vient fans doute de la grande folidité des parties de l’eau.
- Par quelque milieu que le fon fe tranfmette , il employé un tems qui elt fenfible, lors même que la diftance eft affez médiocre 3 bien différent en cela de la lumière, dont la propagation fe fait dansuninftant très-court à des diftances fort grandes. Cette différence eft un moyen commode , ôc dont on n’a pas manqué de faire ufa-ge pour mefurer la vîtefle du fon. Car'fi l’on fait tirer un coup de canon ou une boëte à une diftance connue , on peut prendre fans erreur fenfible , l’éclat de lumière qu’on apper-çoit comme le fignal du fon naiflant ; & l’on comptera , par le moyen d’un pendule à fécondés, le tems qui s’écoulera jufqu’à ce qu’on l’entende ; ainfi le tems fera connu comme i’ef-pace , ce qui donnera la vîtefle.
- Cette expérience faite & répétée depuis long-tems, par l’Académie de! Cimento , par MM. Flamfleed, Hal-îey, Derham , &c. avoit fait con-
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- Experimentale. 421 dure la vîteffe du Ton , de 180 toifes mefure de France par fécondé ; mais il reftoit encore quelque incertitude fur les réfultats , foit parce qu’ils ne s’accordoient point parfaitement en-tr’eux , foit parce qu’on avoit employé des diitances trop peu confi-dérables. En 1738 , l’Académie des Sciences*, pour terminer avec pré-^ cifion une queltion qui peut être d’u-jf ne application utile , foit pour laf* Géographie , foit pour la fûreté de la navigation , chargea MM. de Turi, Maraldi, & l’Abbé de la Caille, de faire à cet égard les expériences né-celfaires , & avec les précautions les plus convenables au fujet. Ces Académiciens firent leurs opérations fur une ligne de 1463(5 toifes qui avoit pour termes la tour de Montlhery, Sc la pyramide de Montmartre ; Sc voici quels en furent les principaux réfultats.
- i°. Le fon parcourt 173 toifes mefure de Paris en une fécondé de tems de jour ou de nuit, par un tems fe-rein ou par un tems pluvieux. Le mouvement de la lumière n’a donc point de part à la propagation du
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- 422 Leçons de Physique fon ; & les vapeurs mêlées avec les particules de l’air n’interrompent point le mouvement de vibration.
- 2°. S’il fait un vent dont la direction foit perpendiculaire à celle du fon , celui-ci a la même vîtefie qu’il, auroit par un tems calme.
- 3°. Mais fi le vent foufïle dans la même ligne que parcourt le fon , il le retarde ou il l’accéléré félon fa propre vîtefie ; c’efi-à-dire , qu’avec un vent, favorable- le fon parcourt 175 toi-fes par fécondé , plus la vîtefie du vent ; & tout au contraire , fi le vent eft directement oppofé. Et voilà pourquoi, lorfque le vent change de direction & de vîtefie , on entend du même lieu certaines cloches que l’on ne peut entendre dans d’autres tems. Ainfi connoifiant la vîtefie du fon accélérée par le vent , on. pourra eftimer la vîtefie propre du vent; car ôtant de la vîtefie accélé-, rée 173 toifes par fécondé pour celle du fon , le refte fera celle du vent.
- 40. La vîtefie du fon efi uniforme, c’efi-à-dire, que dans des tems égaux. & pris de fuite , il parcourt toujours des efpaces femblables.
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- Experimentale. 423 y®. L’intenfité ou la force du fon ne change rien à fa vîtefle : quoiqu’un fon plus fort s’étende plus loin qu’un plus foible , celui-ci parcourt comme l’autre 173 toifes par fécondé.
- Toutes ces connoifiançes , & les épreuves par lefquelles on les aacqui-fes, fournifient des moyens prompts & commodes,pour mefurer l’étendue des lieux où les opérations géométriques ne font point néceflaires ou pratiquables , comme la largeur des lacs ou des rivières à leur embouchure. Car puifqu’après avoir apper-çu la lumière d’une arme à feu , chaque fécondé de tems répond à une diftance de 173 toifes, c’eftune cho-fe fort aifée de fçavoir combien il s’effc écoulé de fécondés, jufqu’au moment où le bruit fe fait entendre. Le même moyen peut être d’un grand fe-cours dans un tems couvert, pour des vaifleaux qui craignent de fe brifec contre les côtes; car fi au lieu d’un, fallût qui en pareil cas ne fe voit pas’ de fort loin , on faifoit tirer de tems en tems quelques boëtes ou quelques coups de canon, cette lumière, qui eft beaucoup plus aétive & plus per-
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- 424 Leçons de Physique çante , indiqueroit bien mieux l’endroit que l’on doit aborder ou éviter , ôc le bruit qui fuccéderoit , en marqueront la diftance à desnaviga-; teurs attentifs.
- Nous avons dit ci-deffus, que les corps font d’autant plus fonores qu’ils-ont plus de denfité, ôc en même-tems plus de relfort : il en eft de même de tous les milieux qui tranfmettent le. fon ; ôc comme l’air eft celui de tous j qui nous eft le plus familier, nous nous y arrêterons par préférence.
- V. EXPERIENCE.
- P R E P A R AT I O N.
- AB Fig. 10. eft une planche fore épailfe fur laquelle font élevés deux-piliers C, D , qui reçoivent par en haut une traverfe E F ; cette dernière pièce eft aftujettie par deux vis qui> la font defcendre autant qu’il eft né-celfaire, pour preffer fortement unré- » dpient de verre fort épais. Ce vaifteau repofe d’une part fur des cuirs mouillés , & il eft fermé par en haut avec une platine de métal, garnie aufli d’un cuir mouillé pat deffous, de forte
- que
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- Experimentale. 42 £ que l’intérieur du récipient, lorfqu’il efl ferré dans fon chafiis, ne communique qu’avec la pompe foulante G, par un petit canal où l’on a pratiqué un robinet. Cette pompe efl: tout - à - fait femblable à celle que nous avons décrite ci-deffus * en par- *p ^ îant de la fontaine de compreffion, c’eff-à-dire , qu’il y a au bout, immédiatement avant le robinet, une petite foupape qui permet que l’air forte de la pompe , mais non pas qu’il y revienne du récipient lorfqu’on relève le pifton : ainfi le robinet étant ouvert, on peut condenfer l’air dans le récipient, autour d’une bonnette qui efl: fufpendue de manière qu’on, peut la faire fonner en balançant un peu le chaflis.
- Comme l’air fortement condenfé fait un grand effort r c’eff une fage précaution à prendre que de revêtir le vaiffeau d’une cage de gros fil de fer, afin que s’il vient à crever, les éclats ne caufent aucun dommage.
- Pour condenfer l’air en proportions-connues , il faut enfermer dans le récipient , un petit fcyphon rènverfd dont la branche la plus longue foie %mellL, Ha
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- 426 Leçons de Physique fermée , & qui contienne, à l’endroit de fa courbure , un peu de mercure, ou de liqueur colorée , Fig. ix.cat à mefure que l’air deviendra plus den-fe , en preflant par la branche la plus courte qui eft ouverte , il forcera la liqueur de monter dans l’autre , Sc condenfera l’air a b autant qu’il le fera, lui-même : ainfi quand cette petite colonne d’air fera reflerrée dans un efpace d’un tiers ou de moitié plus petit qu’auparavant, ( ce qu’on ap-percevra par les graduations marquées fur la planche , ) on jugera que l’air du récipient eft condenfé d’un-tiers, ou une fois davantage.
- E F F £ T s.
- Quand l’air a été condenfé dans le récipient, le fon que rend la fonnette eft fenfiblement plus fort qu’il n’a coutume d’être , lorfque l’air eft dans, fon état naturel; car alors on l’entend’ de plus loin.
- Ex P L i c A t i o n s.
- Puifque le fon confifte eiïentielfe^ ment dans les vibrations de toutes les parties qui eompofent le corps fo-
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- Experimentale. 427 flore , il doit y avoir plus defon partout où il fe trouve plus de parties formantes, & un reffort plus aétif : or ces deux choies fe rencontrent 9 lorfque l’air eft plus condenfé : fes parties font plus ferrées ; il y en a un plus grand nombre dans un efpace donné , 8c le reffort de chacune de ces parties eft plus'tendu ; l’air, en cet état, doit donc être plus fonore que quand il eft plus rare.
- Hauxbée,auteur de cette expérience * , ne s’eft point contenté d’apprendre en général que le fon de-£? vient plus fort, ïorfqu’on augmente la denfité 8c le reffort de l’air ; il a porté fes recherches jufques fur les proportions de cet accroiffement. Avant que de condenfer l’air, il a marqué la diflance à laquelle on cef-foit d’entendre la fonnette enfermée dans le récipient; puis l’ayant condenfé une-fois plus que dans fon état ordinaire , il trouva que le fon s’étendoit à une diflance une fois plus grande ; 8c qu’après avoir triplé la denfité de l’air,, on entendoit la fonnette de trois fois plus loin , 8cc.
- ' Que falloit-il conclure de ces e£~
- N n ij.
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- 428 Leçons de Physique1 fets ? que le Ton augmente en raifoft* directe de-la denlîtéde l’air ? non » le rapport efl plus grand ; car quand on entend la fonnette à une diftance double» ilfaut qu’à une diftance de moitié moins grande, le même Ton foit quatre fois plus fort, & en voici laraifon.
- Le corps fonore communique detou-tes parts fes vibrations à l’air qui l’environne ; fon a dion fe propage donc par des rayons de ce Huide qui vont» toujours en s’écartant les uns des autres comme ceux d’une fphére , ôc i’oreille qui écoute devient la bafe d’un cône d’air animé par le corps jfonore qui eft au fommet. Voyez lai Fig. 12. /'- g
- Or c’efl une chofe connue de tous ceux qui ont quelques notions de Ma-thématiques, que le cercle qui efl deux fois plus grand qu’un autre ^renferme par fa circonférence un efpaçe qui a quatre fois plus d’étendue ; Sc potir exprimer cette proportion d’ùne ma? niére générale ; les cercles font entre eux comme les quarrés de leurs diamètres : ainh le cône a-b c a une bafe quatre fois plus étendue que a d e, qui cil une fois plus court; car <?.».dia.-
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- Experimentale. 429? métré de celui-ci, n’eftque la moitié de b c, diamètre de l’autre ; & par eonféquent, fi l’ouverture de l’oreille^ qu’on fuppofe circulaire , eff d’un diamètre égal à de, lorfqu’eîle eft placée à la iere. difiance, elle reçoit quatre fois plus de rayons fonnans qu’elle n’en reçoit à la 2<ie. diftance.
- Par la même raifon elle en recevroît cy fois moins à la 3me, 16 fois moins à la 4me.. & comme 16 eff le quarré de 4 ; 9 le quarré de 354 le quarré de 2 ; on peut dire généralement que le fon décroît comme le quarré de la diftance qui augmente..
- Mais puifqu’ayant doublé la denfité & le relîort de l’air tout enfemble 3 on entend le fon deux fois plus loin qu’auparavant; qu’avec un air 3 fois plusdenfe, 8c 3 fois plus élaftique, on l’enteiad à une cfiffance 3 fois plus grande ; en fuivant le principe que je viens d’expliquer , if faut que l’intenfité du fon foit , ou comme le quarré. de la denfité , ou comme le quarré de l’é-lafficité de l’air r ou bien comme le produit de l’une multipliée par l’autre. M. Zanotti curieux de fçavoir laquelle de ces trois loix étoic celle de
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- 430 Leçons de Physique la nature , s’eft enfin fixé à la troifié-* me, après des expériences autant in-génieufes que délicates , & dont il faut voir le détail dans fes ouvrages » * De b«- ou dans les extraits * qu’on en a faits.
- Vdilt a Applications*
- An. mfti- Il fuit de ces principes fondés fur
- tuto Com•
- mentarT.p. l’expérience & fur le raifonnement, que les corps fonores doivent fé faire entendre plus fortement par un tems froid que lorfqu’il fait fort chaud , puifqu’alors l’air eft pins condenfé ,• 8c qu’il a plus de reffort : mais cetté' augmentation de denfité n’eft point affez confidérable apparemment pour avoir un effet fenfible à l’égard des fons , ou bien comme ces change-mens fe font pardégrés 8c- lentement * ce qui en réfulte pour l’augmentation ou pour l’affoibliffement: des fons, ne fe fait point remarquer.
- Tout le monde connoît l’effet des trompettes parlantes , ou-porte-voix i le Chevalier Morland, 8c ceux qur le font appliqués comme lui à perfectionner cet inflrument, femblent n’avoir eu en vûe que la direction des-rayons fonores, Sc avoir rapporté à cette feule caufè l’augmentation d;u
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- Experimentale, 43 r Ion : c’efl: pourquoi M. Hafe veut qu’il foie compote de deux parties , dont une foit elliptique , & l’autre parabolique, Fig. 13. & qu’elles ayentuix foyer commun en b , afin , dit-il, que les rayons partant de l’embouchure-a , premier foyer de la portion elliptique , & étant réfléchis de tous les points c, d,e,f, &c. fe croifent au foyer b , qui efl: commun à la portion, parabolique , pour être enfuite réfléchis parallèlement des points i,k r l, &c.
- On ne peut nier affûrément que cette forme ou quelque autre peut-être encore plus avantageufe, ne contribue beaucoup à augmenter le fon dans la diredion a g , ou fuivant Taxe de Tinftrument ; puifqu’il doit fe trouver par ce moyen autant de mouvement dans la colonne d’air ilmn, qu’il y en auroit dans toute l’hémif-phére , dont le centre feroit occupé par la bouche d’un homme qui parle-îoit fans porte-voix. Mais doit-on être fatisfait de cette raifon , quand on demande pourquoi à côté & derrière Tin-flrument, le fon paroît encore fl fort augmenté^Comme la.reflexion.du fon-
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- 4^2 Leçons de Physique fuit les mêmes loix que celle de îà‘ lumière ,fuppofons que le porte-voix de M. Hafe fo,it poli intérieurement comme un miroir, & plaçons en a un point radieux comme une bougie ; que doit-il arriver? la lumière fera condenfée , ôc il fera certainement plus clair en mn, qu’il n’y fer.oit fans lefecours de l’inftrument ; mais tous, les environs, au lieu d’être plus éclairés , feront dans une grande obfcuru-té. Il y a donc à l’égard du fon quel-qu’autre chofe qu’un mouvement ré?-fléchi en conféquence de la figure du porte-voix ?
- Oui fans doute , & l’on peilt dire en général que le fon augmente toutes les fois que le corps fonore iimprime fon mouvement à un air qui eft appuyé ; la voix fe fait mieux entendre dans les rues d’une ville qu’en rafe campagne ; & mieux encore dans une chambre clofe que dans la rue :c’eft que les particules d’air qui ont été plus fortement pliées, font des vibrations plus grandes ; ôc l’air, comme tout autre refifort, fe comprime d’autant plus , qu’il fe déplace moins 3 pendant que la puilfance comprimant te agit fur lui. Mais.
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- Experimentale. 433 Mais cette augmentation du Ton causée par l’immobilité de Pair eft encore plus fenlîbîe, quand c’eff un corps dur qui arrête & qui foutient les parties de ce fluide. Un Orateur fe fait mieux entendre,quand il y a moins de monde pour l’écouter, 8c que le lieu où il parle, n’eff pas meublé ; car alors le fon,au lieu de s’amortir, comme il fait, en frappant des corps mois 8c fans réaction , revient fur lui-même , ou fe porte d’un autre côté, fuivant la manière dont il eft réfléchi. Voilà pourquoi le bruit du tonnerre , celui du canon ou d’un fufil, s’étend plus loin dans les vallées 8c le long des rivières, que dans le pays plat ; & que dans les aqueducs 8c dans les antres fouterrains voûtés , la voix la plus foible fe porte intelligiblement d’un bout à l’autre. C’eff encore par la rai-fon d’un air immobile,,( d’ailleurs fortement comprimé., 8c appuyé contre des parois fort dures ) qu’un homme enfermé dans l’eau fous la cloche du plongeur, penfa s’évanouir par l’étonnement que lui caufa le fon d’un cornet ou petit cor qu’il effaya d’emboucher. * On doit expliquer par le * st«rm. TmelIL Oo ç°llcz- c*-
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- 434 Leçons de Physique
- yjoj. rom. même principe ce q.ui furprend les
- -»'• tintam. . 1 , 1 > ai
- i. curieux dans ces édifices, ou la voix îa plus baffe fe fait entendre d’un angle à l’autre, fans que les afîiftans qui font placés par-tout ailleurs, puiffent entendre un mot de ce qu’on dit ; car ces angles font ordinairement con? tinués à la voûte, & ils contiennent une portion d’air qui ne fe déplace point, & dans laquelle le fon devient & fe conferve plus fort ; & la figure de la voûte occafîonne des réflexions telles qu’il les faut pour le tranfinettre.
- Enfin quand la mafle d’air qui rer çoit le fon > fe trouve contenue par des parois qui étant dures, font encoure minces & élafliq.ues, au premier effet, dont je viens de parler , il s’en joint un autre ; non-feulement le fon augmente en-dedans, parce que l’air intérieur efl folidement appuyé ; mais ee même fon augmenté fe tranfmet aufïi à l’air extérieur, parce qu’il frapr p.e un corps élafiique, & qu’il le met en jeu. Pour preuve de ceci, que l’on fupprime, que l’on crève , ou qu’on lâche feulement l’une des peaux d’un tambour ; en frappant fur celle qui refte, on n’en tirera pas autant de fon
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- Experimentale. 451 qu’auparavant ; d’ou vient cette différence ? c’eft que l’air contenu dans la caille n’a plus d’appui par en-bas, au lieu que quand il eft appuyé fur une peau bien tendue, il reçoit plus de mou vement,parce qu'il rélifte davantage ; 8c il le communique au-dehors * parce qu’il repofe fur un corps élaf-tique.
- Maintenant on voit bien pourquoi le fon augmente non feulement dans la direction du porte-voix, mais auftï dans tous les environs ; car cet inftru-ment, comme on fçait, eft fait de feuilles de métal fort minces, 8c par conféquent très-propres à tranfmet-tre au dehors le fon qui augmente beaucoup au-dedans, parce que la malfe d’air que la voix frappe, eft contenue par des parois fort dures.
- Ce que je dis du porte-voix peut s’entendre de tout autre infiniment, même de ceux qui font à cordes ; car pourquoi faut-il, par exemple, qu’un clavecin ou une balfe de viole , foit une caiffe de bois mince 8c élaftique ? c’eft que fans cela le fon des cordes fe communiqueroit à un air vague 8c fans appui , qui échapperoit, pour
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- 436 Leçons de Physique ainfl dire , à leur choc ; au lieu qu’elr les agiflfent fur une malte qui eft comme forcée de recevoir d’elles un plus grand mouvement, ôc qui letranfmet au dehors par la réadion du bois.
- Le fon comme tout autre mouve^ ment change de direction , lorfqu’il rencontre des obftacles qui ne l’ab-forbent point : ôc alors il fuit la loi *nm. i. commune ; * fangle de fa réfledion ?s9. devient égal à celui de fon incidence.
- Le fon réfléchi que fon nomme communément Echo, ne fe diftingue point du fon dired, c’eft-à-dire , de celui qui vient immédiatement du corps fonore , quand la réfledion fe fait de fort près ; l’un ôc l’autre fe confondent. Mais lorfqu’il y a unediftan-ee fuflifante , comme le fon qui vient par réfledion , fait plus de chemin que celui qui vient diredement, il arrive plus tard à l’oreille, ôc y répété la première impreffion. Suppo-fons , par exemple , qu’une per-fonne parle à voix haute, vis-à-vis d’un rocher O éloigné de 173 toi-»-fes , Fig. 14. elle s’entendra parler dans le même inftant ; mais le fon qui ka frapper en 0, Ôc qui reviendra à
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- Experimentale. 437
- elle par réflection, employera deux fécondés de tems à caufe du double trajet de 173 toifes. Et parce que le fon qui va plus loin , met plus de tems pour aller ôc pour revenir , s’il y a des obflacles en P 8c en qui réfléchiffent les rayons fonores vers le même endroit, on y entendra fuc-celîivement deux , trois, ou quatre échos. C’eit encore par cette raifon qu’étant placé en r , Fig. 12. on entend d’abord le fon de la cloche a par le rayon a r, 8c enfuite l’écho de la même cloche par les rayons as , s r.
- Les échos ne fe trouvent point en rafe campagne , mais très-communément dans les boisdans les rochers,
- 8c dans les pays montagneux, parce que le-fon y rencontre bien fréquemment des obftacles qui le réfléchillent; on en a obfervé qui répètent un grand nombre de fois , comme celui de .Wodock , qui répété dillindement 17 fyllabes pendant le jour, 8c 20 pendant Ia’nuit : * mais on a toujours obfervé en même tems que les der-nieres répétitions lont plus loibles d'oxf.n en que les premières , ce qui ed une conféquence nécefïaire ; car les fous
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- * Wft. de P tAcad.de s fr. 17 io. f.
- 18.
- * * Tom, AT.jp. 187.
- __ a
- 438 Leçons de Physique qui viennent les derniers , ont fait plus de chemin que les autres , & le fon eft un mouvement qui diminuecom-me le quarré de la diftance qui augmente , à moins que l’obftacle qui réfléchit les rayons fonores , ne foit d’une figure propre à diminuer leur divergence.
- Les échos deviennent quelquefois des phénomènes fort finguliers, par la rareté des circonftances qui les font naître : à 3 lieues de Verdun il y a deux grofles tours éloignées l’une de l’autre de 36 toifes , lorfqu’on parle un peu haut dans la ligne qui joint ces deux édifices, la voix fe répété 12 ou 13 fois, toujours en s’affoi-blifîant ; les deux tours fe renvoyent leYon alternativement, comme deux miroirs qui fe regardent, multiplient l’image d’une bougie placée entre eux : * on voit encore la defcrip-tion d’un écho plus finguîier dans les Mémoires de l’Académie , imprimés avant 1700. * * On trouve aifez facilement la caufe de tous ces effets , en étudiant avec un peu d’attention, la nature 8c ta pofitiomdes lieux, ou la figure de tout ce qui eft élevé fur le terrain.
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- Experimentale. 439 De l'Ouie , & de fin Organe.
- Da n s le premier volume de cet ouvrage j’ai fait une digrefïion fur les fens, où j’ai traité feulement du toucher , du goût 6c de l’odorat ; on a dû voir par ce que j’en ai dit, que ces trois premiers fens ne nous mettent en commerce qu’avec les objets qui agiflent immédiatement fur nous. Mais à quoi en ferions-nous réduits , s’il n’y avoit rien de fenfible pour nousjque par des actions immédiates; fi nous n’appercevions une bête féroce ou vénimeufe, que par fa morfu-re , une pierre qui menace notre vie, que quand elle commence à nous écrafer ? Quel tableau feroit-ce que celui du monde, fi tous les hommes reflembloient à ces créatures imparfaites , qu’une furdité ou un aveuglement de naiffance met hors d’état de participer à la plûpart des idées communes ( a ) , 6c qui feroient plus mal-heureufes encore, fi plus favorable-
- (æ) Voyez l’Hiftoire d’un lourd & muet de «alliance qui commença à entendre & à parler à l’âge de 24 ans. Hijl. de l’Acad. des Sciences,
- I70J.P.I8.
- O o iiij
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- 440 Leçons de Physique ment traités par la nature , nous n’étions capables d’adoucir un peu la rigueur de leur fort. Par le fecours de l’ouie & de la vue nous fortons, pour ainfi dire , de nous-mêmes ; nous allons au-devant des objets ; nous les jugeons de loin ; 8c fur le rapport de ces deux fens, le défir ou la crainte nous fait prendre 8c les-moyens 8c les précautions néceffaires à notre bien-être.
- On auroit peine à dire ce qui nous eft le plus néceffaire, ou de la vûe ou de fouie. C’eft ordinairement en fup-pofant la privation de l’une ou de l’autre , que l’on ellaye d’en juger ; mais bien fouvent cette comparailon manque de jufleiTe & conduit à un faux jugement, parce qu’on ne met pas les circonftances égales de part & d’autre. Il y a une grande différence à faire d’un aveugle ou d’un fourd de naiffance , à celui qui a vû ou entendu jufqu’à un certain âge, 8c qu’un accident a privé de l’un de ces deux fens ; je n’ai point allez médité fur les regrets d’un homme qui fçait qu’on peut voir, 8c qui n’a jamais vû., pour les comparer à ceux d'un autre hom-
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- ÈX'ÏERÎMENT'ALE. 44 f
- me qui fçait qu’on peut entendre , ôc qui n’a jamais entendu ; j’ignore quelle effc leur peine , & de quel côté il y en a davantage ; mais à préfent que je fçais combien il eft difficile de faire naître des idées à quelqu’un qui n’entend point , ôc de combien de connoiffances divines ôc humaines eft privé un homme qui n’a' pu avoir aucune éducation , j’aimerois mieux être né aveugle que fourd. Je choiïirois tout différemment, fi conrioiffant l’écriture , ôc les autres figues communs à la fociété , il me falloit opter entre î’ouie ôc la vue ; de ces deux biens le dernier me toucheroit davantage.
- Cependant, dit-on, toutes chofes égales d’ailleurs , un fourd- eft toujours plus trille qu’un aveugle.
- Si vous appeliez’trifteffe, un air ab-fent ôc étranger à la converfation, vous avez raifon ; il n’y prend aucune part : mais en eft-il plus affligé qu’un aveugle devant qui l’on difpute de la beauté d’une étoffe ? je ne le crois pas , à moins qu’il ne s’imagine qu’on parle de lui , ou de ce qui l’inté-reffe ; ôc alors ce n’eft plus fim-plcment à un aveugle devant qui
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- * 'Siim. de Trévoux Sept. 1701. f.o.
- Ty an fa fl. Philofopb. »o. 3.12.
- Ton difpute d’une étoffe , qu’il le faut comparer , mais à un aveugle à qui il importe de fçavoir, fi cette étoffe eft belle ou laide : je veux dire que les regrets de l’un 8c de l’autre font égaux , quand l’intérêt eft égal de part 8c d’autre ; mais je penfe que l’aveugle a plus d’occafions de regretter, parce qu’on ne fupplée point à la vûe, ni aulïi facilement, ni auffi parfaitement qu’à l’ouie. On a vû des gens qui étant devenus fourds à un certain âge , s’é-toient fait une habitude d’entendre au feul mouvement des lèvres , tout ce qu’on leur difoit, 8c même de conver-fer ainfi avec d’autres fourds. *
- Au refte pourquoi chercher quel eft le plus avantageux de deux biens qui le font peut-être également f il femble que la nature l’ait décidé ainfi, puifque ne faifant jamais rien de fu-perflu, elle a pourtant jugé à propos de nous donner deux oreilles, comme elle nous a donné deux yeux.
- L’ouie a pour objet le bruit & le fbn, dont nous avons parlé précédemment ; la différence qu’il y a entre l’un & l’autre , c’eft que le premier eft un trémouffement irrégulier 3
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- Expérimentale. 443 ou peut-être un aftemblage de plu-fieurs Tons qui font enfemble fur l’organe une impreflion confufe , au lieu que le fon proprement dit conGfte dans des vibrations régulières, homogènes , 8c qui fe font fentir plus dif-tinétement ; peut-être même les fons n’affe&ent-ils qu’une certaine partie de l’organe , & que le bruit les ébranle toutes en même tems.
- L’oreille eft l’organe de Fouie ; c’eft par cette partie qui paroît extérieurement en forme d’entonnoir aux deux cotés de la tête, que le fon s’introduit, pour aller toucher les fibres nerveufes , où s’accomplit la fenfa-tion. Je n’entreprendrai point une def-eription anatomique 8c complette de cet organe : c’eft aux gens de l’art à entrer dans ce détail, qui feroit peut-être déplacé ici : le Leéteur qui en jugera autrement, trouvera bon que je le renvoyé aux ouvrages qui ont été faits exprès fur cette matière ; 8c nommément à celui de M. le Cat *, * Traité Jn
- qui a compare les delleins des plus Traité de grands Maîtres avecfes propres ob- l’orei/ie, de
- 9 T r r M. du Fa-
- iervations. Je me contenterai donc nty, de nomml^fuccin&êment les princi-
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- 444 Leçons de Physique pales parties que la nature employa pour faire fentir les fons , & de les indiquer par des figures gravées d’après les meilleurs Anatomiftes ; car mon deflein fe borne à faire comprendre feulement , par quelle méchanique nous entendons les fons.
- AB, Fig. 16. repréfente lar partie extérieure de l’oreille , dont le fond qui eft vers C, s’appelle la Conque. C D eft le Conduit auditif vu extérieurement ; c’eft un canal qui part de la Conque, & qui aboutit au Timpan E ; cette membrane mince qui fe préfente obliquement, n’eft pas tout-à-fait plane, mais un peu concave du côté du conduit auditif ; immédiatement après, en avançant vers l’oreille interne , font quatre offelets qu’on appelle , à caufe de leur figure, POs or-biculaire 1, P Etrier 2 , P Enclume ^ , Scie Marteau : une partie de celui-ci que l’on le Manche rp, aboutit au
- centre du timpan, & fert à le tendre plus ou moins ; la première cavité qui eft fous cette membrane, fe nomme la Caijfe du Tambour ; elle eft pleine d’air 6c communique avec la bouche par un canal Ff qui fkfiomme la
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- ËXÎERIMENTALE. 44 J Trompe d'Eitfîache j de forte que l’air du tambour communiquant toujours avec l’air extérieur , fait équilibre à celui qui remplit le conduit auditif ; à la caille du tambour répond une autre partie de l’oreille , qu’on nomme Labyrinte, compofé du vefiibule G , des trois canaux fémicirculaires //, 7 , K , Sc du limaçon L, que je vais décrire féparément.
- Le limaçon eft un cône un peu écrafé , Fig, 17. enveloppé d’un conduit qui, comme un pas de vis , fait à peu près deux fpires Sc demie, Fig» 18. '
- Ce conduit qui va toujours en é-t-réciflant , efl; divifé dans toute fa longueur par une cloifon membra-neufe dont les fibres tendent à l’axe du cône qui lui fert de noyau , Fig. îy. C’elf cette partie qu’on nomme Lame fpirale, Sc qui va toujours en étrécifiant comme le conduit qu’elle partage , depuis la bafe du cône juf-qu’à la pointe. Ainfi les fibres qui compofent fa largeur deviennent toujours de plus en plus courtes, en approchant du Commet du cône.
- Le conduit Ipiral partagé en deux
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- 446 Leçons de Physique par la cloifon dont je viens de parler, a néceflairement deux orifices M, N, dont un aboutit au veftibule du labyrinthe , & l’autre à la caifife du tambour.
- Enfin le nerf auditif O fe divile en plufieurs branches qui palfent dans le veftibule , & le fubdivifent en une infinité de petites fibres qui fe dilfribuent à toutes les parties du labyrinthe : voilà à peu près quelle eft la ftrudure de l’oreille ; en voici maintenant les fondions.
- La conque , parce qu’elle eft éva-fée prefque en forme d’entonnoir, reçoit les rayons fonores en plus grande quantité , & leur adion fe tranfmet par le conduit auditif jufqu’à la membrane du tambour où fe fait la première impreftion. Si cette membrane eft lâche, les fons foibles s’y amortilfent, & ne palfent pas outre ; ou bien, s’ils palfent, leurimpreflion eft fi peu fenfible , que l’ame n’y fait point attention. Voilà pourquoi , îorfque nous fommes occupés d’ail-; Lurs, il peut fe faire auprès de nous des petits bruits ou des fons médiocres qui nous échappent. Mais fi le
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- Expérimentai, e. 447 fimpan efl bien tendu , ( & c’eft ce qui arrive quand on écoute, ) le moindre Ton fe communique par cette membrane éiaftique à la malle d’air qui .eft dans la caiffe du tambour;& de cen air il paffe à celui qui efl dans le labyrinthe dont toutes les parties font revêtues des petites fibres du nerf auditif.
- Un trop grand brait fatigue l’oreille , 8c va quelquefois jufqu’à rendre fourdes pour un tems, 8c même .pour toujours , les perfonnes qui s’y font expofées^: c’efi:qu’une imprefiion trop forte fur cet organe , comme fur les autres 9 engourdit les parties qui font délicates, ou en dérange l’œ-conomie,. Après un grand bruit, les fions foibles font à l’oreille , ce qu’efi; à l’œil une petite lumière après une grande illumination.
- Tout le monde fçait, 8c les enfans mêmes n’ignorent pas qu’on entend le fon bien plus fortement , quand .on tient le corps fonore dans les dents 9 ou qu’on a la bouche ouverte defiiis ; c’efl qu’alors les vibrations fe communiquent à l’air du tambour par la trompe d’Euftachc ; & cette action ,
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- 448 Leçons de Physique qui eft comme immédiate, doit le faire fentir bien pins fortement que celle qui fe tranfmet par le timpan : c’eft un moyen de mieux entendre, que l’on voit allez fouvent mettre en nfage par les gens qui ont l’ouie un peu dure ; ils ouvrent la bouche quand ils écoutent avec beaucoup d’attention.
- ' Il fuit de cette obfervation , que
- là membrane du tambour, ou letim-
- pan , -n’eft point une partie eftentiel-
- îement -néceftaire pour la perception
- des fons , puifqu’ils pourroient fe
- tranfmettre immédiatement à l’air qui
- eft dans la caille ; & l’expérience a
- prouvé que cette conféquence eft
- jufte ; car des chiens à qui l’on avoit
- ôté cette membrane, ne devinrent
- point lourds, auiïi-tôt après cette opé-
- *priUisi'anon *; mais l’expérience même a
- àe l'ame fajt voir que fans cette efpéce de bardez betes, . , , > r
- chat. nere, les autres parties ne peuvent le conferver long-tems, puifque ces animaux , quelques femaines après , n’entendoient plus comme auparavant, la voix de ceux qui les appel-îoie-nt.
- On eft parfaitement d’accord fur
- l’exiftence
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- Expérimentale. 449 Pexiftence du timpan , fur la' place qu’il occupe , & même fur fes fonctions ; mais on ne l’eft pas de même , quand il s’agit de fçavoir, fi cette ef-péce de diaphragme ferme abfolu-ment le conduit auditif, ou s’il peut s’ouvrir fans fortir de fon état naturel; les uns * tiennent, pour cette der- * Dittl!r niére opinion 6e citent l’expérience demo»jir*t. de certaines gens qui font fortir par*"^'8* leurs oreilles la fumée du tabac qu’ils ont retenu dans leur bouche ; les autres foutiennent le contraire , ôc s’ap-puyent fur l’expérience d’un habile Anatomifte % , qui ayant rempli de * mercure l’oreille d’un fujet mort , nel}"~ put jamais faire palier ce minéral deEç%. la caille du tambour dans le conduit auditif.L’expérience des fumeurs doit-elle être regardée comme un effet contre nature , auquel cas elle ne prouveroit rien? ou bien la mort donne-t-elle au timpan une adhérence invincible qu’il 11’auroit pas dans le fujet vivant, ce qui rendrait l’expérience faite avec le mercure auflfi peu concluante? Tout l’embarras de cette décifion celle , quand on fçait que la fumée ne palfe point , comme on T'orne! IL Pp
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- 4jo Leçons de Physique le dit, par l’oreille ; Sc que ce prétendu fait n’eft au fond qu’une fuper* cherie , par laquelle certaines gens en impofent à ceux qui font allez crédules, pour fe rendre aux premières apparences,ou trop peuinftruits pour les approfondir, comme je l’ai appris * m. Ma- d’un'de nos Anatomiffes * dont les VüfcAd îes lumières & la candeur font très-con-sc.&cLr- nues,& qui m’a dit s’en être alluré, par oJpIçrl* l’aveu même de plufieurs foldats des de vérifier Invalides qui s’étoient vantés de ren~ iefa.it. ja fum^e par jes oreilles.
- Comme la propagation des fons fe fait félon les mêmes loix que celles de la lumière , on peut ralfembler les rayons fonores, & les condenfer comme ceux qui viennent d’un objet lu-mineux.Que l’on falfe donc un cornet de figure parabolique Fig. 20. au fond duquel aboutilfeun petit canal , dont on placera le bout dans la conque de l’oreille , alors tous les rayons parallèles, comme ah , cd, ferontraffem-blés en/, foyer de la parabole, & augmenteront confidérablement la force du fon dans le conduit auditif.
- Mais comme ces inflrumens acoustiques ne doivent avoir d’autre effet
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- Experimentale. 45*i que de renvoyer le Ton à l’oreille de celui qui s’en lèrt, il faut empêcher qu’ils ne letranfmettent autour d’eux, comme le porte-voix ; c’efl pourquoi je voudrais qu’on les fît de métal bien poli , afin que par leur dureté , & par la régularité de leur fur-face , la réfleXion des rayons fût plus complette , mais qu’on amortît leur reffort, en les couvrant par dehors avec une peau de chagrin , ou avec quelque chofe d’équivalent.
- M. Le'Cat * , frappé de ce que la nature a pratiqué dans l’organe dede-Fouie plufieurs cavités remplies d’air/' a imaginé , pour aider les perfonnes qui ont de la peine à entendre, un double cornet qui eft repréfenté par la Fig. 21. & dont l’ouverture CD peut avoir 2 pouces f ou 3 pouces de diamètre. Dans l’opinion où je fuis que l’augmentation du fon , par ces fortes d’inftrumens, vient autant de l’immobilité de l’air, que d’une réflexion bien ménagée des rayons honores , je ne doute nullement qu’on ne puiffe tirer avantage de cette nouvelle invention.
- ppïj
- * Traité r Jens , 2ÿZ.
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- 452 Leçons de Physique Des Sons comparés.
- C e que j’ai dit précédemment touchant la nature du Ton en général, doit faire comprendre que les corps honores font capables d’exciter en nous différentes fenfations, non-feulement parce qu’étant plus denfes ou plus élaffiques les uns que les autres, ils peuvent agir plus puiffamment ou plus Iong-tems ; mais encore , parce que leur reffort étant plus ou moins tendu , doit être fufceptiblc de vibrations plus ou moins fréquentes : & en effet , tout le monde s’apperçoit que le fon d’une cloche, & celui, d’une bonnette , différent beaucoup entre eux ; ôc pour le peu qu’on y faffe attention , on reconnoît aifément qu’il y a dans cette différence quelque choie de plus que le degré de force ; car quand on feroit fort près de la bonnette , & très éloigné de la cloche , l’organe feroit encore affefté d’une manière bien différente par ces deux, fons. Il en eft de même d’une corde, quand on prendroit foin de la pincer toujours également fort, fi elle eff:
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- Experimentale. 40: plus ou moins tendue , le fon change , & l’on n’apperçoit d’autre caufc de cet effet, qu’une roideur plus ou moins grande dans les parties , d’où il doit réfulter un frémiffement plus ou moins prompt.
- Ce font ces différentes nuances de fon , qui procèdent de la fréquence plus ou moins grande des vibrations dans les parties du corps honore, que l’on appelle Ions , & dont la combi-naifon harmonieufe fait l’objet de la mufique , de cet art merveilleux qui a tant de pouvoir fur l’ame , & dont tant de perfonnes font occupées aujourd’hui , foit par goût, foit pas profeffion.
- On diftingue tous les tons tn graves , & en aigus : on appelle grave celui d’un corps fonore,dont les parties frémiffent plus lentement que celles d’un autre à qui on les compare , ou ( ce qui eft la même chofe, ) qui, dans un certain tems , fait moins de vibrations que lui. On voit, par cette définition, que le ton n’eft grave ou aigu que par comparaifon à un autre ton ; 8c que l’une ou l’autre de ces deux qualités peut varier autant qu’il
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- 45*4 Leçons de Physique peut y avoir de différences entre les nombres de vibrations que les corps fonores peuvent faire ? dans un teins donné.
- Mais quoique les tons puiffent varier prefque à l’infini, eu égard à la comparaison des nombres, leurs différences fe renferment dans des bornes beaucoup plus étroites, fi l’on s’en tient au fênfible ; car l’oreille la plus délicate ne diftingue ces nuances,que quand il y a un intervalle affez confidérable entre les nombres qui les produisent. Par exemple , fi l’on tend une corde de clavecin, de manière qu’elle faffe 200 vibrations dans une fécondé , elle aura un certain ton ; fi elle Se trouve enSuite un peu plus tendue , & que dans un pareil tems elle faffe 201 , 202, ou 203 vibrations , elle aura Sûrement un ton plus aigu , phyfiquement, mais non pas fenfiblement, parce que le nombre des vibrations qu’elle fait en dernier lieu , n’eft point affez différent du nombre de celles qu’elle fait d’abord.
- Lors donc que l’on touche deux corps fonores enfemble, comme deux cordes de clavecin ou de vielle, leurs
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- Experimentale. 43* ç vibrations ont néceffairement un certain rapport de nombres entr’elles , de forte qu’après un certain période , les deux cordes recommencent en même-tems ; & c’eft cette efpéce de réunion périodique , que Ton nomme accord , ou consonance.
- Les accords font d’autant plus parfaits , que les vibrations rentrent ou fe réunifient plus fouvent, ou que leurs-nombres , pour chaque tems , différent moins entr’eux. On appelle unijfon, l’accord de deux cordes dont les vibrations fe font une pour une ; celle des deux qui fait deux vibrations contre une, donne Vottave au-d'eflus ; fi elle en fait trois contre deux, elle donne la quinte j quatre contre trois , la quarte ; cinq contre quatre , la tierce majeure ; fix contre cinq , la tierce mineure.
- Mais, comme on voit, tous ces accords d’une corde avec l’autre, n’ont rien d’abfolu ; le ton que je nomme o&ave , quinte , &c. deviendroit tout d’un coup toute autre chofe , fî je changeois le ton de l’autre corde, qui me fert d’objet de comparaifom 11 en eft de même du fon que je nom-
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- me grave ou aigu ; il change de dénomination fans changer de nature , toutes les fois que le fon auquel je le compare vient à changer*
- C’eft un inconvénient confidérable en mufique de n’avoir pas un ton fixe & invariable , que l’on puiffe toujours retrouver, & auquel on rapporterait tous les autres. Cette efpéce de fifftet dont on fe fert pour déterminer le ton des voix & des inftrumens dans un concert, ou ces flûtes que l’on dit être au ton de l’Opéra , ne font point des moyens furs pour éviter toute variation : l’expérience fait voir que tous les inftrumens de cette efpéce , comme les autres , ne gardent pas conftamment leur état ; mais quand ils pourraient le garder , s’ils viennent à fe perdre ou à fe cafter, comment retrouver leur véritable ton l De tous les Phyficiens, qui fe font propofés de procurer à la mufique ce ton fixe tant défiré, perfonne que je fçache n’a travaillé avec plus de zélé & plus de fuccès que M. Sauveur ; quoiqu’à dire vrai, les moyens qu’il a imaginés ne me paroiffent point encore marqués au coin de cette fim-plicité
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- Experimentale. 457 plicité qui annonce une invention de pratique. C’eft dans Tes propres écrits ou dans les extraits qu’on en a faits *, qu’il faut voir quelles ont été fes recherches à ce fujet, & jufqu’à quel point il a réuflfi. Je me Contenterai de dire ici que cet ingénieux & fçavant Académicien, pour déterminer 8c fixer un Ton au-deffous duquel on prit la fuite des tons graves, 8c au-deffus , celle des tons aigus, mit à profit une remarque qu’il fit, & qu’une oreille un peu attentive peut faire, en entendant accorder deux tuyaux d’orgues. JLa rentrée ou la réunion de leurs vibrations fe fait fentir par un fon plus fort; & le tems qui fe paffe d’une réunion à l’autre eft quelquefois affez fenfible pour être mefuré. On fçait , par la nature des accords , combien il faut qu’un des deux tuyaux faffe de vibrations dans le même-tems que l’autre en fait un certain nombre; que de deux tuyaux accordés à l’oftave, par exempled’un fait deux vibrations, pendant que l’autre en fait une feulement. Si l’intervalle d’une rentrée à l’autre étoit allez fenfible, on pour-roit donc fçavoir combien de tems Tome 11L Q q
- de
- . des Sc. 1709, f- IH.
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- q,$8 Leçons de Physique employent celui-ci pour faire deux,' celui-là pour faire une vibration. Ainli le tems pendant lequel fe font les vibrations d’un certain ton étant déterminé parl’expérience,<3c le nombre des vibrations qui font les autres tons pendant le même tems, étant connu d’ailleurs , M. Sauveur prend pour le fon fixe, celui qui fait 100 vibrations en une fécondé ; & il appelle oüave fixe aiguë, celle qui eft au-dellus, c’eft-à-dire , le fon qui fait coo vibrations en une fécondé ; 8c oQavefixe grave, celle qui eft au-deffous, ou le fon qui fait yo vibrations en une fécondé.
- M. Sauveur, ayant trouvé par expérience qu’un tuyau d’orgues d’environ y pieds ouvert rendoit ce fon fixe dont je viens de parler , compara cette longueur à celles de deux autres tuyaux dont l’un rendoit le fon le plus grave, 8c l’autre le fon le plus aigu que l’oreille humaine pût diflinguer ; 8c ayant examiné, par la comparaifon de leurs dimen-fions, combien chacun pouvoit faire de vibrations dans le tems d’une fécondé , il trouva que le fon le plus grave que nous puiffions diflinguer vient d’un corps fonore qui fait L2 vi«
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- Experimentale. 459 bradons 7 par fécondé, & que le fou Je pins aigu fait en pareil tems 6400 vibrations; Sc comme 12 f efl à 6400 à peu près dans ie rapport de 1 à y 12, on peut conclure que l’oreille eft fuf-ceptible de y 12 degrés de fenfations.
- Si l’on a une fois un ton fixe par le moyen des tuyaux d’orgues , on peut l’avoir pour toutes fortes d’inf-trumens ; car une corde de viole , une flûte , un haut-bois , &c. peut fe mettre à l’uniiïon avec le tuyau qui donnera le ton fixe.
- La grandeur des vibrations ne faic rien au ton : quand ie corps fonore vient d’être touché , elles font d’abord plus étendues, Sc le fon en eft plus fort; mais quoiqu’enfuite elles deviennent plus petites, Sc que le fon s’afFoibliile en conféquence , le ton fubfifle le même jufqu’à la fin , parce que les vibrations , quoique moins grandes à la An qu’au commencement , font toujours de la même durée : c’eft la propriété des corps à reffort. Ceci ne doit pourtant s’entendre que du fon principal, de celui que toute oreille entend, dès que le corps fonore a été frappé ; car
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- 4^0 Leçons de Physique lorfqu’on y fait plus d’attention, & à mefure que le fon principal s’affoi-blit, on diftingue allez fouvent d’autres tons , dont nous elfayerons de rendre raifon ci-après.
- Une corde fait des vibrations d’autant plus fréquentes, 8c par confé-quent rend un fon d’autant plus aigu , qu’elle eft plus courte,ou moins greffe , ou plus tendue. Si l’on veut donc en accorder deux qui foient de même matière , il faut avoir égard à ces trois chofes, à leurs longueurs , à leurs grolfeurs, 8c à leurs degrés de tenfion.
- i°. Si deux cordes également longues & grolfes ne différent que par le degré de tenfion , leurs vibrations , quant au nombre, font comme les racines quarrées des puiffances ou des forces qui les tiennent tendues ;
- C’eft-à-dire, que fi elles étoient tirées par des poids, 8c que l’une des deux le fût par un poids d’i livre, ôc l’autre par un poids de 4 livres : comme la racine quarrée de 4 eft 2, 8c que celle d’i eft 1 ; les vibrations de ces deux cordes, quant au nombre , feroient dans le rapport de 2 à
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- Experimentale. 461 ï : & , fuivant le même principe, les vibrations feroient dans le rapport de 3 à 2, fi- les poids qui tendent les cordes étoient, l’un de 9,8c l’autre de 4 livres ; parce que la racine quar-rée de c^eft 3 , ôc que celle de 4 efi 2.
- 2°. Si tes cordes également grof-fes, également tendues , ne différent qu’en longueur, le nombre de leurs vibrations en tems égaux , efi en rai-
- O
- fon inverfe de leur longueur ;
- C’efi-à-dire, que celle qui efi; une fois plus courte , fait une fois plus de vibrations que l’autre, & que celle qui efi: comme 2 à 3 par rapport à l’autre , fait 3 vibrations contre 2 , &c.
- 30. Si les cordes ne différent qu’en groffeur , elles font des vibrations dont les nombres font en raifon réciproque des diamètres ;
- C’efi-à-dire , que fi Tune des deux efi: une fois plus grofle ,* elle fait une fois moins de vibrations que l’autre , dans un tems donné. Si les diamètres font entr’eux comme 3 & 2 , la plus groffe des deux ne fait que 2 vibrations contre 3 , &c.
- Q q "I
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- 452 Leçons d e Physique
- VI. EXPERIENCE.
- P REPARA T I O N*
- La Fig. 22. repréfente un infiniment qu’on peut nommer Sonomètre , parce qu’il fert à mefurer & à comparer les fons. C’efi une caille longue montée fur un pied qui efi compofé de deux montans & d’une traverfe ; la table qui efi de fapin peut avoir trois pieds de longueur fur 4 pouces de largeur ; Ôc elle efi percée de trois rofertes à peu près femblables à celle d’une guirarre ou d’un tambourin. A Pune des deux extrémités font deux léviers angulaires , qui reffemblent à ceux dont on fe fert pour les fonnet-res dans les appartemens, & dont les bras forment un angle droit. Aux bras de ces léviers font attachés d’une part deux poids A, B , que l’on peut changer ; & de l’autre , deux cordes de violon que l’on tend avec les chevilles C, D, qui font à l’autre bout de la caiffe. Ces deux cordes palfent fur deux chevalets fixes E, F, qu’elles touchent à peine , & fur lefqucls, lorfqu’elles font tendues, on les arrê-
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- Experimentale. 4 6$ te , par le moyen d’une vis qui pouffe deffus une petite pièce de bois. Il y a encore un autre chevalet G, qui gliffe dans une couliffe d’un bout à l’autre de la caiffe , dont le bord effc divifé en pouces & en lignes ; de forte qu’en appuyant un peu le bout du doigt fut une des deux cordes , on peut la mettre en tel rapport de longueur que l’on veut avec l’autre, fans changer fenfiblement fon degré de ten-non. Quand on veut tendre les cordes dans des proportions connues, on attache des poids dont on fçait la valeur , en A & en B, & l’on tourne les chevilles C, D , jufqu’à ce que les bras des léviers faffent des angles droits, tant avec les cordes fonores, qu’avec celles qui fufpendent les poids.
- Effets»
- i°. Les deux cordes étant de même groffeur, & tendues avec des poids femblables , donnent l’uniffon îorfqu'elles font également longues ; l’odave , quand l’une des deux eft moitié plus courte que l’autre ; la quinte, quand elles font l’une d’un
- Q q üij
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- 464 Leçons de Physique tiers plus courte que l’autre.
- 2.0. Les deux cordes étant de la même longueur, 8c de la même grof-feur, s’accordent à l’o&ave quand l’une eft tendue par un poids d’une livre , 8c l’autre par un poids de 4 livres : elles s’accordent à la quinte , quand les deux poids qui les tiennent tendues, font l’un de 4 & l’autre de £ livres.
- 30. Les deux cordes étant également longues 8c tendues par des poids égaux , font d’accord à l’ofta-ve , quand l’une eft une fois plus grade que l’autre ; à la quinte , quand le diamètre de l’une eft à celui de l’autre , comme 3 à 2.
- Explication s.
- On fçait par tout ce qui a été dit précédemment, que les tons dépendent d’un certain nombre de vibrations que fait le corps fonore, dans un tems déterminé ; 8c que les accords ne font autre chofe que les différens rapports de ces nombres entre eux. Ainfï puifque je fçais que l’oftave doit s’entendre, toutes les fois qu’il y a deux vibrations contre une j la
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- Experimentale. 46$ quinte , quand il y en a 3 contre 2 , &c. je puis donc , en toute fureté , conclure ces rapports de nombres , par les accords que j’entends ; ainli quand les deux cordes de mon fono-métre font à l’unilfon , quelle que puiffe être alors la longueur, grof-feur, on tenfion de chacune , il ell certain que leurs vibrations font ifo-chrones ; c’eft - à-dire , qu’elles en font une pour une , ou un même nombre en même-tems : 8c de même quand elles font d’accord à l’odave , ou à la quinte , &c. je puis dire, c’efl que les vibrations qu’elles font dans un tems donné, font dans le rapport de 1 à 2 , de 3 à 2 , &c.
- Or , on a vu, par les réfuîtats pré-cédens , qu’en réglant la longueur , la grolfeur oc le degré de tenfion des cordes , comme nous avions dit * qu’il falloit faire, pour avoir certainsc-rapports dans les nombres des vibrations , il en réfulte des accords qui dépendent elfentiellement de ces proportions , 8c qui ne vont point fans elles. Il eft donc évidemment prouvé, par notre expérience, que les vibrations font, comme nous l’avons
- * p. 4fie. 7 4fii-
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- 466 Leçons de Physique dit , d’autant plus promptes que la corde fonore eft plus courte , plus menue ou plus tendue, & que leur fréquence fuit les rapports que nous avons établis.
- Ce que dit l’expérience à cet égard fe trouve parfaitement d’accord avec le raifonnement. Car puifque tous les corps à reffort ont des vibrations d’autant plus promptes , que leurs parties font plus roides ? une corde qui efl plus tendue , Ôc dont les parties font plus tirées, doit faire des vibrations plus promptes& rendre par conféquent un fon plus aigu : 6c au contraire , celle qui i’efi moins , ôc dont les parties font plus lâches, doit avoir des vibrations moins fréquentes , ce qui lui donne un fon plus grave. Or une corde efl: moins tendue qu’une autre , quoiqu’elle foit tirée par un même degré de force , fl elle efl plus longue ou plus groffe , parce qu’alors cette force qui la tend agit fur un plus grand nombre de parties , qui partagent fon effort ; ôc par conféquentxhacune d’elles, confidé-rée comme un petit reffort fe trouve moins tendue qu’elle ne le feroit 3 fi
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- Experimentale. 467 elle faifoic partie d’une corde, ou plus line ou plus courte.
- Applications.
- L’expérience précédente nous apprend pourquoi dans tous les inftru-mens de mufique, la partie fonore , c’eft-à'dire , celle qu’on touche pour exciter les Tons, eft toujours difpo-fée de manière qu’on en peut changer facilement ou les dimensions, ou le degré de tenfion. Car c’eft par ces deux moyens qu’ils font propres à exprimer la compofition du Muficien, Les chanterelles d’une vielle , par exemple , montées à l’uniffon , figurent les airs, parce que les touches que l’on pouffe les accourcifient plus ou moins, pour former les tons. Au violon , ce font les doigts qui font l’office de touches en ferrant les cordes fur les divifions du manche. Au clavecin 3 où chaque corde eft fixée à un feul ton, l’étendue du jeu vient d’im plus grand nombre de cordes, & de leurs differentes longueurs ôc grofleurs.
- Dans un inftrument à vent, c’eff: encore en changeant les dimenllons
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- * Vo)C\ Üexplic. de
- M. VmUy*
- Tentamen. 7iov. tbtor• wnficftm
- 468 Leçons de Physique du corps fonore*que l’on acquiert une fuite de tons plus graves ou plus ai* gus les uns que les autres. Une flûte ou un flageolet contient une colonne d’air qui eft, à proprement parler , la partie fonore de cet infiniment, comme je l’ai déjà dit ci-defïus. Mais cette colonne d’air change en quelque fa-çon de longueur,félon le nombre des trous que l’on débouche ou que l’on tient fermés : puifque chacun de ces trous faifant communiquer l’air extérieur avec celui du tuyau , empêche que ce dernier ne reçoive dans toute fon étendue, ou d’une manière complexe , les vibrations qui viennent de l'embouchure. *
- L’organe de la voix pourroit être comparé aux inflrumens à vent , pourvu néanmoins qu’on n’y cherchât point une fimilitude fort exaéle ; car nous ne voyons pas que l’art en ait encore produit aucun qui imite d’aflez près la nature. La trachée-artère G g Hhy Fig. 23.ce canal par où l’air qu’on refpire entre dans lespoulmons,eft terminé vers la bouche par une petite fente ovale k qu’on nomme la Glotte. La reflemblance qu’elle a avec une flûte
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- Experimentale. 469 avoit fait croire anciennement, que la voix fe formoit dans cette partie comme le fon dans ces fortes d’inltrumens.
- Mais M. Dodard confidérant que le fon d’une flûte efl excité par Y air qui entre dans le tuyau , au lieu que la voix l’eft communément par celui qui fort de la trachée , fe détermina à croire , avec toute forte de vrai-femblance, que la glotte efl l’organe principal , ôc que le canal qu’elle termine ne fait que l’office de porte-vent.
- Selon le fyftême de cet habile Phy-ficien * , l’air fortant avec plus ou , *
- . 1 a rr 11 1 • du l ^4ctid.
- moins de viteile par la glotte, qui R des Scie ne. pour cet effet la faculté de fe dilater *700, ôc de fe rétrécir , forme des fons 4 * plus ou moins graves. Le fon formé de cette manière va retentir dans la cavité de la bouche, & dans celle des narines ; &en fortant il s’articule parle mouvement de la langue 3c des lèvres. Ainfi la trachée fournit l’air, la glotte forme la voix , ôc en régie le ton , la langue ôc les lèvres en font des paroles.
- Voilà , dit-on , comme leschofes fe paflent pour l’ordinaire; mais on peut
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- 47° Leçons de Physique cependant parler & chanter en aspirant ; & il y a des gens qui, par habitude, ou par une certaine difpofition d’organes, font entendre une voix fourde & étouffée qui fe forme par l’air qui entre dans la trachée : on les appelle Ventriloques ; c’eff-à dire , qui parlent du ventre. On les regardoic autrefois comme magiciens & comme poffédés du démon ; il fe trouve mê-* ivmks de bons Auteurs * à qui il paroît
- i» cap. 18. qUe Cette façon de parler en aimpofé
- Deuieron. 1 , . 3, 1 . A
- caffermsde aufü-bien qu au peuple. tods org*- Si l’on doit attribuer les différens
- tons de la voix ou du chant aux différentes ouvertures de la glotte , il faut que fon petit diamètre qui n’a au plus qu’une ligne , puiffe changer 9632 fois de longueur, félon le calcul de M. Dodard , pour fournir à toutes les différentes nuances de tons dont la voix humaine eff fufceptible. Une telle divifion peut-elle avoir lieu dans une fi petite étendue ? c’ell ce qu’011 a peine à concevoir. La glotte feroit-elle donc l’office d’une anche de hautbois ou de mufette, qui, comme l’on fçait, n’efl: chargée que de produire le fon , & non pas les tons 3 & le ca-
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- Experimentale. 471 nal de la bouche qui s’allonge , fe rétrécit , & fe dilate fuivant la qualité des tons , feroit-il celui d’un chalumeau qui contient plus ou moins d’air, & qui devient capable par là d’un Ton plus ou moins grave ? ou bien ces deux parties concourroient-elles enfemble à la formation des tons, l’une comme une anche qui deviendrait plus ou moins grande , plus ou moins élallique , l’autre comme un tuyau qui changerait de dimenfions ?
- M. Ferrein vient de répandre un grand jour fur cette que (lion , en prouvant , par des expériences auffi. décifives qu’elles font ingénieufes & délicates, que les deux lèvres de la glotte ne battent point l’une contre l’autre à la manière d’une anche ; mais que chacune d’elles frottée par l’air qui vient des poulmons , réfonne comme une corde fur laquelle on traîne un archet. Ses obfervations lui ont fait connoître , que les bords de ces deux lèvres font des cordons tendineux attachés de part & d’autre à des cartilages qui fervent à les tendre plus ou moins : il trouve dans ces diftèrens degrés de tenfion dont ces
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- 472 Leçons de Physique parties font fufceptibles , une explication naturelle de tous les tons dont la voix humaine efï capable ; car on fçait en général, qu’une corde plus ou moins tendue rend un fon plus ou moins aigu.
- Mais comment M. Ferrein a-t-iî pû fçavoir que les deux lèvres de la glotte ne battent point l’une contre l’autre ; que le feul retréciffement de cette partie ne fuffit pas pour faire monter la voix des tons graves aux tons aigus ; & que l’air lancé des poul-mons par la trachée-artére donne un mouvement de vibration à ces cordons tendineux qu’il a nommés pour cela Cordes vocales f ne faudroit-il pas avoir vu l’aétionmême de ces parties, pour juger de la manière dont elle fe fait f & comment porter la vue fur un méchanifme que la nature n’a point mis à la portée de nos yeux ?
- L’ingénieux auteur de ces découvertes , ne pouvant point tenter ces expériences fur des fujets vivans , imagina de rendre la voix aux morts. Il adapta un foufflet à des trachées toutes fraîches ; l’air qu’il fit paffer avec précipitation par la glotte rendit des fons,
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- E X r E R I M E N T A LE, 47 J fons, & Tes conjectures devinrent des conoiffances. Voyez, les Mém. de /’A-eadém. des Sc. année 1741. p» 4op.
- Quand une fois la voix eft formée * &que fon ton effc réglé il faut, pour être agréable, qu’elle forte & par la bouche 8c par le nez ; elle elt tout-à-fait différente de ce qu’elle a coutume d’être , lorfqu’elle ne réfonne que dans l’une de ces deux cavités ; on n’aime point à entendre quelqu’un qui parle ou qui chante ayant les nar-rines bouchées : on dit communément qu’il parle du nez ; exprefïioii tout - à - fait impropre , comme on voit, puifque c’efljuftement quand on n’en parle point, qu’on s’attire ce reproche.
- On conçoit, fans aucune difficulté, comment deux corps fonores exécutent féparément leurs vibrations* comment l’un des deux , par exemple , en achève 4 pendant que l’autre n’en fait que 1 ou 3 , parce que la fréquence de ces vibrations dépend d’un certain degré de reffort que chacun polféde féparément. Mais comment elt-ce que deux tons diffërens fubliftent en même-tems dans le même air*
- Tome 11L Rr
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- '474 Leçons de Physique il les tons ne font dans l’air , que ce qu’ils font dans le corps fonore , une fréquence déterminée de vibrations ? comment la même maffe d’air peut" elle rendre diftin&ement 8c en mê-me-tems les fons de deux cordes qui font à l’o&ave l’une de l’autre , fi celle-ci exige ioo vibrations, & celle-là 200 par fécondé ?
- Ce n’efl encore là que la moitié de la difficulté ; car quand bien même ces deux mouvemens pourroient fe communiquer , 8c fe conferver fans confufion dans le même air , il refte encore à fçavoir par quel moyen l’organe qui reçoit en même-tems les deux itnpreffions,n’éprouve point une fenfation mixte ou compofée de l’une êc de l’antre, comme l’oeil voit du vert, quand il efl frappé en çnême-tems par deux rayons, dont l’un eft jaune, 8c l’autre bleu.
- On ne s’eff jamais mis trop en peine de répondre à la dernière de ces deux queftions ; quant à la première , on a prétendu le faire, en comparant le mouvement de l’air qui tranfmet les fons aux ondulations circulaires qu’on fait naître dans une eau tranquille »
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- Experimentale* 475: lorfqu’on y jette, des pierres. Car de même, dit-on , que ces ondulations s’entre-coupentfans fe confondre, 8c s’étendent féparément jufques au bord du badin , de ia même manière aullï l’air fe charge dedifférens tons enfem-ble, 8c les tranfmet fans confufion juf-qu’à l’oreille.
- Mais, outre que ce n’eft point expliquer un phénomène que de le comparer à un autre ; cette comparaifon même efl: défeétueufe, 8c l’on voit évanouir prefque toute fimilitude , quand on fait attention à ia nature des mouvemens de part & d’autre.
- Lorfqu’une pierre tombe dans l’eau, elle abbaiflfe la partie du fluide qui fe trouve fous elle , 8c en même-tems elle éléve les parties voifines;chacune de ces parties foulevées retombe avec accélération plus bas que fon niveau, Ôc fait monter celle qui efl immédiatement après, ce qui continue jufqu’à ce que tout ait repris fon équilibre. Ces balancemens fe faifant dans une infinité de rayons qui partent d’un centre commun , reprefentent à l’oeil ces ondulations circulaires dont il s’agit , qui fe ralentirent à mefure qu’el-
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- 476 Leçons de Physique les s’étendent, & qui deviennent d’autant plus lentes qu’elles font plus foibles , Toit par la caufe qui les a fait naître , foit par le trajet qu’elles ont déjà fait. Mais le mouvement du fon dans l’air eft toute autre chofe ; ce font les vibrations d’un fluide élafti-que qui fe tranfmettentavec une vitef-fe uniforme, & qui ne deviennent ni plus promptes> ni plus lentes, quand leur grandeur vient à varier.
- D’ailleurs quand les ondulations de l’eau s’entre - coupent , on ne peut nier qu’à l’endroit du choc , le mouvement ne fe compofe des maflfes ôc des vîtefles des parties qui fe rencontrent , & qu’un corps placé à cette interfeélion ne dût recevoir le mouvement compofé. Il n’en eft pas de même de deux Ions qui agiffent fur le même organe; chacun fait fon im-preffion comme s’il étoit feul, & l’o-r reille les diftingue par deux fenfations différentes, quoique fimultanées. Ain-iî la comparaifon des ondes n’explique rien, & laifle fubfifter en leur entier y les deux difficultés que j’ai ex-
- a de Mairan après avoir donné
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- -Experimentale. 477 des preuves évidentes de cette disparité , propofe fur la propagation des fons un fyftême fi (impie , mais en même-tems fi heureufement imaginé, qu’on oublie bien-tôt que c’eil: une hypothéfe , quand on l’applique aux phénomènes ; il a cela de commun avec celui des couleurs , comme Ton auteur reffemble à Newton par bien des endroits.
- S’il étoit queflion de décider , fi les molécules qui compofent la malle de l’air font toutes égales entr’elles , ou s’il y en a de plus petites les unes que les autres à toutes fortes de degrés , & qu’il fallût adopter l’une de ces deux fuppofitions, quel parti fau-droit-il prendre ? lequel des deux pa~ roîtroit le plus vraifemblable ? comme ces molécules font des affembla-ges fortuits de parties plus fubtiles » qui fè joignent Sc fe défuniÛ'ent par mille caufes différentes , ne feroit-on pas porté à croire qu’elles différent de grandeur à l’infini, plutôt que de fuppofer gratuitement, qu’elles fe ref-femblent toutes parfaitement ?
- Cette penfée fur laquelle eft fondé" tout le fyltêmede M. de Mairan.»
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- 47§ Leçons de Physique eft la feule qui ne foit que vraifem-blable ; toutes les autres font des conféquences fi néceffaires de ce principe, ( fi une fois on l’admet, ) qu’on ne peut point s’y refufèr.
- Si les molécules de l’air font de différentes grandeurs , elles doivent différer auffi par leurs degrés de ref-fort, comme une même lame d’acier feroit des refforts plus roides les uns que les autres, fi elle étoit divifée en portions inégales. Par-tout où l’on place un corps fonore, il doit donc trouver dans la maffe commune, des particules d’air dont le .reffort eft analogue au lien , & capables par con-féquent de recevoir, de conferver , Sc de tranfmettre fes vibrations. Ainfi deux cordes de différens tons fe font entendre par la même maffe d’air, mais par différentes parties de cette maffe. Suivant cette explication , on conçoit facilement,comment les tons ne fe confondent point dans le fluide qui les tranfmet ; car de cette manière, ce fluide , eu égàrd à fes différentes parties , peut fe prêter à des vibrations plus fréquentes les unes que les autres.
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- Experimentale. 479 Quant à fimpreffion des Tons fur l’organe, il faut fe fouvenir que la lame fpirale,qu’on doit regarder comme la partie principale , efiun affem-blage de fibres qui vont toujours en diminuant de longueur, depuis la bafe jufqu’à la pointe du limaçon , à peu près comme les cordes d'un pfaltc-rion ou d’un clavecin ; chacune a une élafiicité proportionnelle à fa longueur , ce qui la rend propre à être ébranlée par des vibrations d’une certaine fréquence feulement. Ainfi quand deux tons parviennent à l’organe en même-tems , chacun d’eux fait fon imprefiion fur la fibre dont le reffort eft analogue à la fréquence de fes vibrations ; & ces deux fenfations réparées font naître deux idées difiinc-tes : en un mot, il arrive aux fibres de la lame fpirale ce qu’on remarque aux cordes d’un clavecin , ou à tout autre corps fonore dont on prend le ton ; fi l’on touche une corde , on fait raifonner celle qui efi à i’unilTon , non-feulement fur le même infiniment , mais même fur un autre qui feroit placé à côté ; fi l’on parle à Voix haute dans un magafin de verre-
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- 480 Leçons de Physique ries , dans une boutique de Chaudronnier , dans un office où il y a beaucoup de vailfelle creufe , on enr tend toujours réfonner quelque pièce , tandis que les autres relient en filence ; & fi l’on change de ton, c’efl une autre pièce qui répond.
- Mais, dira-t-on , comment fe peut-il faire qu’une corde que l’on met en jeu, choififie précifément les molécules d’air qui lui conviennent ; ôc que l’air intérieur de l’oreille , qui re--çoit fon mouvement à travers la membrane du tambour, attaque avec un pareil choix les fibres qui ne font propres à fentir qu’un certain fon ?
- Cette corde ne choifit point en effet, & l’air de l’oreille frappe indifféremment toute la lame fpirale ; mais les effets font les mêmes que s’il y avoit du choix : car quoique plufieurs corps qui ont différens degrés de ref-fort , commencent leurs vibrations en même-tems, fi la caufe qui les entretient efl fixée à un certain degré de fréquence , ces vibrations ne peuvent continuer que dans ceux dont le reffort efl analogue à cette fréquence 5 car ceux qui fer oient de nar ture
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- Experimentale. 4% tureà faire , par exemple, une vibration & demie contre une > ne fe trou-veroient point à rems comme les autres , pour recevoir la fécondé impulsion.; Sc leur mouvement devroit fe ralentir ou ceffer. Le corps fonore agit donc d’abord fur toutes les molécules d’air qui l’entourent ; mais il ne continue efficacement fon a&ion que fur celles qui font propres à fe mouvoir précifément comme lui. C’eft la même chofe , pour les fibres de la lame fpirale : & comme nos fenfations ne s’accompliffent que par un ébranlement d’une certaine durée , la première fecouffie qui attaque toute la partie indiffinderaent, efl déjà paf-fée ? lorfque l’ame s’apperçoit de l’im-preffion qui continue , fur les fibres qui font propres à cette efpéce de mouvement.
- II ne faut pas croire cependant ; qu’une corde que l’on pince, ne mette & n’entretienne abfolument en jeu que les particules d’air qui ont une analogie précife avec fon refïort, elle agit auffi fur celles qui font harmonie ques j c’eft-à-dire , dont les vibrations recommencent avec les fiennes après Tome HL Sf
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- ,482 Leçons de Physique un certain nombre , & elle agit plus fortement fur celles .qui font plus harmoniques ou plus prochainement rentrantes. La même corde fait donc réfonner d'abord & beaucoup plus fortement que les antres, les particules d’air qui font propres à faire autant de vibrations qu'elle , & c’eft ce qui fait le ton principal ; enfuite , âc avec moins de force , celles qui ne font qu’une vibration contre deux ; après ces dernières , êc encore plus foiblement, celles qui ne font que deux vibrations contre trois, &c. de forte qu’on peut dire qu’un feul Sc même corps fonore fait toujours un petit concert: à la vérité, ces fons harmoniques font couverts par le fon principal ; mais quand celui-ci vient à s’affoiblir, une oreille un peu dér licate n’a pas de peine à les diflin-guer.
- On pourroit demander ici, ïment? pourquoi nous n’entendons qu’une fois le même fon , quoique nous ayons deux oreilles aufïifenfibles l’une que l’autre : 2ment 9 par quelle raifon parmi tant de différens tons, il y en a qui fe font mieux entendre que d’au-
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- Experimentale. 4S3 très à certaines gens qui ont Pouie dure : 3ment, comment les bruits ou les Tons d’une certaine efpéce , ou d’une certaine forcerons remuent les entrailles , nous font du plaifir ou de la peine.
- L’unité de fenfation , quoique produite par deux impreffions diffindes, vient fans doute de ce que le fon attaque des parties parfaitement pareilles , & qui ont un point de réunion commun dans le cerveau ; & il efl à préfumer qu’on n’entendroit point de l’une des deux oreilles,le fon qui frap-peroit d’un côté la 4e fibre de la lame •fpirale, par exemple, & de l’autre la 6e de la membrane du même nom. Ce n’eft point le feul exemple qu’il y ait dans la nature, de deux organes femblables qui ne repréfentent qu’une fois leur objet, quoiqu’ils agilfent également. Ordinairement nous ne voyons point double , quoiqu’il foit confiant que l’image fe peint également dans les deux yeux ; & c’ell par une raifon allez femblable à celle que je viens d’expofer, & que je détaillerai en parlant de la vifion.
- L’efficacité de certains fons préféra^
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- ,4§4 Leçons de Physique bîement à d’autres qui font même quelquefois plus forts , pourroit être attribuée à quelque vice de la lame fpirale q.ui rie l’occuperoit pas toute entière. Si, par exemple, fies deux extrémités de cette partie étoient devenues moins fenfibles que le milieu, par quelque accident que ce pût être , la perfonne qui auroit cette maladie n’en-tendroit facilement que les tons mitoyens entre les plus graves & les plus aigus^ & dans la quantité de monde qu’elle verroit, il fe trouveroit infailliblement quelqu’un dont le ton de la voix fe porteroit à cette partie faine , & qui fe feroit entendre fans parler plus haut que de coutume.
- Enfin les mouvemens que nous reffentons au-dedans de nous-mêmes, lorfque nous entendons des fions ou des bruits d’une certaine efpéce , s’ex? pliquent encore avec facilité, ( fi l’on ne cherche que la caufe générale, ) par différentes imprelfions qui fe font fur ïe genre nerveux , qui s’étendà toutes les parties de notre corps. Car les nerfs font comme des cordes élafli-ques différemment tendues , plus .groffes 8c plus longues les unes quç
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- Expérimentai, e, 48/ îes autres. Or parmi toutes ces efpé-ces de tremoulTemens que les corps fbnores peuvent imprimer à l’air qui nous touche de toutes parts il élit prefque impolîible qu’il n’y en ait quelqu’une , dont les fibres nerveu-fes de certaines parties ne foient fufi ceptibles. Lorfque l’imprefiion elt douce 8c modérée , nous la reffen-tons avec plaifir; mais quand elle ell: trop forte , qu’elle tend à détruire ou à déranger l’oeconomie des parties, Famé qui veille à la confervation du corps qu’elle anime 3 la défapprouve ,• s’inquiète ; 8c c’eft ce qu’on nomme déplaijîr ou douleur*
- Voilà en gros comment les fons, félon îeurefpéce, excitent nos pallions; certains airs infpirent la mollelfe 8c l’amour de la volupté ; d’autres la hardiefle 8c le courage ; ceux-ci la friftefle , ceux-là la gayeté , 8cc. mais s’il falloir défigner les caufes prochaines , &dire décerminément pourquoi telle müfique affede de telle manière , l’entreprife , je crois, feroit téméraire ; il faudroit connoître plus à fond ce que nous fommes, 8c la îiaifon qu’il y a entre nos différentes facultés.- S fiiij,
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- ^86 Leçons de Physique L’hiffoire de la Tarentule que l’on a regardée affez long-terns comme fuf-pede > & qui n’eft prefque plus désavouée de perfonne, eft un exemple fort fingulier des effets de la mu-lîque fur le corps humain : la piquure de cet infede , qui eft une groffe efpéce d’araignée affez commune en Italie , envenime le fang , 8c caufe des accidens très-fâcheux , qui vont quelquefois jufqu’à la mort. Quand on s’apperçoit que quelqu’un a cette maladie, on effaye en fa préfence dif~ férens airs, 8c différens inftrumens, jufqu’à ce qu’on ait trouvé celui qui' convient pour la guérifon ; on s’en apperçoit à certains geftes 8c à certains mouvemens cadencés par lesquels le malade s’agite : on dit alors: qu’il danfe, peut-être auffi improprement que les anciens difoient qu’on meurt en riant quand on a mangé de la ciguë , à caufe de quelques grimaces qu’ils voyoient faire en expirant, à ces fortes d’empoifonnés. Quoi qu’il en fo t, ces agitations 8c ces fauts excitent ordinairement une transpiration falutaire , qu’on a foin de réitérer de tems en tems par le même
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- Experimentale. 4S7 moyen , jufqu’à ce que les fympto-rnes cedant , annoncent que tput le venin efl diffipé.
- Ce n’efl pas feulement dans cette maladie que la nautique peut avoir de bons effets ; on a vû des gens attaqués de fièvres chaudes, être touchés d’un air de violon , fe lever , fauter , fuer de fatigue , & être guéris *.
- Enfin on attribue aufli au bruit du ^tdèni tonnerre nombre d’effets merveil- 37cs. leux, 8c dont plufienrs femblent avoir22’ de la réalité ; mais eft-ce le tremouf-fement feul que ce météore excite dans l’air qui en efl la caufe ? ou bien doit-on s’en prendre aux exhalaifons qui régnent très - communément dans les tems d’orage ? c’efl ce qu’il n’efl pas facile de décider.
- Des Vents.
- Le. Vent n’efl autre chofe qu’un air agité, une portion de l’atmofphé-re qui fe meut comme un courant avec une certaine vîteffe , & avec Une direction déterminée.
- Ce météore , eu égard à fa direction 3 prend différens noms félon les
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- 48S Leçons de Physique différens points de l’horizon d’où if vient. On appelle vent de Nord , de Sud , d’Ed, ou d’Oued, celui qui fouffle de l’un de ces quatre points cardinaux. Vent de Nord-Ed, de Sud-Oued , &c. celui qui tient le milieu entre le Nord & l’Ed, entre le Sud & l’Oued , &c. vent deNord-Nord-£d, de Sud-Sud-Oued, &c. celui qui tient une fois plus du Nord que de î’Ed, une fois plus du Sud que de l’Oued , &c. Communément cette divifion des vents va jufqu’à trente-deux. Voyez, la Fig. 24. elle pourroit aller plus loin, s’il étoit podible d’ob-ferver toutes leurs variations.
- On peut didinguer principalement trois fortes de vents : les uns qu’orr appelle généraux ou conflans , parce qu’ils fouillent fans celle dans une certaine partie de l’atmofphére ; tels-font ceux qu’on nomme allifés , 8c qui régnent continuellement entre les deux tropiques , 8c à quelque distance aux environs : les autres, qui font périodiques , qui commencent 8c finiflent toujours dans certains terns de l’année, ou à certaines heures du jour, comme les mouflons qui font
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- Experimentale. 4% Sud-Efl, depuis Octobre julqu’eh Mai, & Nord-Oueft depuis Mai juf-qu’en Octobre entre la côte de Zan-guebar 8c l’Ifle de Madagafcar, ou bien le vent de terre ôc le vent de mer
- qui s’élèvent toujours, celui-ci le matin & l’autre le foir. D’autres enfin qui font variables , tant pour leur direction , que pour leur vîtefife & pour leur durée.
- L’hiftoire des vents ell allez paffa-blement connue, parles obfervations de plufieurs Phyficiens qui ont voyagé, ou qui fe font appliqués dans leur pays pendant nombre d’années à la connoifiance de ce météore. M. Mufchenbroek en a fait une differta-tion fort curieufe * , où fl a fait en- . Tfalsde
- ' . P/jv/. towj#
- trer non-feulement ce qu’il a obfer-2.Ù>. 87s. vé lui-même, mais encore tout ce qu’il a pû recueillir des écrits de MM. ZmTZ * Halley, Derham , &c. fon ouvrage fe trouve par-tout; j’y renvoyé le lecteur. Mais il s’en faut bien que nous foyons autant ïnftruits touchant les caufes ; j’entends les plus éloignées, celles qui occafionnent les premiers mouvemens dans l’atmofphére : car on fçait en général que les vents vien-
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- * Voye\ l? s Oeuvres de Mariit-p• S4°*
- / V
- 4pô Leçons dé Physïquë nent immédiatement d’un défaut d’équilibre dans l’air ; parce que toutes les fois que certaines portions de l’atmofphére deviennent plus chargées 3 plus denfes , pîüs élevées ou plus preffées que les autres, étant alors plus péfantes, elles doivent s’échapper , s’écouler , par où il y a moins deréfillance , & pouffer devant, elles les autres parties qui font plus foibles, à peu près comme l’eau d’un canal fouievée dans un endroit par une pierre qu’on y jette , fe meut par ondes d’un bout à l’autre; mais quieft-ce qui à jetté la pierre , quand nous voyons l’atmofphére s’agiter ? Voilà ce qu’om ne fçait que fort imparfaitement. * Les Phyficiens qui ont raifonnp lur cette matière conviennent tous-que les vents peuvent être occafion-nés par plufieurs caufes différentes le froid & le chaud qui ne régnent que dans une portion de l’atmofphé-re y changent ia denfité de Pair-, ôc-par conféquent fon volume , foit en-pjus, foit en moins ; & alors les par-' ties voi fines font pouffées plus loin , ou bien elles fe rapprochent davantage, Si- la caufe qui raréfie l’air clï
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- ËXPÉRÏ m ent A'I E. 40J: réglée 8c continuelle , on conçoit bien que cette régularité influe fur le vent qu’elle produit ; ainfi c’eftavec Vraifemblance qu’on attribue les vents qui régnent de l’Eft à l’Oucfl dans la Zone torride , au mouvement journalier de la terre : car cette portion de i’atmofphére qui efl renfermée entre les deux tropiques , préfentant fuccefîivement toutes fes parties au foleil, fouffre par la chaleur de cet aftre des raréfactions qui changent continuellement, 8c avec régularité, l’équilibre de l’air ; 8c comme le mouvement apparent du foleil s’étend en fïx mois de l’un à l’autre tropique, ces vents généraux doivent fouffrir quelques variations périodiques, 8c relatives aux différens afpeCts du foleil, comme on l’obferve effectivement* Des exhalaifons qui s’amaffent 8c qui fermentent enfemble dans la moyenne région de l’air, peuvent encore occa-honner des mouvemens dans l’atmof-phére ; c’eft la penfée de M. Hom-berg, 8c de quelques autres fçavans t 8c fi les vents peuvent naître de cette caufe , comme il efl probable , on ne doit point être furpris qu’ils fouffien*'
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- 4p2‘ Leçons dè.Fhystqué
- pair fecouffes <Sç par bouffées, puifqué les fermentations anfquelles on les attribue , ne peuvent être que des exploitons fubites & intermittantes.
- Ces fermentations- arrivent très-fréquemment dans les grottes fou-terrainës , par' le mélange des ma1 tiéres graffes , ftilfureufes ÔC falineü qui s’y trouvent ; aufli plufieurs Au1 teurs ont - ils attribué les vents ac-
- cidentels à ces fortes d’éruptions va-* d!jjèrt P^êüfes. Connor rapporte * qu’é-*
- inedico-
- tant allé vifiter les mines de fel de fibjf. Mt- Cracowie, il avoir appris des ouvriers
- Ifi ' P' 3 3 9 o' 1 A A 1 - • .
- oc du maître meme , que des recoins & des finuofités de la mine , il s’élève quelquefois une fi grande tempête ‘y qu’elle renverfe ceux qui travaillent, ôc emporte leurs cabanes:Gilbert,Gaff fendi, Scheuchzer, <5ec. font mention1 d’une grande quantité de cavernes-de cette efpêce, d’où il fort quelque1--fois des vents impétueux, qui prènnant leur naiffànce fous terre , fe répandent-ôc continuent quelque tems dans l’at—* • mofphére.
- On cite encore Tabbaiffenient des
- nuages, leurs jonctions, 6c les grbf-* fes pluies, comme autant de caufes
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- Expérimentale. 495 qui font naître . ou qui augmentent le vent ; & en effet une nuée' eft fou-vent prête à fondre par un tems calme, lorfqu’ii s’élève tout-à-coup un vent très-impétueux ; la nuée preffe l’air entre elle & la terre, & l’oblige à s’écouler promptement.
- Enfin, s’il effpermis dehazarder des conjectures après ces probabilités, ne pourroit-on pas encore attribuer l’origine du vent à la grande quantité d’air quife dégage des mixtes , en certains lieux Sc en certaines faifons ; car nous avons fait voir à la fin de la leçon précédente, que cet air, Iorf-qu’il eft dégagé, tient beaucoup plus de place dans l’atmofphére, qu’il n’en .occupoit dans les matières dont il iaifoit partie. Or en automne , par exemple , s’il fait un tems humide & chaud qui procure une prompte Sc abondante putréfaction des plantes, Sc des feuilles qui font tombées des arbres , l’atmofphére doit s’enfler au-deffus des endroits où ces effets arrivent ; elle doit refluer fur les parties yoifines ; celles - ci fur d’autres, Sc peut-être allez fenfibîement, pour fable ce qu’on nomme du vent.
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- 494 Leçons d e P h y s i q u e On pourroit pouffer cette idée plus loin , en la prenant par le côté oppofé ; s’il ét-oit vrai que la décomposition des mixtes, pût rendre affez promptement une quantité d’air capable d’interrompre l’équilibre de l’at-mofphére, on pourroit penfer auffi qu’au printems 6c dans les endroits où la nature travaille le plus à toutes Tes productions , il doit s’abforber beaucoup d’air, 6c qu’il peut fe trouver telles circon flan ces, où l’équilibre de Patmofphére en pourroit être altéré. Mais ne nous livrons point avec trop de confiance à une imagination , qui n’efl rien moins que fondée en preuves Solides.
- Plufieurs Phyficiens ont effayé de mefurer la vîteffe des vents, en lui donnant à emporter des petites plumes , 6c d’autres corps légers ; & en examinant combien il leur faifoit faire de chemin dans un tems déterminé. Mais quoique ces fortes d’expériences paroiffent très-fimples 6c d’une extrême facilité; ceux qui les ont faites, font fi peu d’accord entr’eux fur les réfultats , qu’on n’en peut rien conclure de certain. M. Mariotte con-
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- Experimentale. 49 ^ dut la vîtefle du vent le plus impétueux de 32 pieds par fécondé , 8c M. Derham la trouve de 66 pieds d’Angleterre en pareil tems, c’efl-à-dire, environ une fois plus grande ; d’où peut venir cette différence ? c’eftqueces deux Sçavans n’avoien.c point déréglé pour juger précifément, quel efb le vent le plus impétueux; & apparemment le premier a pris pour le plus fort de tous , un vent qui pou-voit l’être une fois plus.
- Les girouettes ordinaires , comme on fçait, enfeignent la direction du .vent : mais elles ne l’enfeignent qu’à ceux qui peuvent porter la vue au haut des édifices où elles font placées, Sc qui fe font orientés c’eit-à-dire , qui connoiffent les points principaux de l’horifon du lieu. Pour rendre Pillage de cet inflrument plus commode, au lieu de faire tourner la girouette fur fa tige , on l’y attache de manière qu’elle la faffe tourner avec elle ; Sc à l’autre bout de cette tige , qui répond , fî l’on veut, dans un appartement, on pratique un pignon qui mène une roue dentée , & cette roue une aiguille qui marque les vents fur un
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- '^96 Leçons de P h y s i que cadran. Voyez les Récréations Mathémd* tiques iïOzanam. Tom. 2. yag. fâ.Edit* 16pq.
- La.force du vent, comme celle des autres corps, dépend de fa vîteffe 6c de fa maffe , c’eft-à-dire, de la quantité d’air qui fe meut : ainfi le même vent fait d’autant plus d’effort que l’obftacle fur lequel il agit., lui pré-fente direélement plus de furface ; c’eft-po-ur cette raifon qu’on déployé plus ou moins les voiles d’un vaiffeau, qu’on habille plus ou moins les ailes d’un moulin à vent, .& que les arbres font moins fujets l’hiver que l’été , à être rompus par la violence des vents 9 parce que dans la première de ces deux faifons , n’étant point garnis de feuilles,ils leurdonnent moins deprife^
- On peut connoître la force relative des vents par le moyen d’un petit moulin , dont l’arbre eft garni d’une fufée conique , fur laquelle on enve^-loppe une corde qui tient un poids fufpendu ; car en expofant cette mar chine à l’air libre , 6c dans une direction convenable, le petit moulin tourne d’abord, & s’arrête enfuite , quand le poids qui tire fur la fufée , lui fait
- équilibre $
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- Experimentale. '497 équilibre ; or comme les rayons de eette fufée font connus, ou faciles à connoître , on peut aifément comparer les forces qui ont fait équilibre âux vents en différens tems.
- Parmi toutes les machines propres à mefurer les vents , Ôc que l’on nomme pour cette raifon , Anémomètres , je n’ai rien vu de plus ingénieux ôc de plus complet que celle de M. le Comte d’Ons:enbray, qui efl décrite fort au long dans les Mémoires de l’Académie des Sciences pour l’année 1734. Non feulement elle marque la vîteffe ôc la direction du vent ; niais elle en tient compte pour Pobferva-teur abfent , Ôc l’on voit après 24 heures , quels vents ont régné > ôc quelles ont été pendant cet efpace de tems la durée ôc la vîteffe de chacun.
- La nature qui ne fait rien d’inutile , fçait mettre les vents à profit : ce font eux qui tranfportent les nuages pourarrofer ôc fertilifer les différentes parties de la terre ; ce font eux qui les diffipent pour faire fuccéder le calme à l’orage : c’efl par ces mouve-lîiens ôc par ces agitations que Pair fe-
- ïw ni T t
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- 45>B Leçons de Physique renouvelle & fe purifie , & que le chaud & le froid fe tranfmettent d’un pays à l’autre. Il arrive auiïi quelquefois que l’on perd au change : car fi le vent vient d’un lieu mal fain, il en apporte les mauvaifes qualités, &fert de véhicule à la contagion ; mais ce font des cas particuliers Sc affez rares, qui ne l’emportent point fur une infinité d’autres avantages que nous tirons du vent.
- On eft furpris de voir naître certaines plantes au fommet d’une tour 5 fur le tronc d’un arbre , &c. où l’on n’a pas lieu de croire que perfonne ait pris la peine de les femer ; c’eft l’ouvrage du vent qui éléve la terre en poulfiére, & enfuite les femences, que l’eau du ciel fait germer. C’efl par la même caufe que le gramen Sc toutes les herbes des champs fe multiplient & croifient dans une quantité: d’endroits , où l’on voudroitfouvent qu’elles ne vinffent point.
- L’art imitant la nature, a trouvé dans les vents de puififans moteurs s qui nous procurent de grandes commodités , Sc qui étendent prodigieu-fement notre commerce ; combien la
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- Experimentale. 45)9 navigation ne feroit-elle pas bornée, û les vaifleaux n’alloient qu’à force de rames, comme les galères ? les voyages de long cours Teroient impraticables par leur lenteur, & par les frais d’équipages : au lieu qu’à l’aide des vents, 8c des voiles qui en reçoivent l’impulfion , un petit nombre de matelots, au fait de la manœuvre , conduit avec beaucoup de diligence , une petite armée de foldats , ou un magazin énorme de marchandées, d’un bord à l’autre de l’Océan.
- Quels fecours ne tirons-nous pas des moulins à vent, pour moudre le grain, extraire l’huile des femen-ces 3 fouler les draps, fcier les planches , broyer les couleurs , ou autres matières , 8cc. combien d’hommes , ou de chevaux ne faudroit-il pas employer , pour faire toute la farine que le vent prépare à Montmartre , ou ailleurs aux environs de Paris ? Tous ces travaux s’opèrent à peu de frais, par le moyen de quatre ailes qui font l’office de leviers, 8c qui préfentent leur plan d’une manière oblique à la diredion du vent : la puiffance qui agit continuellement
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- '500 Leçons de Physique fur ces quatre plans inclinés, les oblige de reculer fans cefie ; ce qu’ils ne peuvent faire qu’en tournant , 8c en fai Tant tourner l’arbre auquel ils font fixés.
- C’eft par une méchanique affez fem* blable que les enfans trouvent le moyen d’enlever ces efpéces de chaf-fis couverts de papier,qu’ils appellent cervolant ; car la corde avec laquelle -ils les retiennent , efl toujours attachée de façon que ce plan fe préfente obliquement à la dire&ion du vent V-& alors l’impulfton de l’air tend toujours à le faire monter, en décrivant l’arc d’un cercle qui a pour rayon la; ficelle que tient en fa main celui qui: gouverne le cervolant. Mais comme; il faut que l’axe A BToit toujours incliné au vent CD d’une certaine quantité, au défions 8c au-delà de laquelle l’impulficn n’auroit plus l’effet qu’on en attend , on a foin de faire filer la corde ; 8c par ce moyen le cervolant fe trouvant à l’extrémité d’un arc fem-bîable , mais d’un plus grand cercle , fon axe a b eft toujours également' incliné au vent c d ; & le degré d’élé-dation eft plus grandi Voyez, la Fig. 2y;.
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- TOM. JH. TLI. LE ç ON .pL.,4.
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- Ex P E RI'M'EN TA £Ë.' fôt
- Le fecours du vent eft fi commode, ’êc Tes avantages font 11 bien connus de tout le monde,' que quand il n’en fait pas, ou que nous ne Tommes pas à portée d’en profiter, nous prenons îa peine de nous en procurer artificiellement : on agite l’air avec un éventail, ou autrement pour fe donner du frais ; le forgeron fe fert d’un foufflet pour animer fon feu ; & le boulanger nettoyé fon bled , en le faifant palier devant une efpéce de roue garnie de quatre volans qu’il fait tourner pour jetter l’air defilis » Ôc emporter la pouffiére : ce crible qui vient originairement d’Allemagne , a été perfectionné , ôc connu à Paris Ôc aux environs, par les foins de M. d’Hecbourg , ancien Officier d’Artilierie ; je fçais par moi-même , ôc par le grand débit que je lui ai vu faire de cette machine, combien elle eft utile à ceux qui ont beaucoup do grain à nettoyer ôc à conferver.
- Fin-du troifïëme Volume*’
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- r
- DES MATIERES
- Contenues dans le troifiéme Volume^
- (GS-E/S5
- IX- L E ç O N-
- Sut la Méchanique.
- PR e’ l i m i n a i Rï d'ans lequel ori établit'' certaines notions ne'ceflaires pour l’in-»' telligence des Matières contenues dans? cette Leçon, pag. i.
- PREMIERE SECTION. Du Levier. 16. ï;. Expérience par laquelle on prouve io* qu’un poids agiffant comme puiffance ou comme réfiftance,par un levier du pre-' mier genre placé horizontalement, a d’autant plus de force qu’il eft plus éloigné du point d’appui. 20. que deux malfes égales oppofées l’une à l’autre fur un femblable levier ne peuvent être en équilibre , que quand elles font à égales diftances du point d’appui ; 30. que deux poids inégaux y exercent l’un contre l’autre des forces égales , quand leurs diftances au point d’appui commun, font réciproquement comme les malles. 20.
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- DES MATIERES: yoj
- XL Exp. qui prouve les mêmes proportions avec des leviers du 2e. du je. genre» 22.
- Corollaire dans lequel on juffifie une propoiition d’Archimedes. 25.
- Applications de ces principes à plu--lieurs fortes de leviers , employés tant par la nature quepar l’art, de connus fous différens noms. 26.
- XII. Exp. pour prouver que l'effort d’une' puiffance eff le plus grand qu’il puiffe être, lorfquefa direôlion eft perpendiculaire aiî: bras du lévier par lequel elle agit. 35.
- XV. Exp. qui fait voir que deux puilfances’ oppofées par un même le'vier gardent en-tr’elles conftamment le même rapport, fi leurs directions, de perpendiculaires quelles étoient, deviennent également obliques de part de d’autre aux bras du levier, par lefquels elles agiflént. 37.
- V. Exp. par laquelle on voit que l’effort d’une puiffance diminue d’autant plus que fa direction devient plus inclinée au bras du lévier, de qui apprend quelle eft la: loi de cette diminution. 39.
- Applic. de cette Théorie à l’ufage des manivelles de autres léviers qu’on employé -pour mouvoir les machines. 43.
- VI. Exp. qui prouve 10. que le point d’appui d’un lévier ell: chargé de la fomme des deux forces abfolues, quand leurs directions font parallèles entr’elles ; 20. que la refinance du point d’appui en pareil cas, fe fait dans une direction parallèle à celles de la puiftance ds de la réliftance» JP*
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- p4 TABLÉ
- VII. Exp. pour prouver que quand les dfc* replions des deux forces oppofées' font inclinées l’une à l’autre , le point d'appui-' ne porte qu’une partie de leu?: effort : qu'il en porte d’autant moins qu’elles font plus inclinées au lévier ; & que la réfif— tance tend au point de concours dé ces -deux directions. 51.
- VIII. Exp. par laquelle on fait voir de com-bien eft chargé le point d’appui, 8c quelle eft la direction de fon effort ou dé fa re= fiftance, lorfque les puiffances oppofées-font en équilibre, en agiffant par des bras de lévier inégaux. yy.
- IX Exp. qui confirme cette Théorie. % 6.
- Applic. de ces principes à plufieurs cas, oiî! l’on fait voir que le point d’appuife trouve trop foible, foit parce qui! n’eft pas proportionné aux puiffances dont il doit fupporter les efforts , foit parce que fa ré-fiftance fie fait dans- une direction déffi-vantageufe. yp.
- 33es Machines qui font compofées de leviers , ou qui agiffent comme léviers. 6jV
- De la Balance commune, ou de la-Romaine. 66:
- .Des Poulies. 78.
- X. Exp. pour faire voir qu’une poulie peut" être employée comme un lévier du premier genre , dont les bras font égaux, &• fur lequel deux puiffances égales demeurent toujours en équilibre , quelques directions qu’elles prennent. 80.
- XI Exp. par laquelle on démontre que les puiffances appliquées à une poulie, agif-îent d’autant plus fortement que leur distance
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- DES MATIERES. ;oj-
- tance à l’axe eft plus grande, 83.
- .XII. Exp. qui prouve que l’axe d’une poulie eft chargé de la fomme totale de la puillance & de la réfiftance , 8c que l’ef-’ fort qu’il foutient, fe fait dans une di-reétion parallèle aux leurs, ou qui tend à leur point de concours. 84.
- Àpplic. avantageufes des poulies dans des cas où des leviers fimples feroient ou in-fuflifans ou moins commodes. 85.
- XIII. Exp. pour faire voir que les poulies peuvent être employées auffi comme lé-viers du 2e. ou du 3e. genre , 8c qu’elles en ont toutes les propriétés, 90.
- .Applic. aux poulies moufïïees , avantage que cette machine procure à la force motrice, 8c jufqu’à quel point on y peut compter. 94.
- Des roues dentées 8c autres. 97.
- Du Treuil, 8c du Cabeftan. 103.
- SECONDE SECT. Du plan incliné. 107.
- 3. Exp. par laquelle on prouve que la puifc fance qui agit par un plan incliné, e££ dans la pofition la plus avantageufe , quand elle agit parallèlement au plan. 109.
- ^Applic. de ce principe à plufîeurs phéno» mènes familiers. 113.
- Des Machines qui font compofées de plans inclinés. 118.
- Du Coin. ibid.
- 21. Exp. qui fait connoître t o. que le coin peut fervir à vaincre de grandes réfiftan-ces ; .2°. quel eft le rapport des puiflances qui agiflent l’une contre l’autre par le moyen de cette Machine, 123.
- Xeme III* V v
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- yo 6 TABLE
- Applic. de la Théorie du Coin aux infini? mens de différentes efpéçes , qui font tranchants , 8c au? diverfe.s manières dont on les fait agir. 12.7.
- De la vis 8c de fes propriétés. Defcription 8c explication de la vis d’Archimedes > & de la vis fans fin. 13.0.
- TROISIEME SEÇT. Des Cordes. 138-
- I. Exp. qui fait voir que la réfiftance caufée par la roideur des cordes, augmente en raifon directe des poids ou des forces qui les tiennent tendues. 143.
- U- Exp. pour prouver que la roideur des cordes augmente comme leur diamètre. î 46.
- IJI. Exp. par laquelle on voit que les cordes deviennent plus roides à niefure qu’eE les enveloppent de plus petits cylindres ; mais que cette réfiftance ne fuit pas lâ proportion des diamètres de ces cyiinr dres. 148.
- Applic. de ces principes à i’ufage des cordes dans les Treuils, dans les Cabeftans, dans les Po.uliès , dans les Archets dçs Tourneurs, ,8cc. 14p.
- IV. Exp. qui prouve que le tortillement diminue la force des cordes , au lieu de l’augmenter. 158.
- Applic. de cette connoifiance à la fabrique 8c à I’ufage des cables 8c autres cordages qui fervent fur les vailfeaux, ou dans les bâtimens. iéo.
- V. Exp. pour faire voir que l’humidité raccourcit , 8c fait détordre un peu les cordes qui font faites de fils ou de cordons tortillés enfemble. 163.
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- ÔES MATIERES, jô?
- VI. Exp qui fait connoître l’effort prodigieux d’un fluide qui s’infinue par des paf-fages étroits , 8c qui confirme l’explication de l’expérience précédente. 16?.
- Âpplic. de ces deux dernières Expériences aux Hygromètres. 167'.
- X, L E ç O N.
- Sur la Nature & les Propriétés de l'Air,
- PREMIERE SECT. De l’air confidéré en lui-même, indépendamment de îa grandeur 8c de la figure de fa mafle. 176.
- I. Éxp. par laquelle on prouve que l’air a une péfanteur abfolue ; attentions qu’il faut avoir, 8c que n’ont point eue la plupart de ceux qui ont fait cette expérience ; réponfe à quelques difficultés qu’on pourvoit faire contre Cette preuve; explications de pluïieurs phénomènes,tirées de cette ire. expérience. i8y.
- II. Exp. qui prouve que la denfité de l’air augmente comme les poids qui le compriment; reftriétion qu’il faut mettre à cette loi. 106.
- III. Exp. qui fait voir que le reflort de l’air comprimé égale en force, la puifiance qui l’a mis en cet état. 212.
- IV. Exp. des deux hémifphéres de Magde-bourg. 214.
- V. Exp. qui démontre que l’adhérence des deux hémifphéres de l’expérience précédente vient uniquement de la prefïion de l’air extérieur, z 16.
- Abpuc. des principes établis par les expé-
- Y V ij
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- 508 TABLE
- riences précédentes ; comment fe fait ïe: vuide par le moyen de la machine pneumatique ; pourquoi le récipient s’attache à la platine ; moyen de connoître les dif-férens degrés de raréfaction de l’air dans le récipient, 8c de juger du rapport de la capacité de ce vailfeau à celle de la pompe ; explications de plufieurs effets • qui dépendent du reffort de l’air. 220.
- VII. Exp. de l’Arquebufe à vent. 233.
- Applic. du relfort de l’air comprimé à la
- fontaine de Héron , 8c aux pompes qui-fournirent continuellement de l’eau,quoiqu’elles n’ayent qu’un pifton. Diverfes tentatives fur la comprefîion de l’air;, nouvelle machine pour faire des épreuves de ce genre. 236.
- VIII. Exp. pour faire connoître en quelle-proportion la chaleur augmente le volume de l’air. 247.
- Applic. de cette caufe à divers effets que l’on fait voir qui en dépendent ; fontaine artificielle conftruite fur ce principe. 251.
- IX. Exp. qui fait connoître en quelle proportion la chaleur augmente le reffort de l’air. 256.
- Applic. de ce principe à la conftruétion d’un Thermomètre comparable; compa-raifon de l’air d’une chambre échauffée par un poêle à celui qui s’échauffe par le feu de l'âtre. 161.
- X. Exp. des animaux dans le vuide. 2
- XI. Exp. des poiffns dans le vuide. 266.
- Applic. de la néceffité de l’air pour confer-
- ver la vie animale ; plus prenante cependant pour certaines efpéces que pouç.
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- DES MATIERES, fôÿ
- d’autres; exemples finguliers de perfonnes qui ont vécu un tems eonfidérable fana tefpirer ; explication de ce phénome'ne : l’air n’eft bon à refpirer, que quand il n’eff ni trop rare, ni trop condenfé , nouveau, &pur ; obfervations qui le prouvent. Machines pour renouvelles l’air; moyens pour le purifier, &c. 170.
- XII. Exp. de la flamme dans le vuide. 2 8 y.
- XIII. Exp. pour prouver que fans air, le feu le plus aétif ne produit point de lumière. a86.
- XIV. Exp. par laquelle on voit que la poudre à canon ne s’embrafe qu’à peine & fans explofion dans le vuide. Précautions à prendre en faifant ces fortes d’épreuves. 287.
- âpplic. de ce principe à divers effets naturels , qui fe rencontrent journellement. 291.
- XV. Exp- pour prouver qu’il y a beaucoup d’air dans les corps folides. 297.
- XVI. Exp. par laquelle on voit qu’il y en a auffi beaucoup dans les liquides. 300.
- XVII. Exp. pour comparer le volume d’air qui fort de l’eau , à la quantité de l’eau • même d’où on l’a.fait fortir. 308.
- XVIII. Exp. pour connoître le volume d’air qui fort d’une certaine quantité de fucre qui fe dilfout. 311.
- XIX. Exp. par laquelle on fait voir que le: volume d’air qu’on tire d’une matière > é-gale fouvent 200 ou 300 fois celui de Ia-matiére d’où il fort.Oneflàye d’expliquer ce phénomène fingulier. 312. -
- V v iij,
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- jio T A B L E
- Applic. de cette caufe pour rendre raîfori des coliques de vents > des rapports d’ef-tcmac, ikc. 324;
- XX. Exr. pour connoître en combien de tems l’air rentre dans les liqueurs , d’oif on l’a fait fortir. 330.
- .Applic. de cette connoiïïance à quelques* elfais fur1 les moyens d’introduire de# odeurs dans les liquides. 3 3 3.
- X L l E Ç O Nv
- Suite des propriétés de l'air.
- SÉC. SÉCT. De l’air confidéré comme a mofphére terreftre. 33Y.
- Article I. De l’atmofphére conlîde'ré comme un fluide en repos. 337.
- ï. Exp. par laquelle on voit que le mercute baiffe dans le baromètre à mefure que la-hauteur de l’atmofphére diminue ; 8c dans quelle proportion fe fait cet abbaif-fement du mercure. 340.
- Applic. de cette' expérience pour connoître le poids de l’atmofphére, fon étendue , fa figure , la hauteur des montagnes ; examen hiftorique 8c critique de-ce qui a été fait à cet égard. 348.
- II. Exp. pour prouver que l’air de l’atmoC-phére eft chargé de parties aqueufes^ 362.
- ïll. Exp. par'laquelle on apperçoit vifîbîé-ment les corps étrangers qui flottent dans* l’air de l’atmofphére. 364.
- Applic. aux météores aqueux dont on dé-’ ©rit fhifloire. 3,67. •
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- DES MATIERES, fit
- ÂfiT. II. De l’atmofphére confidiré comme .un fluide en mouvement. 394.
- Du fon en géne'rat. 3 95.
- Des corps fonores. 395.
- I. Exp. .qui fait connoître que le fon con-.fifte primitivement dans les vibrations du corps fonore. 397.
- II. Exp. qui prouve la même chofe. ibiâ.
- Applic. de ce principe au choix des matières dont on fait les corps fonores , àlenr préparation : au choc ou au frottement des fluides qui produit des fons ; explications de quelques fairs fînguliers qui ont rapport à cette théorie. 403.
- Du milieu qui tranfmet les fons. 409.
- III. Exp. du fon éprouvé dans le vuide.
- 410.
- IV. Exp. du fon éprouvé dans l’eau. 41 r.
- Applic. de ces deux dernières expériences
- pour expliquer quelques effets fin tu-îiers ; remarques fur la tranfmiflion des fons dans l’eau par rapport à fouie des poiifons ; hifioire des expériences qui ont été faites en dernier lieu fur la propagation des fons dans fatmofphére , avec les principaux réfultats. 4i6.
- ¥• Exp. qui fait connoître <£ans quelle pro-portiori, & félon quelle loi i’intenfiré du fon augmente ou diminue, eu égard à la diftance du corps fonore , à la denfitë ou au reffort de l’air qui tranfmet le fon» 424.
- Applic. des connoiffances que l’on tire de .cette expérience, à certains affoibliffe-r mens des fons ; nouvelle explication des .effets du porte-voix , ôc de quelques phé^
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- yia T AB L E,&c.'
- noménes qui dépendent de la même-catt* fe ; hiftoire 8c explication de quelques échos linguliers. 430. & fuiv.
- De l’Ouie , 8c de fon organe. 43p.
- Pefcription de l'Oreille , 8c de fes fonc*. tiens. Cornets acouftiques; 444.
- Des fons comparés. 4$z.
- VI. Exr, du Sonomètre, par laquelle on fait connoître le rapport qu’il y a entre les. longueurs , gro/Teurs , tenfions , 8c denfités relatives des Cordes, 8c les di£» férens- tons qu’elles produifent. 461.
- A? nie. des principes établis par cette expérience , aux inilrumens de Mufîque de différentes efpéces ; examen des principaux fyltêmes fur l’organe de la Voix, 8c fur fes fonélions.On explique , fuivant le fentiment de M. de Mairan ,.la propa?> gation diilinéte des différens tons ü-tnulranés. 467.
- D,es Vents. 427.
- Win de la Table des Matières du Terne troijîém
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TOME 4
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- EXPERIMENTALE.
- 'JPar M. l'Abbé N O L L ET, de V Académie' Royale des Sciences, de la Société Royale de Londres ; & Maître de Fhyfîque de Mo n se ign eu R le DAUPHIN..
- arome qu a tr i e m e..
- A PARIS?
- Chez les Freres Guérin , rue S. Jacques vis-à-vis les Mathurins, à S, Thomas.
- d'Aquin..
- ’ M. D CC. X L VI IL
- Avec Approbation & Privilège du. Eoïi.
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- AVIS AU RELIEUR.
- Les Planches doivent être-placées de manière qu en s9ouvrant, elles puif-fent fortir entièrement du Livre y fe voir à droite dans P ordre qui fuit*
- Tome Quatrième»
- Page. Planche*
- X 11. Le ço n. 76...»..... r-
- ï OO....» ... . 2«
- XIII. Leçon. 226........ i~
- 2 66----...... 2c
- 3l8........ 3-
- 324*» •.... 4*
- XIV. Leçon. 3y6~........ 1.
- 37°'* • • *. 2*
- 40 8.......•• 3-
- 43^......... 4*
- 474......... *•
- 496....... 0-
- 498......... 7*
- 528*....... 8-
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- Extrait des Regiftres de V Académie Royale des Sciences..
- Du p. Août 174.8.
- Md e R e a u m u r & moi, qui avons:
- • été nommés, pour examiner le quatrième Volume des Leçons de Piiyfique Expérimentale de M. l’Abbé Nollet, en ayant, fait notre rapport, l’Académie a jugé cet-' Ouvrage digne de l’imprefiion'; en1 foi dev quoi j’ai ligné le préfent Certificat. A Paris v £e p. Août 1748.
- GRANDJE AN DE FOUCHY Secrétaire^ perpétuel de l’Académie Royale de# Sciences..
- LEÇONS
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- XII- LEÇON*
- De la Nature & des Propriétés de l'Eau»
- L feroit difficile de décider, fi Peau nous eft moins né-cefîaire ou moins utile que Pair. Car quoique nous respirions continuellement celui-ci, ôc que la confervation de notre vie dér pende de la Salubrité de cet élément, on peut croire, que s’il étoit réduit à Ses parties propres, ôc qu’il manquât d’une certaine humidité qui Pacconv* Tme IV, A
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- a Leçons de Physique pagne tou]ours,nous fouffririonsbeaucoup de cette féchereffe : l’air fans eau conviendrait peut-être aulîi peu à notre refpiration, que l’eau fans air à celle des poilïbns. L’eau eft un agent univerfel que la nature employé dans toutes fes produdions , 8c qui entre fi fouvent 8c de tant de manières > dans les commodités de notre vie ÿ que Ton interdidion étoit.chez les Romains un fupplice , dont on puniffoit les mauvais citoyens. C’eft la boiffon naturelle de tous les animaux ; fi nous nous en préparons d’autres, ou celle-ci en fait la partie principale , ou elle y entre pour les tempérer8c quoiqu’on puifie vivre fort long-tems 8c fainement, émulant avec modération des liqueursfpiritueufes 8c fermentées, l’experience fait voir que.les buveurs dïeaujouiiTent .communément d’une fanté plus .égale , 8c qu’ils 'font au moins aulîi robultes kque [les .autres hommes.
- .Je ne me pro.pofe .point d’expofer ici en détail tous les avantages que beau nous procure,, 8c les.différentes .vues que ipeut avoir eues laTagelïe divine .en .créant .cet .élément. Ges ob,-
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- Experimentale. 3 ^ jets ont été remplis par des Auteurs*,, J*2/ïïê dont les ouvrages font célébrés , & ^
- qu’on peut alternent le procurer ; me;Vm mon deffein eft d’examiner en Phyfi- de u ntlU cien feulement, les principaux carac- châpl’ZZ téres de L’eau,les fources d’où elle nous J^°g' ï vient, les différens états qu’elle peut uZvlblZ prendre , & les effets les plus géné- ci!£‘aité des. raux dont elle eft capable. vertus mè-
- On peut confidérer l’eau fous trois itc,n' de
- r L eau- comm.
- états, iment. comme liqueur; 2ment- par *unf. comme vapettr; 3ment, comme gla* Smith'^c* ce : ce font trois manières d’être , qui ne changent rien à fon effence, mais qui la rendent propre à différens effets , 8c qui me donnent lieu de partager cette Leçon en trois Seétions.
- PREMIERE SECTION.
- De l’Eau confidérée dam l’état de Liqueur.
- A Parler exa&ement, l’état naturel de l’eau, celui qu’elle auroit, fi rien ne fe mêloit à fa matière propre , feroit d’être un corps folide , comme i’ont fort bien remarqué MM.
- Aij
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- 4 Leçons de Physique Mariette , de Mairan, & Boerhaave, Oui, l’eau , comme la graiffe , la ci* re , 8c toutes les autres matières que nous ne voyons couler, que quand on les chauffe à un certain degré, ferait continuellement glace , fi la matière du feu qui la pénétre,pour l’ordinaireen fuffifante quantité dans les climats tempérés, n’entretenoit la mobilité refpeétive de fes parties, pour la rendre .fluide ; 8c dans un pays où il fait continuellement affez froid pour faire durer fa congélation^! faut employer le fecours de l’art,,pour la, faire couler comme nous l’employons ici pour fondre le plomb, le foufre, les réfines, &c. Mais fi l’état de folidité femble le plus naturel à l’eau, ce n’eft pas celui qu’elle a le plus communément, au moins dans la plupart des climats habités ; 8c par cette raifon, je commence par lacon-fidérer comme liqueur,avant que d’exr pofer les propriétés qu’elle a lorfi qu’elle eft glacée, . ?
- L’eau qui n’eft point glacée > efjt une liqueur infipide, tranfparente^, fans couleur, fans odeur, qui s’attar che aifément à la fiirface de certains
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- Experimentale. y Côfps, qui en pénétre un grand nombre , & qui éteint les matières enflammées. Si elle paroît quelquefois opaque , colorée, odorante , ou qu’elle ait un goût remarquable , c’eft qu’a-lors elle efl: mêlée avec une matière étrangère , qui lui donne une qualité qu’elle rt’a point d’elle-même.
- La fluidité de l’eau , comme celle des autres liquides, vient de la matière du feu qui la pénétre , & qui met les parties en état de rouler les unes fur les autres, & d’obéir au penchant de leur propre poids, ou à toute autre impulfion : mais indépendamment de cette caufe générale , on peut dire que l’eau efl: plus fluide que bien d’autres matières > parce que fes molécules font d’une extrême petiteflè , ôc d’une figure apparemment très-propre au mouvement : je n’ai garde de décider fi ce font des petits fufeaux , des petits cylindres, ou des globules, parce que je ne connois aucune ob-fervation , ni aucune expérience, qui puifle garantir cette décifion; mais une analogie affez générale me conduit à croire que leur figure , telle qu’elle puilfe être ^contribue à leur mobili-A iij
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- 6 L È Ç O N S 1 DE Pîï-tf Si <i-ÜE té'; une mëfure' de 'ment^ grains^'ôtî de fable bien fée,- qu’on-fait couler pat une trémie, pëütêtre rëga’rdééén quelque façon coriirrié un'fluïdé : en pareil cas le blé côule: mieux que l’a voirie, parce qu?if à ùrié'figure1 plltes ptopré au mouvémén’t ; le- fabîori a1 plus dé fluidité que le blé où lé fei'gle, paf5-ce que fes parties plus :mëê:ues;font aufft p lus: mobiles.
- * rj,m. Boerhaayé prétend * que l'a flùidi-chtv.part. té de l’eau' n’éft point fufcëptiblé dé w‘p’ 2SÎ'p1us Sc cîè moins; qü’elléélî également liquidé , 'foiéàu moment qu’eUe ceffe d’être glace , (bit qu’elle commence a bouillir; & il appuyé fon/en-timerit fiir ùnë expérience de M.-NeW-
- * Traité ton *, qui trouva lés ôfcillatiôns d’un d'or;.qnrji, pendule àufff-libres dans l’éaü lâ: plus
- froide , qu’elles a voient paru "V être dans l’eau la plus chaude.- Soit die fans bleffer le refpéd que je dois à ces grands hômmés -, je rie fçais fi cette preuve ne ferôit pas un péri fujette*à ré'vifion. La maffe qui faifoitl -CW of-ci dationsde’ quelque matière qu’elle fût , a dû fe dilater & devenir plus grande,dans l’eau chaude que dans la froide : or plus un corps eft grand 5
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- E XP'ERI II NTALE, J. plus il éprouve de ré finance dans-, urr milieu:arafi l’eau chaude y à la vérité,, plus fluide 3 auroiit dû; rendre le mouvement plus libre ,, mais le mobile dilaté par la chaleur répondoit à un, plus grand volume duiinilieuréfîJlant.; cette dernière caufe a pu comp enfer l’autre , & empêcher qu’on; nfapper-çût plus de fluidité dans l’eau chaude , quoiqu’elle y fût réellement.
- Il eft vrai que Boerhaave fë retranche à dire , qu’il n’entend parler que d’une- fluidité fenfiblement égale 6c Gonflante, Si qu’il peut y avoir un plus ou,un moins que nous n’appercevons pas; mais ce plus ou moins , dont il convient, il l’attribue tout entier à la défnniorudes molécules* parla matière dufeu qui fe gliffe entr’elles, mais nullement à la divifion des parues de ces mêmes petites malles ; car il les regarde comme des élémens qui peuvent être féparés les uns; des autres, mais non pas entamés. Cependant toutes les autres matières, que nous voyons paflèr d’un état à l’autre, 6c qui nous laiflent le tems d’obferver leurs changemens ne s’amolliifent que par degrés & prennent fucceffi-
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- $ Leçons de Physique vement différentes nuances de fluidité ; les molécules fe divifènt & fe fub-divifent à mefure que le feu pénétre la malle , & la liquidité augmente de plus en plus , jufqu’à ce que les par-, ties extrêmement fubtilifées, fe dilïi-pent par évaporation. Je ne dis pas que l’eau ne puilïe être exceptée de cette régie générale ; mais je vou-drois que cette exception fût connue par des faits, âc appuyée fur de bonnes preuves.
- Je ne vois rien dans la nature qui favorife cette opinion ; je trouve au contraire des phénomènes familiers, 8c en grand nombre , qui femblent la détruire. Pourquoi l’eau froide ne pénétre - t - elle pas les corps aulli facilement que celle qui ell chaude ? pourquoi celle-ci enléve-t-elle plus promptement de leur furface les matières qui y font adhérentes ? pourquoi la folution des fels dans l’eau elt-elle plus abondante 8c plus complet-: te , à mefure que le degré de chaleur eft plus grand ? enfin pourquoi fait-on cuire les viandes 8c les fruits dans l’eau bouillante, &non pas dans l’eau froide? On peut me répondre que
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- Experimentale. 9 tontes ces matières dilatées par la chaleur, en deviennent plus pénétra-bles, plus faciles à entamer, &que l’eau elle-même animée par la chaleur , en efl: plus adive, & je conviens de ces raifons ; mais n’efl-il pas plus que vraifemblabîe aufîi, que la même chaleur fubdivife les molécules de l’eau, 8c les rend plus propres à s’in-finuer dans les matières diffolnbles f
- L’eau nous vient, ou de l’atmofphé-re par les pluies, les neiges, 8c autres météores aqueux ; ou du fein de la terre, par les four ces 8c les fontaines | ou enfin par des canaux 8c des réfer-voirs qui fe trouvent à la furface de notre globe, comme des rivières, des lacs, 8c des mers.
- Nous avons vû dans la leçon précédente comment l’eau s’élève en vapeurs , 8c s’amafle dans l’air au-deffus de nous, pour tomber enfuite fous différentes formes. Moyfe en nous traçant Phiftoire de la Création, nous apprend que , dès le commencement l’Auteur de ce vafle univers fépara de la terre habitable ce grand amas d’eau qu’on appelle la Mer , 8c qu’il en fixa les limites. Nous voyons naître les ri-
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- io L é ç o ns de Phys îqüè viéres & les fleuves d’une,& le plus {bavent , de plufleurs fources qui réunit--fent leurs eaux , pour couler dans urr môme lit. Mais d’où viennent ces fources perpétuelles , qui forment & qui groiïi fient les eaux courantes, & que nous rencontrons dans prefque. tous-les endroits où nous creufons la terre ? quelle caufe fecrette les fait naître , & les entretient ? C’eft une quef-tion fur laquelle les Phyficiens ne font point d’accord, & qui fait depuis long-tems l’objet de leurs recherches.
- La première obfervation qui fe préfente , quand on raifonne fur l’origine d es fontaines, c’eft que leurs eaux vont toutes fe rendre à la mer , comme à un réfer voir commun : or depuis tant de fiécles que ces écoulemens fe raf-femblent ainfi, l’Océan ôc les autres mers auroient fans doute regorgé 'de toutes parts, & inondé toute la terre, û les rivières qui vont s’y décharger * y portoient des eaux étrangères qui. ajoûtafifent continuellement à leur im*' menfe volume : il faut donc que ce foit la mer même qui fournifife aux fources cette abondance d’eaux qui lui rentre ; ôc que par une efpéce de'
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- E* PÉRIMENT A L É. lï circulation, celles-ci ptiiffent couler perpétuellement, fans trop remplir le vafte bafiin qui les reçoit.
- Ce raifonnement qu’on efi comme forcé de faire dès qu’on entame cette matière , efi un point fixe où fe réunifient toutes les opinions ; mais comment l’eau va-t-elle de la mer aux fontaines ? voilà ce qui les partage.
- De quelque manière que l’eau foit amenée à la fource d’où nous la voyons fortir, il faut qu’elle puifie , foit eri partant-, foit en chemin fe dépouiller dë la falûre , de l’amertume & de la vifcofité- qu’on fçait qu’elle a naturellement : car l’eau des* fontaines efi douce ; & fi elle paroît quelquefois chargée de matières é-trângéres, ce n’ëft point ordinairement' de celles qui fe trouvent dans l’eau de la mer. Il ne fuffit donc pas de faire un fyfiême hydroftatique par lequel on falfe voir, comment i’eau de l’Océan peut être déterminée à fe porter fort avant dans le continent, pour y former une fource ; il faut encore que par le même fyfiême on puifie apprendre, comment cette eau fe dépouille de fon fel, de fon bitume , &c.
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- Princip, la Phi'l. part. §.
- 12 Leçons de Physïqus' Selon là periféè de Defcartes * / l’eau de la mer, par des canaux fou-terrains & fuffifamment inclinés, le rend fous les montagnes dans de grandes cavités que la nature y a pratiquées ; elle y eft échauffée par un degré de chaleur qu'il fuppofe encore au-deffous de ces grandes chaudières , & elle s’élève en vapeurs dans le corps même de la montagne comme dans le chapiteau d’un alembic ; d’où retombant enfuite par fon pro-. pre poids, lorfqu’elle vient à fe côn-denfer, elle fe filtre à travers des terres ju{qu’à ce qu’elle rencontre une iflue.
- Si tout alloit ainfi.3.il faut convenir que l’eau poùrroit venir de la mer , ôc fortir douce au milieu du continent : mais pour rendre raifon de ces deux effets, que de fuppofitions fans preuves ! J’aime affez que fart copie la nature ; mais j’ai mauvaife opinion d’un fy(tême-où la nature imite l’art ; ôc pour dire ce que j’en penfe * il ferri-ble que celui-ci ait été fait dans le laboratoire d’un Diflillateur. Quand bien même on admettroit ces grands alembics qu’on fuppofe gratuite ment;
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- Expérimental e. j | que feroit-on du Tel & des autres matières dont l’eau de la mer fe dépouille en s’évaporant ? depuis le tems que çette dift-illat-ion dure , comment ces grandes chaudières ne ferdient^elles pas encore comblées ?
- C’eft apparemment pour lever cette difficulté qu’un Auteur moderne * imaginé que l’eau falé e , après avoir Je'*r été évaporée pendant quelque tems font, page fous les montagnes,, fe trouvant alors z}9' plus chargée de fel 8c plus péfante qu’auparavant, reflue par fon poids vers la mer, 8c que fe renouvellant ainfi elle n’efl: fujette à aucun dépôt.
- Mais quoique cette penfée foit ingé-nieufe , 8c que les gouffres abforbans Sc vomijjans qu’on obferve en quelques endroits de la mer , lui donnent une forte de probabilité ; on peut dire cependant qu’elle auroit peine à fe concilier exactement avec les loix de rhydroffatique,refl:reintes par les frot-temens 8c autres obftacles8c qu’elle charge encore de nouvelles fuppofi-tions le fyftême Cartéflen, qui pèche jdéja par trop peu de flmplicité.
- Une autre hypothéfe, qui ne me iparoît pas meilleure que celle-ci, 8c
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- 14 Leçons de Physique qui a pourtant Tes défenfeurs, c’efl de dire , que les eaux de la mer fe diftri-buent à toutes les parties du globe , par une infinité de canaux fouterrains, à.peu près comme le fang qui parc du coeur , s’étend par les artères juf-qu’aux extrémités du corps animé ; qu’en paffant à travers du fable '& des terres, elles y dépofent leur fel, leur bitume , &c. & qu’étant devenues douces , elles forcent par les paffages qu’on leur ouvre , ou que la nature leur a préparés.
- Mais par quelle puiffance toutes ces veines d’eau s’élévent-elles au-deffus du niveau de la mer, pour fe mettre en état d’y retourner par.leur péfanteur •? pourquoi ne les voit-on jamais forcir de la terre avant que d’être parfaitement douces ; fi cette douceur ne s’acquiert que par un long trajet ? & depuis fix mille ans que dure cette filtration , comment la mer n’a-t-elle point perdu une grande partie de fon fel ? & comment ce même fel n’a-t-il point engorgé tous ces aque^-ducs fouterrains ? La vérité eft que cette prétendue filtration eft une chimère j l’expérience a fait voir qu’on
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- Experimentale. ly lie défale point fnffifamment l’eau de la mer , en la faifant pafTer à travers des fables , ôc des terres de quelque efpéce qu’elles foient ; & d’habiles Obfervateurs * ont remarqué que * renfles eaux fouterraines , par-tout où onneri. delf. les rencontre, ont un écoulement de- iep»t. •terminé vers la mer , ce qui prouve avec évidence qu’elles n’en viennent point immédiatement. En vain cite-roit-on les puits d’eau douce qu’on trouve dans les petites illes ôc au voi-'finage des côtes : ces puits tarillenc dans les tems de fécherelïe ; c’eil donc l’eau des pluies , ôc non pas celle de la mer, qui les entretient.
- Les pluies, les neiges , les» brouillards , Ôc généralement toutes les vapeurs qui s’élèvent, tant de la mer que des continens ôc des ifles , font, félon toute vraifemblance, les principales caufes qui font naître > ôc qui entretiennent les fontaines, les puits, les rivières, ôc en général toutes les eaux courantes , Ôc qui fe renouvellent continuellement. En embralfant cette opinion, qui eft la plus fuivie, on n’elt point en peine de fçavoir .pourquoi les eaux qui nous viennent
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- ï6 Leçons de Physique du fein de la terre font douces, quoique pour la plus grande partie elles viennent originairement ae la mer ; car on fçait par expérience que l’eau, en s’élevant en vapeurs, comme celles qui forment les nuages, abandonne les Tels dont elle eîf chargée , Sc toutes les matières péfantes qui ne-peuvent pas fe volatilifer comme elle : on comprend aufïi fort aifément pourquoi les fources qui font les plus prochaines de la mer, font auffi douces que celles qui en font les plus éloignées , parce qu’elles doivent toutes leur origine aux eaux qui viennent de l’atmofphére, & qu’il n’y en monte aucune qui ne foît dépouillée de fon fel : enfin l’on explique fans difficulté pourquoi les fources fe trouvent plus communément qu’ailleurs au pied des montagnes ; car ces grandes maffes qui s’élèvent beaucoup dans Patmof-phére, arrêtent les nuages , préfen-tent plus de furface aux pluies Sc aux brouillards, Sc fe couvrent le plus fouvent de neiges, qui fe fondent peu à peu , Sc qui produifent des écoule-mens perpétuels, dont la plûpart demeurent cachés, dans les rochers,
- ou
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- Experimentale. 17 ou dans la terre , & ne fe montrent qu’aux endroits les plus bas, ou fort avant dans les plaines.
- • Ce que l’on objeéte de plus fpé-cieux contre ce fyftême , c’efl qu’il y a peu d’apparence , dit-on , que ces immenfes volumes d’eau que les rivières & les fleuves font palier continuellement fous nos yeux , & qui fe fuccédent avec tant de rapidité, puif-fent être le produit d’une mince vapeur j qu’on apperçoit à peine , & qui ne tombe en pluie, en neige , Sec. que par intervalles. Mais d’habiles Phyliciens * ont fait évanouir cette difficulté en comparant la quantité tédnm<>*v. d’eau de pluie qui tombe à Paris , & f' 3
- aux environs, pendant le cours d’une année moyenne, avec celle de la Sei- " ne qui pafle en pareil tems fous le Pont-loyal : il réfulte de leurs expériences & de leurs calculs, dont je me difpenfe de rapporter ici le détail, parce qu’il efl très-bien expofé dans un ouvrage moderne * qui efl: entre ^ ^ les mains de tout le monde ; il réfui- ullt.um. te , dis-je , que dans chaque année , il tombe beaucoup plus d’eau qu’il n’en faut pour entretenir'les rivières,
- Tome IV. B
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- Mémoires de V\Acad. des Scienc. J703. pag' Co.
- ** Statiq. des véget. Çha[K i*
- 18 Le ç o ns "de Physique & pour remplir les étangs ; de forte que ces fçavans Obfervateurs, en répondant à une difficulté, en font nan tre une autre : car les rivières net reportant point à la mer.toute reau qüî tombe, fur . la terre , on demahde ce que devient le relie , ôc, pourquoi la mer ne tarit point à la longue. . •
- On peut répondre à cette.nouvelle objeftion , qu’une partie de l’eau qui tombe fur la terre, & qui n’entré point dans le lit des rivières , : s’infïnue par les crévaffes que la féchereffc occa-lionne, ou par mille autres permis que les infeéïes ôc les autres animaux ont creufés , & qu’elle forme ces couches d’eau fouterraines qu’on obferve en bien des endroits , &'qui s’écoulent lentement vers la mer ; qu’une autre partie fert de boiffion aux animaux , & de nourriture aux plantes qui en abforbent beaucoup pat leurs branches Ôc par leurs feuilles comme on le peut voir par les expériences de M. de la Hire * ôc par celles de M. Haies ** ; Ôc qu’enfin une autre partie tourne en vapeurs, ôc s’élève de nouveau dans l’atmofphére* Ainfi la pluie qui tombe fur la mer
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- Experimentale, ip Gomme ailleurs, les rivières & les écoulemens fouterrains ne rendent au grand réfer voir que ce qu’il en fort à peu près; & ce qui n’y va point, remplace apparemment ce qui s’évapore continuellement de la terre 8c des eaux dormantes ; car les vapeurs qui s’élèvent dans l’atmofphére , & qui-font les nuages, ne viennent pas, feulement de la mer, mais aulTi des eon-tinens 8c des iOes.
- De quelque manière que nous vienne l’eau , elle n’eft jamais parfaitement pure : fans parler de l’air 8c du feu qu’elle contient toujours en allez grande quantité, puifqu’elle n’eft fluide que parle mélange de ce dernier élément,& qu’elle fe dépouille vifible-ment 8c abondamment de l’autre,lorf-qu’on la met dans le vuide ; fans parler , dis-je , de ces deux matières qui fe trouvent par-tout, l’eau ne va gué-res fans quelques fubflances étrangères qui fe mêlent à fes parties propres, & qui lui donnent fouvent des qualités qui fe font remarquer par leurs effets. On connoît aifément que l’eau n’eft point pure , lorfqu’elle n’a plus fa limpidité naturelle, ou bien lorf-
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- 20 Leçons de Phÿsique qu’on lui trouve de l’odeur ou dii goût ; mais il peut arriver aufli, ( ôc c’eft un cas allez commun , ) que ce' qu’elle contient d’étranger ne change-rien à Tes qualités fenfibles ; c’eft-à-dire , qu’elle n’en paroiiïe ni moins claire} ni moins infipide, &c. & alors il faut emprunter le fecours de l’art, pour s’aflurer fi elle eft aufli pure qu’elle paroît l’être.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- F REPARAT 10 AT.
- Il faut avoir de l’eau de pluie dif-tillée dans plufieurs vailfeaux ; mettre fondre dans l’un du fel marin , dans l’autre du vitriol de Mars, dans un-autre de l’alun 3 ôc de tout en telle quantité , qu’en goûtant l’eau, on ne puifife pas diftinguerde quelle matière elle eft chargée ; on doit filtrer toutes ces eaux fëparément à travers d’un ou de plufieurs papiers gris , ôc en mettre dans des verres à boire bien nets environ 2 cuillerées de chacune ; on peut aufli en avoir quelques-uns qui contiennent de l’eau de puits bien claire.
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- Experimentale. 2i
- E F F 'F T S,
- Si l’on éprouve tontes ces eaux ; 1en y mêlant quelques gouttes de diflolution d’argent par l’efprit de ni-tre, il arrive prefque toujours qu’elles fe troublent, 6c qu’elles prennent quelque couleur.
- 2°. Si l’on y jette un peu d’infufion de noix de Galles, celle qui contient du vitriol de Mars devient d’un roux obfcur , 6c tirant fur le violet.
- 3°. Si l’on y met un peu d’huile de tartre par défaillance , celles qui contiennent des matières falines 6c ter-reftres, deviennent laiteufes.
- Explications.
- Les parties falines, métalliques ou terrefïres qui flottent dans l’eau, n’en altèrent point la limpidité , tant qu’elles y font feules, parce qu’elles font extrêmement divifées y 6c que leur petitefle égale peut-être celle des molécules de l’eau même, qui les tient en diflolution , puifqu’elles paf-fent comme elles à travers du filtre ; mais quand on y jette une liqueur chargée de quelque matière, avec laquelle ces particules peuvent s’unir ?
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- û2 Leçons de Physique alors il naît de cette union des molécules plus groffiéres, dont la grandeur , la figure, ou Parrangement ne convient plus de même au paflage de la lumière : voilà d’où vient l’opacité ou la couleur qu’on remarque dans les eaux préparées de notre expérience. Ces mêmes eaux doivent fe troubler encore , lorfque les parties de Tel qu’elles contiennent font de nature à s’unir mieux que l’argent, avec Pef-prit de nitre ; car dans ce dernier cas, les parties métalliques abandonnées à elles-mêmes, tombent par leur propre poids , & font ce qu’on nomme précipité. C’eft par cette raifon que dans les épreuves précédentes, on a vu devenir laiteufes les eaux qui con-tenoient du fel marin, ou de.l’alun. On 11e peut attribuer ces changemens qu’aux corps étrangers qui nagent dans Peau qu’on éprouve : car la même chofe n'arrive point quand on fe fert d’eau diftillée avec foin, dans laquelle on n’a rien mis diffoudre ; <$s quand on prend des eaux plus chargées, ces mêmes effets en deviennent d’autant plus fenfibles.
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- EXPERIMENTALE* sg
- Applications»
- Les mêmes épreuves que nous avons faites dans l’expérience précédente fur des eaux préparées à def-fein , peuvent nous indiquer à peu près , les matières qui dominent dans certaines eaux , dont on a intérêt de connoître les '"qualités : on pourra donc légitimement foupçonner qu’il ya du fer ou du vitriol, dans celles que Tinfiifion de noix de Galles rendra roulfes , brunes, ou d’un violet obfcur ; & c’eff effe&ivement un des moyens que l’on employé pour re-connoître les eaux minérales ferrugi-neufes. L’eau d’un puits ou d’une fontaine qui deviendra laiteufe, ou bleuâtre , lorfqu’on y mêlera de l’huile de tartre ou de la dilfolution d’argent 3 pourra paffer pour une eau chargée de quelque matière faline ou terref-tre , ce que le vulgaire appelle communément eau crue , ôc qu’il recon-noît par la difficulté qu’elle a à dif-foudre le favon } & à cuire les légumes.
- La plus pure de toutes les eaux efl' celle de la pluie ; elle elt diflillée par
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- Leçons de Physique la nature, & elle ne peut guéres avoir d’étranger que ce qu’elle reçoit en palfant par l’atmofphére : mais cela füffit apparemment.pour y caufer diî mélange ; car on a beau la recueillir dans des vaiffeaux bien nets, 8c fans qu’elle paffe fur les toits ni parles gouttières, elle ne tient jamais contre toute épreuve, fur-tout quand elle vient après une longue fécheref-fe 8c par orage ; elle fe fent de la grande quantité d’exhalaifons qui régnent alors, 8c qu’elle emporte eu tomr bant : mais comme la piûpart de ces fubdances qui viennent de l’air font volatiles , elle s’en dépouille en peu de tems, fi elle n’eft pas renfermée ; 8c l’on peut dire que les citernes où elle s’amafle 8c le conferve, font d’un très-bon ufage.
- Les eaux dormantes qui ne font pas d’une grande étendue, ont ordinairement des impuretés, dont on s’ap* perçoit au goût , 8c quelquefois à l’odorat : elles font fouvent fur un fond de terre noire 8c bitumineufe ; les reptiles 8c les infedes qui y frayent 8c qui y périifent, les plantes de leurs rivages qui s’y pourrilTent, les chargent
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- 'Experimentale. 2^
- gent néceffairement de parties graffes 6c de Tels volatiles,dont tous ces corps contiennent une grande quantité : toutes ces caufes enfemble font prendre à ces eaux des qualités défagréa-bles où nuifibles ; c’eft une attention qu’on devroit avoir dans les campagnes , fur tout pendant les tems de féchereffe où les eaux font baffes, de tenir les marres très-propres, de ne fouffrir aucunes plantes fur leurs rivages , de, crainte que dans le grand nombre il ne s’en trouve de vénimeu-fes , 6c d’empêcher qu’on n’y trempe le chanvre ou le lin pour le rouir; car le bétail peut s’empoifonner par les mauvaifes eaux , ou gagner des maladies qui auroient des fuites fâcheu-fes.
- L’eau de rivière, par les mêmes caufes, ne feroit ni plus pure, ni plus faine que celle d’une marre, h le mouvement qui la brife fans ceffe ne pré-venoit la corruption , 6c h fon renouvellement perpétuel, ne divifoit 6c ne raréfîoit, pour ainfi dire, les matières étrangères qui s’y mêlent ; 6c c’eft par cette dernière raifon, fans doute , que l’eau des petites rivières Tome IV* G
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- * uifl.
- de t^cad. des Scient. i699> Pa&’
- *3*
- 26 Leçons dè Physiq.üe éft communément -moins borine^à boire que celle des grandes, & que celle-ci même diminué debonté,dans
- les tems de féchereffe où elle demeu-
- 4 \ , * *
- ré lông-tems baffe. ; ; - y';
- On fçâit àffëz de combien dé ma* tiérés différentes lés éàüx dés foritai* nés & des puits fe trouvent chargées î les unes contiennent du fer * du vitriol j & d’autres fubftanêés falirtes ou métalliques ; telles font1 nos fôritairiés îriiriérales de Pàffy,'de Forgés-,'de Vichy , de Bourbon * de Si Aman , de Plombières , &c. les autres font grades -, où fulfureüfes , jùfqu’à ^enflammer : telle eft celle dë.Sibini en Allemagne j & celle qui éft en Dâu* phirié auprès de Grenoble *.'Orien voit d’autres dans lefquelles les corps fe pétrifient ou s’incruftënt y parce qu’elles font chargées d’un fuc pierreux dont elles rempliffent lès poresy où qu’elles dépôfent :à4aTurface des matières qu’on y plonge : enfin l’on en trouve qui font tellement chargées d’un fel femblable à celui de la mer j qu’ôn en tire affez pour fournir à dà cônfommation dé plufieurs Provinces , comme on le voit à Salins, à
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- Experimentale. 27 Salles, &c. Les fources qui ont ces qualités, les doivent aux mines par îefquelles elles paffent avant que de fortir de la terre : la nature Te fert de toutes ces eaux errantes & comme extra vafées,pour charrier &railembler félon fes vues les principes des mixtes & de toutes les concrétions qui fe forment fecrettement & peu à peu dans le fein de la terre ; & par fois il arrive qu’elles fe font jour , ou qu’on leur ouvre des paffages, avant qu’elles ayent dépofé les matières dont elles font chargées.
- L’eau de la mer efl la moins pure de toutes les eaux communes ; fa fa-lure , fon amertume , fa vifcofité , empêchent qu’on en falfe ufage pour boire , ou pour préparer les alimens. Pour les Voyages de long cours, on eil obligé d’embarquer de l’eau douce , qui fe corrompt à plufieurs repri-fes, St qui n’efl bonne que par intervalles. Cette provifîon prend beaucoup de place dans un vaiffeau où l’on n’en a jamais de trop ; St lorfqu’elle vient à manquer, il faut fouvent fe détourner pour en aller chercher d’autre,ou bien l’équipage efl expofé à une
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- 28 Le çoN5.de Physique
- difette plus cruelle à fouffrir que celle des autres alimens. Quelle [commo* dité ne feroit-ce pas pour la navigation , fi Ton pouvoit à peu de frais ,’ 6c fans trop d’embarras , rendre l’eau de la mer potable ! il y a long-tems aufïi qu’on en cherche les moyens ; & à la rigueur on peut dire qu’on les a trouvés ; mais les préparatifs, & certains foins qu’exige cette opéra* tion, ôc peut-être plus encore que toute autre chofe , la difficulté d’introduire une nouveauté , quelque avantageufe qu’elle paroifle , ont emr. pêché jufqu’à préfent que cette découverte ne paffât en ufage. «On peüt voir dans un ouvrage dont la traduc-tion paroit ici depuis quelques an-, * nées * , ce qui a été fait à cet égard
- PbyJ. fur la ^ r r o .
- manière de par differentes perlonnes, fur tout, en ifu'Z France Par M. Gautier Médecin de fot'abie^ Nantes, 6c en Angleterre par M. Ha-f'/'JT les, membre de la Société Royale, Sc Auteur de pluiieurs bons ouvrages de Phyfique. De tous ceux qui fe font appliqués à cette importante recherr^ che , on peut dire que perfonne n’a . mieux réuffi que ces deux fçavans :.le dernier fur-tout a porté fes vues plus
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- Experimentale. 2$>
- loin que l’autre ; 8c par des procédés fort fimples, dont l’expérience garantit le fuccès , il enfeigne non-feulement la manière de purifier l’eau de la mer , mais encore celle de confer-ver fans corruption l’eau douce que l’on embarque.
- De tous les moyens connus que l’on peut employer pour purifier l’eau en générai, il n’y en a point de plus ufité que la filtration, ni de plus efficace que la diftillation. Quand il ne s’agit que de la purger de certaines faletés groflieres qui la rendent trouble , il fuffit de la filtrer, comme on fait, à travers de certaines pierres porreufes, ou du gravier que l’on a foin de laver & de renouveller. C’elt imiter ce qui fe fait naturellement dans les Caves goutiéres, ces efpéces de cavernes qu’on fait dans les carrières , 8c où l’on voit l’eau des pluies palier goutte à goutte,par les lits de pierres qui en forment la voûte. De cette manière l’eau devient fi limpide, que l’on dit par manière de proverbe , clair comme l’eait de roche. Mais il ne faut pas croire que cette clarté annonce toujours une pureté parfaite ; elle
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- 30 Leçons ps Physi que n’en efl: qu’un ligne fort équivoque % car la plûpart de ces eaux même qui fe filtrent fi lentement à travers des roches , portent avec elles un fuc pierreux , qui s’amafle avec le tems, Sc qui forme dans l’intérieur des gro-tes une infinité de cryftaux pendans , de différentes figures, comme on voit aux caves de PObfervatoire de Paris , & beaucoup plus aux grottes d’Arcy en Champagne. L’eau, en fe filtrant, ne fe dépouille donc que des matières plusgroïïiéres qu’elle , & pour qui les pores du filtre ne font pas fuffifam-ment ouverts : mais tout ce qui eft afifez fubtile pour pafîer avec l’eau > y demeure conftamment uni, ou ne cède qu’à une filtration fouvent réitérée ou fort longue.
- La diftillation agit plus efficacement ; mais on ne peut pas dire encore que ce foit un moyen fur pour avoir l’eau abfoiument fans mélange car fi les fubftances étrangères qu’elle contient font auffi évaporables qu’elle-même , elles monteront comme elle au chapiteau de l’alembic ; Sc l’eau , après avoir été diftillée, n’en fera pas plus pure qu’auparavaut. Cette
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- Experîment ale. 31 méthode ne peut donc avoir lieu que pour les eaux qui font chargées de quelque matière fixe ; encore faut-ii avoir la précaution de ménager le feu y & de ne lui donner que le degré néceffaire pour élever l’eau en vapeurs.
- L’eau la plus épurée que l’on diftil-le jufqu’à nccité , c’eft-à-dire jufqu’à ce qu’il n’y ait plus rien de liquide, laiffe toujours un peu de matière ter-reflreau fond de la cucurbite; & quoiqu’on ladiftille plufieurs fois, 6c que les vaiffeaux foient bien nets, on remarque toujours ce petit réfidu. Ce fait obfervé par Boyle , par Hook,
- 6c par quelques autres Phyficiens , leur a fait conclure que l’eau n’eli point d’une nature inaltérable ; 6c M, Newton adoptant cette penfée, dit nettement * » que l’eau fe change en ,
- » une terre folide par des diftillations d0^"e' réitérées, jo Cependant M. Boher-rave, qui dit avoir examiné la chofe avec une grande attention, n’efl point de ce fentiment ; il croit au contraire que les parties de l’eau font des élé-mens inaltérables , 6c que l’a&ion du feu le plus violent ne peut les enta-
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- 52 L ËÇ O N S D Ë P K YSI QÜE mer, ni par conféquent leur faire changer de forme. Quant au fait fur lequel s’appuyenr M. Newton Ôc ceux qui penfent comme lui à cet égard , il l’explique en difant, que la matière terreftre qu’on trouve après chaque diftillation , vient de la maffe d’air renfermée dans l’alembic,& à travers de laquelle les vapeurs de l’eau s’élèvent, ou bien de quelque négligence dans la manipulation.
- On ne peut pas nier que l’air con-tenu dans les vaiffeaux d’un laboratoire , où la cendre voltige alfez ordinairement , ne foit chargé de quelques faletés , qui peuvent fe mêler à l’eau pendant qu’on la diftille. Il eft vrai qu’on aura peine à croire que cela puiffe fournir une quantité fen-fible de matière terreflre : mais on n’en trouve que bien peu auflî ; & î’aimerois mieux croire, après l’examen qu’en a fait M. Boerhave , que c’eft une matière étrangère mêlée à l’eau , que de penfer fur une preuve aulïi légère & aufli douteufe* que l’eau foit rédu&ible en terre.
- Comme les matières dont l’eau fe .trouve chargée 3 font communément
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- Expérimenta le;
- plus pefantes qu’elles , on a raifon de regarder la plus légère comme la meilleure. Il pourrait arriver cependant, qu’avec une moindre pefanteur , elle eût quelque mauvaife qualité : mais ce n’eft point le cas le plus ordinaire ; êc quand cela fe trouve , les fubftan-ces dont elle eft infedée, font pref* que toujours fpiritueufes ou volatiles? & l’odorat en peut juger.
- On ne peut avoir que des à-peu-près touchant la pefanteur fpecifique de l’eau, parce qu’elle eft plus ou moins pefante , félon fon degré de pureté. Boyle prétend que toutes le3 eaux douces , de quelque pays qu’elles foient, péfent à peu près également; & qu’en les examinant félon les loix de l’Hydroftatique , on y trouve à peine un millième de différence : mais il eft prefque feul de fon avis ; ôc je fçais par mes propres expériences , & par celles de plufieurs Phyliciens fort exads, que fans fortir de la même Province, & quelquefois même dans le même lieu, on trouve des eaux qui péfenï eonfidérablement plus les unes que les autres. Bovle lui-même fait mear
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- 54 Leçons de Physique *P* ÇT" tion * d’une certaine Rivière , dont t'rim.part. leau pele un quart moins que leau *• commune d’Angleterre , ce qui me femble bien difficile à croire : les Peuples qui en habitent les bords de-vroient vivre long-tems, s’il eft vrai, * tAh î- comme le dit Hérodote * , que les Ethiopiens vieillirent communément jnfqu’à 120 ans & davantage, parce que les eaux qu’ils boivent font extrêmement légères ; mais n’en dé-plaife à Hérodote , qui connoiffoit mieux l’hifîoire deshommes que celle de la Nature, je crois qu’il eft permis de douter & du fait & de fa çaufe.
- La pefanteur fpécifique de l’eau la moins chargée de corps étrangers , telle qu’eft pour l’ordinaire celle de la pluie ou de la neige fondue , eft à celle de l’or à peu près comme i eft à 19 7 ; à celle du mercure, comme 1 à 14 ; à celle de l’air, comme 1000 à 1 7. Si l’on veut fçavoir le rapport de l’eau comparée, quand au poids, a-vec un plus grand nombre de matières; il faut confulter la Table qui fe trouve dans le fécond Volume de cet Ouvrage page 393. & fuiv. Mais je dois avertir les perfonnes qui feraient oh
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- Expérimentale» 55*
- rieufes ou de répéter ces fortes de comparailons, ou d’en tenter de nouvelles , foitavec l’Aréométre , foit en ufant de tout autre moyen, de faire leurs épreuves avec toutes les précautions que j’ai marquées , quelques pages avant la Table dont je viens de parler.
- De toutes les attentions qu’on doit avoir dans ces fortes d’experien-ces hydroflatiques,une des plus effen-tielles, c’eft de ne point comparer deux eaux enfemble, qu’elles n’ayenc précifément un égal degré de chaleur, & que cette température commune ne diffère pas beaucoup de celle de l’air, ou du milieu dans lequel on ©père ; car l’eau , comme toutes les liqueurs, ôc pour parler plus généralement , comme toutes les matières du monde, fe raréfie ôc devient plus légère, à mefure qu’elle s’échauffe , comme elle fe condenfe Ôc devient plus pefante en fe refroidiffant. Ce n’efl donc qu’avec un Thermomètre très-fenfîble , ôc fcrupuleufement ol> fervé, qu’on peut entreprendre ces opérations, dont les réfultats ne peuvent donner que des différences peu
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- 36 Leçons de Physique confidérables , & dans lefquelles fà plus petite erreur devient une grande faute.
- L’eau qui ceffant d’être glace ; commence à être liqueur, & que l’on expofe à l’adion du feu dans un vai£ feau où l’air extérieur a un libre accès , s’échauffe & fe dilate peu à peu, jufqu’à ce qu’elle bouille ; après quoi elle ceffe de fe dilater & de s’échauf-fer3quoique l’on continue ou que l’on, augmente même la violence du feu : mais comme elle bout plus ou moins facilement, félon que fa furface eft plus ou moins libre de fe foulever, il peut arriver qu’elle foit dilatée autant qu’elle peut l’être, avant qu’elle, ait reçu toute la chaleur qu’elle pour-roit prendre ; ou bien elle peut être gênée de façon qu’en fe dilatant moins que de coutume, elle s’échauffe cependant beaucoup davantage.: Les Expériences fuivantes fendront Sc d’explications de de preuves à ces proportions.
- IL EXPERIENCE.
- V REPARATION.
- Il faut choiûr un matras dont le
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- Experimentale, 37
- fcol ait environ 15 pouces de longueur , & 12 ou 14, lignes de diamètre intérieurement ; le placer dans une cuvette remplie de neige ou de glace pilée , & à côté de lui un vaif-feau de verre ou de métal fort mince plein d’eau qu’on laide refroidir pendant quelques heures. Voyez, la Fig. 1. Prenez enfuite de cette eau refroidie avec un chalumeau de verre renflé au milieu, & que vous n’emplirez jamais que jufqu’au fil ^. Faites en forte qu’une telle mefure vuidée 2$ fois dans le matras le remplifle à peu près jufqu’à la nailfance du col ; alors vous y plongerez un petit Thermomètre de mercure , gradué avec des fils fur fon propre tube , & que vous arrêterez dans le col du matras, par le moyen de deux petites rondelles de liège , taillées en rofettes afin qu’elles ne bouchent point entièrement & qu’elles laiflent un libre accès à l’air extérieur.
- Tout étant ainfi difpofé, marquez avec un fil fur le col du matras, l’endroit où fe terminent les 2 y premières mefures d’eau ; Sc continuez d’en mettre encore 2 ou 3, dont chacune
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- 3$ Leçons de Physique fera marquée par un fil. Puis vous tes, ôterez en inclinant le vaifleau, ou avec un chalumeau , de forte qu’il n'en refte que 2 J.
- Il faut avoir un bain de fable qu’on puiffe échauffer avec un réchaud plein de charbons allumes , & dans lequel on puilfe placer le matras.
- Enfin il faut encore que ce matras placé dans fon bain de fable , puiffe répondre au récipient d’une machine pneumatique, par le moyen d’un fcy-phon, comme on 1e peut voir par la Fin» 2.
- O
- Effets«
- 1*. Lorfqu’on a tranfporté le.matras,de la cuvette pleine déglacé dans le bain de fable , & qu’on T’a chauffé Jufqu’à ce que l’eau commence à bouillir ; alors le Thermomètre marque 212 j s’il eft gradué comme ceux de Fahrenheit, ou de Preins ; & le vaifleau fe trouve plein jufqu’au fe-cond fil, comme il Tétoit quand il y avoir 26 mefures d’eau froide.
- 20.Quoique l’on continue de chauffer le bain de fable , l’eau ne s’élève pas davantage dans le matras 5 & la
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- Experimentale.1 liqueur du Thermomètre , reliant toujours à la même élévation, marque évidemment que le degré de chaleur eft toujours le même.
- 3°. Si, lorfqu’onfait chauffer l’eau, au lieu de laiffer le matras ouvert & communiquant avec l’air extérieur, ôn adapte fôn orifice au fcyphon, comme on le voit par la Fig. 2. ôc qu’en faifant agir la pompe, on raréfie d’abord le plus qu’il eft poftible ; l’air qui eft dans ces vaiffeaux , & qui s’étend jufqu’à la furfacede l’eau contenue dans le matras ; à peine le Ther* mométre eft-il monté au 64me degré, ce qui marque une chaleur bien médiocre , ( a ) que l’eau commence à bouillir fortement.
- 40. Si l’air eft moins raréfié , l’eâtf bout plus tard, c’eft-à-dire, qu’il faut qu’elle ait acquis une plus grande chaleur que dans le cas précédent ; & le retardement de l’ébullition du bouillon augmente comme la denfité de l’air qui agit fur la furface de l’eau.
- (a) Ce degré de chaleur répond au fèiziéme du Thermomètre de M. de Reaumur; c’eftun peu plus que la température moyenne de ï’At-moljphére dans le climat de Paris.
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- Leçons de Physique III. EXPERIENCE.
- Préparation»
- B C9 Fig» 3. efl une boëte cylindrique de métal, qui a par-tout environ 8 lignes d’épaiffeur , «5c dont le, couvercle également épais , s’applique par le moyen d’une grofle vis D, & d’une bride ou étrier très-folide , de fer forgé. Il faut mettre plufieurs anneaux de papier mouillé entre les parties qui fe joignent, afin que le vaiffeau demeure exa&ement fermé. E F eft une efpéce de réchaud, ou de fourneau de taule forte, dans lequel on met de la braife ou du charbon al-, lumé, pour échauffer le vaiffeau B C, que l’on place dedans, fur un trépied qui le tient élevé de quelques pouces au-deffus du feu.
- Effets.
- Si l’on emplit d’eau cette efpéce de marmite , à peu près jufqu’aux trois quarts de fa capacité, <5t qu’on y renferme des os les plus épais «Sc les plus durs, après lui avoir donné un degré de chaleur capable feulement
- d’évaporer
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- EXPERIMENTALE. 41 S’évaporer une goutte d’eau qu’on jette deffus, dans l’efpace de quelques fécondés ; on trouve les os blanchis, amolis , de maniéré qu’on les écrafe facilement fous les doigts, comme s’ils avoient été calcinés ; & l’eau étant refroidie , a la même confiftan-çe & le même goût qu’une.gelée de viandev
- Si l’on y a mis des morceaux de Chêne, de Hêtre, d’Orme, &c. on les retire femblables à du bois mort, qui auroit été long-tems expofé à l’air 8c à la pluie ; 8c l’eau dont ils ont été pénétrés, annonce par fa couleur, par fon odeur 8c par fon goût, qu’elle en a extrait les huiles, les fels 8c les fou-fres qui fervoient à lier les fibres.
- Explications.
- Quand on fait chauffer de l’eau dans un vafe ouvert, le feu qui s’in-finue entre les parties du liquide , qui tend à les écarter 8c à les divifer, fait un effort continuel pour dilater la maffe 8c en augmenter le volume ; les parois 8c le fond du vafe d’une part, 8c de l’autre le poids de l’at-mofphére qui prefle la furface , font Tome IV* D
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- ’42 Leçons de Physique autant d’obftacies qui s’oppofent a eet effet ; mais comme l’air pefe autant autour du vafe que defîus , Peau s’y trouve doublement contenue , tandis qu’à fa furface il n’y a que la preffion de l’atmofphére à vaincre : ainfi à mefure qu’elle fe dilate, elle s’élève peu à peu, jufqu’à ce qu’enfin les pores étant fuffifamment ouverts , la matière du feu paffe librement à travers de la maffe , & n’en fouléve plus que certaines parties les plus ex-pofées àfon choc , 8c qui retombentt auffi-tôt, ce qui fait l’ébullition.
- Mais fi le poids eu le reffort de l’air ne preffe plus, ou qu’il preffer moins la furface de l’eau ; le feuavec un moindre effort, peut la foulever , paffer librement, & la faire bouillir: c’eft donc pour cela qu’on a vu. l’eau du matras s’élever en gros bouillons, quoiqu’elle fut à peine tiède ; car alors l’air qu’on avoit extrêmement raréfié, n’étoit plus en état de la conr tenir aufïi long-tems contre Pa&ion du feu.
- Parla raifon du contraireylorfque l’eau efl: enfermée de toutes parts dans un vaideau bien fblidc , com-
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- - ^Experimentale. 45 me celui de la troifiéme Expérience, le feu qui ne peut la foulever, pour fe faire un paflage libre , s’amaffe en plus grande quantité ; & le liquide qui tend à fe dilater & à s’étendre, avec une force proportionnée à cette réfiftance, pénétre tout ce qui eft enfermé avec lui ; & les os dilatés çux-mêmes par un grand degré de chaleur, en deviennent plus péné-trahies.; l’eau s’infinue donc dans leurs pores , 8c en enlève tous les fucs qui lient les parties , de forte qu’après cette extraction , les lames offeufes 8c leurs parties fe défuniffent au moindre, effort.
- Quand on fait ainfî chauffer l'eau dans un vaiffeau fermé exactement 9 il faut, bien prendre garde de l’expo-fer à un feu trop violent ; car une dilatation forcée pourroit faire tout crever, au grand danger de ceux qui fe trouveroient préfens : c’eff pour cela que je me fers d’une boete de fonte qui a par tout 8 lignes d’épaiffeur, de que je ne lui donne qu’un degré de feu peu confiderable.
- Il faut remarquer auOI que Pamol-liffement des os 3 8c les diffolutions
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- 34 Leçons be Phï'sïÇüI
- qu’on peut faire par le moyen de cèfe te machine, réufTïfTent d’une manière plus complette , & plus promptement , lorfqu’on fait agir le feu avec plus de vigueur : e’eft-à-dire , que la* même quantité de charbon allumé lentement, n’a pas autant d’effet que s’il étoit brûlé tout enfemble, & pouffé avec plus de force ; apparemment , parce qu’un fëu lent a le loifir de s’évaporer en partie à travers du métal 5. ce qui diminue d’autant fon a&ioi* dans l’intérieur du. vaiffeau.
- JlP P Lie AT 1,0 N- S»
- l 1
- Puifqu’il faut moins de feu pouc faire bouillir l’eau , lorfqu’elle eft moins preffée par le poids ou par le1 reffort de l’air ; dès qu’on a eu cette eonnoiffance, on a dû préfumer qu’au? fommet d’une montagne la» chaleur; de l’eau bouillante ne devoit pas être aufïî grande, qu’elle le feroit dans uid lieu moins élevé; caria colonne d’ain qui répond à l’ouverture du vafe * étant plus courte, eftauftimoins pelante. Cette préfomption vérifiée par MM. de Tury ôcle Monnier,. nous;, s-pprend que la.chaleur de l’eauhouilk
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- Expérimental e; 0
- îante , qu’on regarde communément comme un terme fixe , ne l’eft pourtant qu’à certaines conditions ; c’elb pourquoi Fahrenheit, en conftruifanr fes thermomètres * ne manquoit pas> d’avoir égard à la hauteur aduelle du; baromètre, Se ne marquoit le terme de l’eau bouillante, au212edegré que dans les lieux & dans les tems ou le poids de ftatmofphére foutenoit 2.8 pouces de mercure , mefure du Rhein , ce qui revient à peu près à 27 pouces f de France , hauteur moyenne du baromètre : j’en ufe de même à l’égard des thermomètres de mercure * à qui je donne une marche; fort étendue».
- Il eft probable que ce que nous venons d’obferver ici à l’égard de l’eau * eft commun à toutes les liqueurs s: ainfi Pefprit-de-vin d’un, thermomètre doit bouillir d’autant plutôt, que; le tube de l’inftrument eft purgé d’air plus parfaitement. Les premiers qui: ©nt été eonftruits fur les principes de. 3VLde Reaumur r ne foutenoient pas lia chaleur de Peau bouillante , par cette raifon ; maison peut leur donner. cette propriété j. en iaiffant un.
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- $6 L E ÇO NS D E Ph y si que peu d’air dont le reffort s’oppolê -SI l’ébullition, lorfque la liqueur monte» aux plus hauts degrés,. 11 faut alors: que les verres foient un peu plus é-*; pais que de coutume , pour rélifter k l’effort qui fe fait intérieurement, b Cette efpéce de marmite d'ans la-^ quelle nous avons fait amollir les osy eft une invention que.l’on doit à Pa?> pin , dont elle a toujours porté- ieî nom ; il fut le difciple de M.. Hü> ghens à Paris , & enfuit e à Londres ?• celui de Boyle, fous la dire dion rdmi quel il fit une grande partie des ex< périences phyfico-méchaniques, qu’ont trouve dans les ouvrages de xe der-ft nier Auteur. En publiant xette mab: chine , fon deffein étoit d’introduire un moyen facile & de peu de dépens fe , pour extraire les fucs de toutes», les matières, tant animales que vé~ gétaies ; Ôc pour cuire fans évaporai tion tomes les matières qui fervent, d’alimens. On peut voir, dans ub -volume in-12 * qu’il fit imprimer en ’ 1688 , la deferiptioe de ce digefteur-i i ( c’eft le nom qu’il lui donne ;; )•' lesr corredions qu’il y- fit en . différent te ms 3 ôc un grand nombre cl’expé*^.
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- . E X P SR IMENTA r.E. 47 ïiences fort curieufes, d’où il réfnlte qu’en peu de rems, & avec une petite quantité de charbon , on peut faire de fort bonne gelée , avec les os de boeufs & autres matières, dont on ne fait point ufage ; qu’on peut cuire les viandes, le poifîon & les fruits dans leur jus , leur confervec leur fuc 8c un meilleur goût, extraire les teintures de différentes matières , amollir les bois durs 8c l’yvoire,, de manière qu’on puiffe y imprimer des médailles, &c.
- Tous ces avantages que perfonne n’a jamais conteftés , 8c que les gens de l’art lui accordent même encore aujourd’hui, portent naturellement à demander pourquoi l’on néglige Pu* Page de cette machine. J’avoue que je n’y fçais point de réponfe , finon que les nouveautés les plus utiles ont de la peine à s’introduire , fur-tout quand elles exigent quelque appareil, qui peut fournir un prétexte à notre parefîe.
- Une des principales propriétés de Peau 8c dont on voit le plus communément les effets c’efl de s’introduire dans prefque tous les corps x 8c
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- •$8 Leçons DE Physiottst d’en diffoudre un très-grand nombre « à l’exception des matières grades, des; refines,& de quelques concrétions ou1 eompofitions très-dures, comme font les criftaux, le verre, &c. elle pénétre toutes les autres ; il n’y a de différence que du plus au moins : l’énumération qu’on en pourrait faire occuperait ici trop de place , & c’eff un détail qui appartient plus à la chymiè qu’à la phyfique : je me bornerai donc à quelques exemples qui m’ont paru plus remarquables que les autres* ou qui font plus intéreffans par l’ufa-ge qu’on en peut faire.
- Les feîs, & fur tout ceux qu’on nomme alkalis,. font de toutes les matières , celles qui fe diffolvent ou en plus grande quantité ou plus vite dans l’eau, ôc dont la folution offre les phénomènes les plus curieux : en voici deux des principaux, & qui me donneront occafion d’en rapportes d’autres : îment, un fel que l’on jette dans l’eau s’y diffout en plus ou moins grande quantitéfélon la nature dont ileft , & le degré de chaleur de l’eau fuientilia, refroidit communément.
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- Experimentale,
- IV. EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- Que l’on péfe féparément une demie-livre de Tel marin , & autant de falpêtre raffiné , l’un & l’autre pulvé-rifé 8c bien féché ; qu’on en mette peu à peu dans deux vafes qui contiennent chacun une livre d’eau diftillée , 8c dont le degré de chaleur Toit égal ; jufqu’à ce qu’enfin ces deux portions d’eau foient raflaliées , l’une de fei marin , l’autre de falpêtre, ce qui s’apperçoit lorfque les grains demeurent au fond fans fe diffoudre ; & que l’on péfe les reftans des deux fels pour fçavoir duquel on a employé le plus.
- Effets.
- On trouve plus de falpêtre que de fel marin ; 8c par conféquent on voit que la même eau , à chaleur égale , diffout plus du dernier que du premier.
- V. EXPERIENCE.
- Préparation.
- • Si l’on met dans l’eau bouillante
- To?ne IV. E
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- £© Leçons de Physique autant de fel commun qu’elle en peut diffoudre , ôc qu’on la laide refroidir çnfuite ;
- S F F F T S*
- A mefure que l’eau perd fa chaleur ; on voit une partie du fel tomber au fond ; & fi on la fait chauffer de nour veau , le fel qui s’étoit criffallifé diff paroît, & rentre dans l’eau.
- Explications..
- Chaque grain de fel que nous voyons, eff un affemblage de petits çriffaux que nos. yeux , aidés du meilleur microfcope, ne pourroient point appercevoir féparément les uns des autres ; ces particules, lorfqu’elles font réunies , & qu’elles font maffe* laiffent entr’elles des petits intervalles dans lefquels l’eau s’inlinue , par la mêmecaufe apparemment, qui la fait entrer dans les tuyaux capillaires. Mais comme cette caufe , telle qu’eh le foit, eff plus puiffante que la for?-ce avec laquelle les.parties du,fel font jointes enlèmble, l’eau non-feuler ment fe gliffê entr’elles; mais elle les ccarte Ôç les fépare les unes des au-
- > i- * ' ' *
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- Experimentale,
- 'très: alors la maffe qui étoitvifible difparoît, & Tes parties défunies flottent dans le diflolvant.
- Ces particules falines , aufll fines peut-être que celles d’un fluide , enfilent à leur tour les pores de. l’eau , ôc fe diftribuent uniformément dans toute la mafle, dans laquelle, malgré leur excès de péfanteur, elles demeurent fufpendues par le frottement, ou par la même caufe qui. les a fait monter. Une preuve que le fel diiïout fe loge dans les pores de l’eau, c’eflque les deux volumes fe confondent ; c’efl> à-dire , qu’on peut faire fondre dans Peau une certaine quantité de fel, fans que le vafe qui la contient en foit plus plein : il faut donc que les parties de celui-ci n’occupent dans le fluide que des places qui étoient vuides, ou remplies d’une matière qui n’ëtoit point de l’eau.
- Les parties du fel s’uniflant à celles de l’eau, en augmentent la grandeur, & en changent la figure : ces deux caufes , dont une pourroit fuffire, rendent le diflolvant moins propre à entamer de nouvelles malles ; ôc c’efi: par cette raifon fans doute que
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- $2 Leçons de Physique l’eau ne peut diflbudre qu’une certaine quantité de Tel.
- Mais comme la chaleur augmente la fluidité de l’eau , fa porofité ôc celle du Tel, la diflolution qui dépend beaucoup de ces conditions, devient plus prompte & plus com-plette avec l’eau bouillante qu’avec toute autre ; ôc lorfque le froid vient à reflerrer les pores, les parties de fel qui n’y trouvent plus de place , fe raflemblent & tombent au fond du vaifleau.
- Comme la diflolution dépend encore d’une certaine proportion de grandeurs ôc de figures entre les parties du diflfolvant, ôc les pores du corps difloluble , ôc que les fels dont les parties différent fuivant l’efpéce, doivent par cette raifon avoir des pores fort différens les uns des autres , l’eau ne doit point avoir prife également fur tous. Voilà pourquoi peut-être elle diflout, par exemple 3 plus de fel marin que de falpêtre.
- On peut croire que toutes les parties de l’eau ne font point d’une grandeur égale , que fa porofité par confisquent n’efl: point uniforme, ôc qu’il
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- Experimentale. $$
- f a dans fa maffe des interftices plus ouverts les uns que les autres ; il eft très-probable aufli que certains Tels ont des parties affez déliées pour remplir jufqu’aux plus petits pores de l’eau , tandis que d’autres } en fe dif-fblvant, ne peuvent fe loger que dans les plus grands : de-làil doit s’enfuivre que l’eau chargée d’un Tel, autant' que l’analogie ou la proportion des parties le permet, Toit encore en état d’en difloudre quelqu’autre ; aufli voit-on , par exemple, l’eau raflafiée de nitra difloudre encore un peu de Tel marin.
- VI. EXPERIENCE.
- P REPARATION*
- Dans une chopine ou une livre d’eau bien pure & bien fraîche , il faut mêler 5 ou 6 onces de fel armo-niac pulvérifé.
- Effets.
- A mefure que le fel fe diflout, l’eau fe refroidit confidérablement ; ce qu’il efl: facile d’appercevoir, non-feulement au tad, mais encore mieux, pat le moyen d’un thermomètre que l’on
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- 54 Leçons de Physique tient dans le mélange, 8c dont oîf voit bailler la liqueur très-fenfible-ment.
- Explications*
- Le fel armoniac vient d’Egypte t on le tire de la fuie des cheminées où l’on a brûlé des excrémens d’animaux mêlés avec de la paille.M. Geo-froy qui nous en a appris l’origine ,, nous a aulîi donné les moyens d’eni faire artificiellement , ôc de nous paf-fer à cet égard du commerce étran-* mm. dtgQv *. M. fon frere , en éprouvant les différens degrés de froid ou de chaud E-189. que le mélange des fiels peut faire 54 prendre à l’eau * , remarqua , comme ici700^ ?voit fait Boyle avant lui, que de tous ii°« ceux qui la refroidifient, il n’y en a point qui ayent autant d’efFet que le fiel armoniac ; que ce refroidiffement peut aller jufqu’àfaire glacer, non pas-l’eau même qui efl chargée de fiel , mais toute eau pure qui touche le vafie où efl le mélange.
- Ce fçavant Chymifle attribue ces fortes d’effets au repos des parties en fiuppofiant, félon l’opinion commune , que la chaleur, dans les corps,
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- Expérimenta le. îfefl autre chôfe que le mouvement înteffin des petites maffes qui les compofent. « Ayant établi, dit-il * ,
- » ( avec tous les Phyficiens ) que le ”4-» froid n’eft que la diminution du 5o mouvement, je dis que le refroi-» diffement que les Tels apportent à » l’eau, me paraît venir de ce que les > parties falines étant fans mouve-30 ment » & partageant celui de la li«
- 3» queur , le diminuent d’autant, ce 39 qui produit le refroidiffement plus » ou moins grand de cette même li-'36 queur. » Et pouf expliquer en particulier pourquoi le fel àrmoniâc refroidit l’eau plus qu’aucun autre , il aj oute * : « Le fel armoniac eft, ( com- * nid. 3o me l’on fçait, ) un compofé de felIlî'
- 3o marin & de fel d’urine ; l’iïn t'rès-» aifé, l’autre très-difficile à diffou- . os dre. Les parties du fel marin étant 30 comme emprifonnées entre les par-s» ties du fel d’urine , il arrivera que 30 beaucoup de parties d’eau pénétrant » d’abord très-promptement les parti-r> cules falines de l’urine , y perdront » auffi-tôt beaucoup de leur mouve-» ment ; & ce mouvement s’affoibli-» ra- d’autant plus, que ces parties
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- 56 Leçons de Physique » d’eau rencontreront enfuite,des par< *> ties falines d’une autre nature , ôc, y> dont la réfiftance eft beaucoup plus » confidérabie que celle des Tels de, » l’urine ; ainfl dans les premiers inf-\. » tans de la diffolution , le mouve-: » ment d’une grande quantité de par-» » ticules aqueufes fe trouvant rallenti » tout d’un coup très - confidéra-» » blement par les fels de 1’urine ,
- » par le fel marin , excitera dans cess » premiers momens un froid bien plus. » grand que le froid des autres' diJOfo-» lutions des fels , que l’eau ne pé-» nétre pas fi promptement. 3»
- Ces explications font intelligibles elles n’employent que des çaufesmé-chaniques dont on entrevoit au moins la pofiibilité ; mais elles fuppofent un principe que j’ai peine à admettre, & fur lequel j’ai déjà dit ma penfée aiL *Tùt». n. leurs *; rien ne m’engage à croire r* 442- que les liquides comme tels ayent un mouvement de parties autre que cer lui qui fe trouve »dans tous les corps indifféremment , par leur degré, de. «chaleur a&uel. Je ne vois donc pas bien pourquoi les parties de fel fer roient fans mouvement, ni pourquoi
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- Experimentale. 5*7 tlles diminueroient celui de l’eau en le partageant. Mais ne pourroit - on pas dire, que par la pénétration réciproque de l’eau dans le Tel, 8c des parties falines dans les pores de l’eau , la matière du feu efl expulfée pour quelque tems , ce qui doit ral-lentir cette efpéce de mouvement en quoi confifte la chaleur, 8c qui dépend d’elle pour naître 8c pour fub-fifler ? Ce qui femble autorifer cette conjecture , c’efl qu’il y a certaines fermentations froides qui exhalent des vapeurs chaudes, 8c qui femblent indiquer par cet effet, que le feu chaffé avec violence des matières qui fe pénétrent mutuellement, emporte avec lui les parties les plus fubtiles de ces mêmes matières.
- Applications.
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- Quelques Auteurs attentifs aux cau-fes finales, 8c occupés du défir de les faire connoître , confidérant que la mereflfalée par-tout , 8c qu’elle l’eft davantage dans les pays chauds que dans ceux qui font plus froids, prétendent que fans cette précaution,l’O-C©an n’eût été qu’un grand cloaque
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- $8 Leçons dé Physique d’eaux corrompues, inhabitable poüsf tout être animé, Sc inacceffible aux hommes. « La divine providence, db* » fent-ils, qui veille à la confervation y> de toutes chofes, ayant donné au; » Tel la propriété d’empêcher la cor-» ruption , en a mis dans les eaux de: » la mer pour les conferver faines ; SC *» proportionnant le remède aux be* 33 foins, elle a employé ce minéral en 33 plus forte dofe, dans les climats où-33 l’eau eft le plus en danger defe cor* =3 rompre, par la chaleur qui y té-33 gne. 33
- 11 efl certain que Dieu a tout fait' pour le mieux ; & par mille exem-* pies frappans qui fe préfentent d’eux* mêmes, Sc que nous ne fçâurions voùr' avec affez d’admiration & de recon^ noiflance , nous fommes convaincus que fa fageffe a établi les moyens les plus limples & les plus fûrs, pour con*-ferver ce bel ordre qui régne dans feà œuvres , Sc d’où dépend notre bien’ être : mais par-tout où fes deffeins ne’ fe montrent point d’eux-mêmes, je crains toujours de me tromper en ef* fayant de les deviner, & de prêter à--l’Auteur de la nature défi intentions
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- É X P E R Ï'M E N T A L É. $$ qtfîl n’a point eues, âc que la nature même démente lorsqu’elle fera mieux obfervée. Si le fel a été mis dans la mer par une main qui ne fe trompe jamais , comme un préfervatif nécefi faire pour empêcher la corruption ; pourquorl’eau de la mer fe corrompt-elle comme d’autres quand on la garde dans des vailfeaux fermés ? Pourquoi1 les grands lacs, & toutes les eaux douces, même des pays chauds, ne deviennent-ils pas des cloaques infeéles ? Enfin s’il falloit abfolument que l’eau de la mer fut incorruptible, pour être en état de faire vivre des êtres animés, pourquoi les eaux croupies fourmillent - elles d’animaux l Etoit-rl plus difficile de créer des poiffons qui puffent vivre, comme la plupart de nos reptiles, dans une eau corrompue , que d’en faire naître qui s’accommodaffent d’une eau falée où tous les autres périffent. Je m’en tiens donc au fait, & je vois que félon le îéfultat de la ye expérience , la mer doit être plus falée , ( comme elle l’eften effet, )dans les climats chauds que dans le nord , puifque l’eau tient d’autant plus de fcl en fufion, qu’elle
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- 6o Leçons de Physique efl plus chaude. Ce n’efl pas qu’oîi ne trouve quelquefois , fur-tout près des côtes, à l’embouchure des rivières , 8c dans les courans, l’eau de la mer plus douce dans un pays chaud , qu’elle ne l’eft communément dans un climat plus froid : mais ce font des cas particuliers qui ont auiïi leurs cau-fes à part ; 8c il s’agit ici du général.
- Il n’ell pas douteux que le goût falé qu’on trouve à l’eau de la mer, ne vienne du fel qu’elle contient ; on l’en fépare tous les jours par évaporation dans les marais falans qui font fur les côtes d’Aunis, de Bretagne , 8cc. pour être diltribué enfuite dans les gabelles du Royaume ; &par les expériences de M. le Comte de Marfilli, de MM. Halley , Haies, 8cc. quoique les réfultats ne foient pas tout-à-fait les mêmes, il paroît qu’il y a par livre d’eau environ 4 gros de fel ; c’elf-à-dire , ~ du poids. Mais on voudroit fçavoir comment ce fel fe trouve dans l’eau de la mer, 8c comment il s’y entretient toujours à peu près en même quantité : ces deux quellions n’ont encore fait naître que des conjectures.
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- Experimentale. 6i L’opinion la plus commune fuppo-fe qu’il y a dans le lit de la mer des mines de Tel comme on en trouve en divers autres endroits de la terre; que l’eau qui les baigne continuellement s’en charge peu à peu, 8c que le mouvement diftribue cette falûre uniformément dans toute la maffe des eaux. Cette fuppofition n’a rien qui choque au premier afpeét ; elle en: appuyée fur des exemples, 8c ce n’efl: pas la détruire que de dire : « Jamais la fon-» de dont on fe fert pour connoître » les diffiérens fonds de la mer , n’a » montré l’exiftence de ces préten-» dues mines de fel ; » car la fonde ne va point par-tout ; 8c quand elle iroit} ces lits de fel peuvent être auffi durs qu’une infinité d’autres corps qu’elle n’entame point, 8c dont elle n’apporte jamais d’échantillons. Mais ce qui fouffre plus de difficulté, c’efl de fçavoir pourquoi de ces mines que la mer couvre oc frotte continuellement , il ne s’en diilout que 4 gros par livre d’eau , tandis qu’on fçait d’ailleurs que cette eau même en peut diffoudre beaucoup plus : Quelle efl donc la caufe qui arrête les progrès de cette diffolution ?
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- >62 'L E Ç © NS D E P H Y S I QüS
- Dira-t-on qu’elle continue toujours pour remplacer le Tel qu’on tire de la mer ?
- Un remplacement fi précis , que la faiûre foit toujours égale , à peu de chofe près , paroît lufpeft ; on ne tire point du fel de la mer dans tontes les faifons, & cependant la faiûre efl toujours la même.
- Vaudroit-il donc mieux dire que ces mines font épuifées dès les premiers tems de la création , & que la mer ne diffout plus de nouveau Tel, parce qu’elle n’en trouve plus à dif-foudre. Mais comment remplacer alors celui qu’on en tire chaque année , pour rendre raifon d’une faiûre qui paroît être égale.
- J’avoue que cette opinion a bien fes difficultés aufli : mais cependant s’il falloit prendre parti pour quelqu’une, ce feroit à celle-ci que je donnerais la préférence. Quant au remplacement du fel, je trouve un moyen de le faire , en confidérant que celui qu’on extrait de la mer , & qui s’em-ploye foit dans nos alimens, foit à d’autres ufages , ne s’anéantit point; qu’il n’eft que difperfé; qu’étant fixe 5
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- % x P E R ï M E N T A L E. ;€omme on fçait qu’il l’eft , il ne peut que fe répandre à la iurface de la terre , ou s’y enfoncer peu profonde*-ment. Les eaux douces doivent né-ceffairement s’en charger ; 8c comme elles vont toutes à la. mer, ce fel qui en étoit forti y rentre continuellement : en un mot , il faut admettre cette circulation, ou fuppofer que tout le fel qui fort de la merrefte en :terre,, 8c augmente la maffe du continent. Mais quand on fait attention ;à la prodigieuie quantité de fel qui fe confume depuis tant de fiécles, 8c à Pinfipidité de la terre, cette dernière fuppofition perd toute yraifem-blance.
- Il eft vrai que les eaux qui retournent à la mer, paroiffent infipides auffi; mais ce qu’elles contiennent de fel, ne peut venir que de la confom-mation courante, ce qui eft bien peu de chofe, en comparaifon de la quantité qui devroit fe trouver dans la terre, fi tout yreftoit.Leur infipidité même n’en eft point une abfôlument ; les perfonnesqui ont le goût délicat, fçavent bien faire la différence des eaux qu’ils boivent : les eaux couran-
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- 64 Leçons de Physique tes deviennent prefque toutes laiteufes ou troubles,quand on les éprouve avec la diffolution d’argent; 6c tout le monde trouve l’eau diftillée fenfiblement plus fade que celle qui ne l’eft pas ; ce font autant de raifons pour croire que l’eau commune, que nous appelions douce, ne l’eft que par comparai-fon à l’eau de la mer, qui eft beaucoup plus falée qu’elle.
- Pour ne rien diftimuler ici de ce qu’on peut obje&er contre l’opinion que je défends , je dois obferver que tout le fel qui fe confume ne vient point de la mer ; on en tire beaucoup des mines d’Efpagne , de Pologne, &c. 6c des puits falés de Franche-Comté , du Languedoc, &c. dont on fçait que les fources ne viennent point de la mer : fi les eaux courantes rapportent le fel à la mer , ces fels fofti-ïes qui lui font étrangers devroient augmenter fa falûre ; ainfi la raifon que j’ai donnée pour faire voir que le fel de la mer ne doit pas diminuer, femble en être une pour croire qu’il doit augmenter , ce qui eft également contredit par les obfervations. Cette difficulté eft fort grande , 6c
- 3e
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- Experimentale. 65* Je fens bien qu’elle pourroit devenir encore plus fpécieufe , li elle fe pré-fentoic avec un certain appareil de calculs dont elle eft fufceptible; mais on doit faire attention que tout le fel qui fort de la mer n’y rentre pas fans déchet, parce que la nature en employé une quantité alTez conlidéra-ble à la nutrition des animaux , à la végétation des plantes, & généralement à la formation & à l’accroilTe-ment de tout ce qui augmente en maF fe Sc en volume , & qu’il en relie aulTî dansla terre,pour y entretenir les mines de cette efpéce, ou pour en former de nouvelles : ainli la mer reprend à peu près la même quantité de fel qu’on efi tire , parce que les eaux courantes y font rentrer une partie de celui qu’on fait dans les marais falans, Sc une partie de celui qui vient des mines : par ce moyen la falure demeure toujours égale, non à la rigueur, mais ' avec des plus Sc des moins dont ce fyllême ne peut guéres fe palfer, Sc qui fe trouvent heureufement d’accord avec les expériences qui ont été faites en différens tems.
- Les fels fe mêlent allez facilement ‘tome lVt F
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- 66 Leçons de Physique avec les matières graffes aufqueiîes Peau ne s’unit qu’avec beaucoup de peine ; c’efl: pour cela que les lefîi— ves enlèvent fi bien la crafTe du linge & les parties huileufes qui ont pénétré les étoffes ; car les molécules de l’eau armées, pour ainfi dire, des parties falines ôc aiguës de la cendre, entament & détachent la graiffe , fur laquelle elles ne feroient que gliffer , fi elles étoient feules ; & comme le bois flotté, ou qui a été trop long-tems dans l’eau , fe trouve dépouillé' d’üne grande partie de fon fel , fa cendre ne vaut rien pour les leffives & l’on a rai fon de lui préférer celle du bois neuf.
- L’union de l’eau avec les matières graffes fe fait encore bien plus facilement, lorfque le fel qui fert d’inter-méde fe trouve déjà uni avec quelque huile; c’eft pourquoi l’on fart pour blanchir le linge , une efpéce de pâte qu’on nomme favon , Ôc qui eff principalement compofée d’huile, de fuif,-ôc de quelque matière faline , comme la foude d’Alicant, la chaux vive 3 ou la cendre de chêne.
- Il y a des eaux qui font naturelle-
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- - Expert menthe e.- 67 ment favoneufes par la nature du terrain où elles coulent, ôc qui, par cette raifon, font plus propres que d’autres à certains ufages ; on croit communément , par exemple , que la petite rivière des Gobelins, contribue beaucoup par la qualité de Tes eaux , à la beauté des teintures qu’on admire dans les ouvrages de cette célébré manufacture : mais on exagère fou-vent ces fortes de propriétés , en attribuant à la nature d’un pays un mérite qu’on voit avec jaloufie tourner au profit de ceux qui y cultivent certains arts avec diflinCtion. (a)
- Le défit de boire frais pendant les chaleurs, nous fait faire des provi-fions de glace qui fe conferve d’une année à l’autre dans des efpéces de caves fermées de toutes parts, ôc impénétrables aux rayons du foleil ; mais il y a des tems ôc des lieux où Ton n’a point cette commodité, foit parce
- ( a ), Par ce correctif je ne prétens point «lire qu’il n’y ait dans certains terrains ou dans certaines eaux dès propriétés qui les diftin-guent ; il y a mille exemples qui le prouvent ; mais je combats feulement l’abus que l’on fait de cette connoiflance,en attribuant fouvent à la* nature ce qui çft dû à-l’artouà l’induftrie.
- f ü
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- 68 Leçons de Phÿsïque qu’il n’y fait point affez froid pou£ convertir l’eau en glace , foit parce qu’on manque de glacière pour la ferrer. La 6e expérience nous fournit un moyen d’y fuppléer : il n’y a gué-res d’endroits où il n’y ait un puits ou quelque fouterrain qui ait 25 ou 30 pieds de profondeur. A une telle difi tance de l’air extérieur, j’ai éprouvé pîufieurs fois avec un thermomètre , que la température , dans toutes les faifons de l’année , eft à peu près de 8 ou 10 degrés au-deffus du terme de la congélation ; fi l’on y defcend du felarmoniac dans un vaiiïeau bien fermé, & de l’eau dans une bouteille ; que l’on retire Fun & l’autre une heure après , pour mêler enfemble une partie de fel contre deux d’eau ; ce mélange fera prefque aufii froid que la glace, & l’on y pourra faire également rafraîchir fa boiffon. J’avoue que cette manière de fuppléer à la glace eft un peu chère ; car le fel armoniac vaut à peu près 40 fols la livre ; mais je ne l’offre qu’à ceux qui ne fe con-tenteroient pas de rafraîchir fimple-ment leur vin dans l’eau de puits ; il eft jufte que leur fenfualité leur coûte quelque chofe.
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- Experimentale; ' 6p On peut encore , ( mais ceci n’eft que de pure curiofité,) par la folution du Tel armoniac, parvenir à un refroi-diiTement capable de glacer de Peau pure. Voici comment il faut procéder à cet effet. Prenez de Peau la plus fraîche que vous pourrez avoir, du fel armoniac pulvérifé qui foit rafraîchi de même ; & placez-vous pour cette opération dans un lieu où il régne le moins de chaleur qu’il fera poffible : faites un premier mélange félon la dofe marquée ci-deiTus, & en telle quantité que vous y puifîiez faire refroidir dans deux vaiffeaux féparés , environ 8 onces d’eau d’une part, & de l’autre 4 onces de fel armoniac en poudre, dont vous ferez enfuite un fécond mélange ; fi vous y plongez pendant quelques minutes un petit tube de verre fort mince & rempli d’eau pure , vous le retirerez tout glacé ; & vous remarquerez autour du vafe qui contient le fel & Peau, une efpéce de frimas femblable à celui qu’on voit aux vaiffeaux dans lefquel^ on mêle du fel avec de la glace, pour faire des congélations artificielles dans les offices»
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- *jô L i ç oN s ï> e Phys r'çpû e S’il fe trouvoit donc quelques dôlî^ ehes ou quelques veines de terre , ofo il y eût une matière de la nature du fèl armoniac, l’eau qui y pafferoit, 8c qui la mettroit en dilfolution -, ne fe geleroit pas, mais elle pourroit faire geler l’eau des environs, dans un tems même, où il ne geleroit point ailleurs. C’eft ainfi qu’on avoit expliqué certaines merveilles qu’on débitoit touchant la grotte de Befançon ; mais M. de Coftini qui l’a examinée depuis avec toute l'attention dont on fçait qu’il eft capable , & avec le feul délit' de découvrir la vérité, n’y a rien vu d’aulïi extraordinaire qu’on l’avoitdit. L’explication dont on avoit fait les frais ne fera pas perdue pour cela ; ori dit qu’il fe fait fou vent dans les Indes des congélations qui reffemblenr Beaucoup à Celles qu’on racontoit de la grotte de Befançon ; peut-être que dans la quantité il s’en trouvera quelqu’une de réelle : en tout cas c’eft un phénomène expliqué par avance ; car s’il n’eft pas, il eft polfible qu’il foie»
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- EoCPE R TM E N T A L E.
- SECONDE S ECTION.
- De l'Eau confidérêe dans Pétat de
- vapeur.
- Lorfqu’un vafe contient cle l’eau plu$:
- chaude que l’air qui l’environne 9 ïe feu qui s’en exhale emporte avec lui les parties de la furface qui fetrou^' vent expofées àfon choc; ces petites malfes ainfi détachées s’élèvent ouj s’étendent, tant par l’impulfion qu’elles ont reçues , que par la fuccion de Pair qui fait l’office d’une éponge : ôc elles forment cette efpéce de fumée qu’on nomme vapeur ,, & qui elE d’autant plus épaifle qu’elle eft reçue dans un air plus froid1 de plus capable de la condenfer. C’eft ainfi que nous voyons fumer l’hyver, l’eau fraîchement tirée d’un puits ; l’été nous n’appercevons pas le même effet 5-ear torique la chaleur de l’atmofphére eft plus grande que celle du puits, le feu, bien loin de s’exhaler de l’eau ÿ entre au contraire ; ôc quand il s’en éleveroit quelque vapeur 3 la chaleur
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- 72 Leçons de Physique qui régne dans i’air ne feroit que la fubtilifer & la dérober à la vûe. v
- Ce qui prouve bien que le départ des vapeurs eft caufé par Pimpulfion du feu qui s’exhale, c’efl qu’elles fui-vent, en partant de la malfe , la même route que lui. Car on fçait qu’un corps chaud quife refroidit dans l’air, tranfmet fa chaleur de toutes parts ; 8c s’il efl couvert d’un linge mouillé , la vapeur qu’il fait naître, s’étend auili dans toutes fortes de dire&ions.
- La vapeur de l’eau n’eft point une liqueur ; c’efl un fluide qui a quelques propriétés particulières, 8c très-remarquables. Elle n’efl pas fenfible-ment plus chaude que l’eau d’où elle fort, lorfqu’elle paffe librement dans l’air de Fatmofphére ; mais quand elle efl retenue dans un vailfeau fermé de toutes parts, elle reçoit, comme l’eau, des degrés de chaleur, dont on n’a point encore ofé effayer de trouver les bornes, à caufe du danger auquel on s’expofe en faifant ces fortes d’expériences. On fçait déjà cependant que l’eau, ou fa vapeur, mife à l’épreuve du feu dans la marmitte de Papin , devient allez chaude, pour
- fondre
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- Experimentale. 7j fondre l’étain & le plomb , ce qui a fait dire à d’habiles Phyficiens * que l’eau feroit peut-être capable de devenir aufii ardente que le cuivre ou le fer fondu.
- Mais ce qu’on admire le plus dans la vapeur de l’eau, c’efl fa prodigieu-fe dilatabilité qui furpaffe incomparablement celle de l’air, 8c celle de l’eau; car nous avons fait voir précédemment que celle-ci ne fe dilate que depuis le moment où elle celle d’être glace, jufqu’à celui où elle commence à bouillir, 8c nous avons prouvé dans la dixiéme Leçon que, pour augmenter dç deux tiers le volume de l’air, il falloir une chaleur capable d’amollir le verre; mais l’expérience qui fuit, prouvera qu’avec une chaleur bien moindre,l’eau réduite en vapeur prend un volume 13000 01$ 14000 fois plus grand.
- yiL EXPERIENCE,
- T REPARAT ION»
- Il faut faire choix d’une boule creufe de verre fort mince, garnie d’un tube, à peu près comme les verres des ther< Jome IV» " G
- * BoeyhtU* ve aient. , Chem, part* U- f- 327*
- Mujch» EjJa de Pbjf.
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- 74 Leçons de Physique jmométres ordinaires ; y faire entre? une goûte d’eau » dont le volume par eftim'ation , foit à celui de la boule , a peu près dans le rapport de i à 14000 , cev qu’on trouve aifément par la comparaifbn des diamètres. 11 faut enfuite chauffer fortement cette jboule , en la tournant doucement au-deffus d’un réchaud ardent, pour réduire la goûte d’eau en vapeur, ôc tremper promptement le bout du tu-|be dans un verre plein d’eau, que l’on aura purgée d’air. Voyez, la Fig, .4.
- Effets.
- Quelques inftans après cette im«* merfion , l’eau monte précipitamment , & remplit prefqu’entiér eme nt taboulé.
- Explications.
- La goûte d’eau qui fe dilate par faétion du feu , & qui s’étend en vapeur , chaffe l’air qui efl renfermé avec elle dans la boule ; mais lorf-qu’elle vient à fe refroidir , & à reprendre fon premier volume . la place qu’elle n’y occupe plus, devient 3an vuide, où le poids de l’atmofphér
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- Experimentale. 7^ Te qui péfe fur la furface du vafe G, Fig. 5. fait monter fubitement autant d’eau, qu’il en eft forti d’air.
- Le volume d’eau qui s’élève ainfî ; indique donc celui de l’air qui a été chaffé, 8c celui-ci étant connu, montre celui de la vapeur à qui il a fait place ; fi l’eau qui monte occupe toute la boule , c’eît une marque que cette boule avoit été remplie par la goûte d’eau réduite en vapeur; «5c fi la boule eft 14000 fois plus grofl’e que la goûte d’eau , il eft évident que la vapeur a pris un volume qui égaloit 14000 fois celui de la goûte.
- Cette expérience feroit fort délicate , s’il s’agiffoit d’avoir exa&ement le rapport des volumes ; mais pour faire connoître que la vapeur de l’eau eft prodigieufement dilatable , un à peu près tel que celui-ci eft plus que fuffifant.
- Je me fers d’eau purgée d’air, pour plonger le tube 8c pour avoir un volume d’eau qui exprime celui de l’air qui eft forti de la Inouïe ; fans cette précaution, dès que l’eau entre dans la boule vuide , elle fe défaifit de fon air 9 8c ce fluide fe tenant tou-
- G ij
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- 76 Leçons de Physique jours au-delfus d’elle à eaufe de fa lé-géreté, remplit lui-même une partie de la place , & empêche qu’il n’entre dans la boule autant d’eau qu’il en eft forti d’air, lorfque la vapeur s’eft di? iatée.
- Applications.
- En parlant de l’air dilaté par l’a&iotï du feu , & de l’ufage qu’on peut faire de ce principe, pour emplir des vaif-feaux dont l’orifice trop étroit ne permettroit pas qu’on fe fervît d’en? tonnoir ; j’ai dit qu’on ne pourroit par ce moyen remplir qu’imparfaitement les verres des thermomètres, 8c que dans tous les cas où il faudroit que de pareils vailfeaux fuffent entièrement pleins, on devoit avoir recours à un autre expédient que j’ai promis de faire connoître ; c’e'ft précifément celui par lequel j’ai fait fortir tout l’air de la boule de verre, dans l’expérience précédente ; car comme les vapeurs font plus dilatables que l’air, (i l’on fait d’abord entrer quelques gouttes de la liqueur dans le verre , 8c qu’on les convertifle en vapeurs ; II l’on plonge auffi-tôt le tube dans l’eL
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- EXPERIMENTALE, 77 prît de vin préparé , le verre du thermomètre fera bien-tôt plein. Car ce n’eft pas feulement la vapeur de l’eau qui fe dilate ainli, toutes les autres matières folides ou liquides font capables des mêmes effets , quand on les convertit en vapeurs ; ainfi les thermomètres qu’on fait avec du mercure, Sc dont les tubes font capillaires,s’em-pliffent de la même façon , Sc fi l’on vouioit en faire d’huile , on pourroit s’y prendre de même.
- Quand la vapeur qu’on dilate n’a pas de quoi s’étendre , elle fait effort contre tout ce qui lui réfifle , Sc cet effort peut vaincre des obftacles affez confidérables.
- VIÏI. EXPERIENCE.
- "Préparation*
- H, Fig. 6. eft une petite poire creufe de métal j dans laquelle on met un peu d’eau, Sc dont l’orifice efl fermé avec un petit bouchon de liège qui le remplit bien exa&ement, mais qui n’y efl point pouffé à force. Cette petite poire efl montée fur un bâtis fort léger, au milieu duquel on a pratiqué
- G iij
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- 78 Leçons de Physique une lampe d’efprit-de-vin , & le tout efl mobile comme un petit charriot à trois roues ; on place cet infiniment fur un plan bien droit & uni ? Sc l’on met le feu à la lampe pour échauffer la poire.
- Effets.
- Quelques inflans après qu’on a allumé la lampe , le bouchon de la poire faute avec éclat, la vapeur de Peau fort impé.tueufement, & toute1 là machine recule en roulant.
- Ex P LZ CA T ION.
- Le feu qui échauffe la petite poire> fait bouillir le peu d’eau qu’elle contient, Sc la réduit en vapeurs qui fe dilatent, Sc qui font dans tout l’intérieur du yaiffeau un effort femblable à celui d’un reffort qui tend à fe débander : lorfque cet effort augmente jufqu’à un certain point, il fait fauter le bouchon , la vapeur qui fort bruf quement, pouffe l’air avec plus de vî-teffe qu’il ne peut céder, Sc fe trouvant par-îà appuyée comme fur un point fixe qui ne tient point à la machine , elle porte fon effort contre le fond
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- , É X P É R i M t N ? À L E. 7&
- de la poire qui lui obéit en reculant , parce qu’elle efl portée fur un bâtis qui efl mobile. C’eft ainfî que fe fait le recul des armes à feu ; c’efl aufîi à peu près de même qu’une fufée s’éléj ve , lorfqu’on a mis le feu à la partie inférieure, comme je l’ai expliqué*, *tom. en parlant du choc des corps àreffort. l6.°\
- Applications>
- Lorfqu’on rafraîchit les canons après plufieurs coups tirés, il arrive fou vent que l’écoiïviilon qu’on fait entrer dans la pièce, pour la mouiller, efl promptement & vigoureufément reponffé : c’efl que le métal échauffé convertit, en vapeurs l’eau qu’on y porte, ôc quand l’écouvillon remplit trop exactement le calibre, cette vapeur dilatée le chaffe dehors, avec une force fupérieure à celle des Canoniers qui font ce fervice.
- Quand un Cuifïnier jette dans la friture, ( fur-tout fi elle efl trop chaude,) du poiffon, ou quelques légumes humides , on entend pétiller pendant quelque terns , & l’huile bouillante faute quelquefois aux mains Ôc au yifage de ceux qui s’en tiennent trop
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- to Lèçôns de Pîïysiq.üé près. Ces effets viennent de ce qü$ les matières graffes prennent beaucoup plus de chaleur que l’eau n’en peut fupporter fans s’évaporer ; lorf-que les parties de celle - ci entrent dans la friture, elles font d’abord tranf-formées en vapeurs , qui fe dilatent fubitement, & qui font jaillir de tou? tes parts l’huile qui les enveloppe ; ôc comme ces fortes d’explofions fe font entre le fond de la poile 8c l’air qui péfe deffns, l’une 8c l’autre en font frappés , 8c retentiffent avec éclat*
- Mais ces accidens ( qui pourroient pourtant devenir fâcheux ) ne font rien, en comparaifon de ceux aufquels s’expofe un rondeur qui coule fa matière dans un moule qui n’eft pas bien féché ; combien de fois n’a-t-on pas vû manquer des entreprifes confidé^ râbles, 8c la fonte s’élever, ou fe répandre comme un torrent de feu , au grand danger des fpeclateurs. Le plus fouvent ces trilles effets viennent d’une vapeur humide , dilatée par le métal embrafé, qui crève les formes pour fe faire jour, 8c qui chaffe devant elle tout ce qui s’oppofe à fon paffage.
- Quelques Auteurs ont déjà dit que
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- Experimentale. 8f là force prodigieufe, que l’on eft toujours furpris de voir dans la poudre à canon , ne vient point tant de l’ait qu’elle contient, ou qui fe trouve logé entre les grains, que de la grande dilatabilité de fa propre matière ; 8c cefentiment meparoîttrès-plaufible ; car en effet quand le feu embrafe une charge de poudre , qu’y fait-il autre chofe , quel changement y apporte-t-il , finon de convertir en vapeurs du foufre & du falpêtre, qui font en confiftance de folide ? mais ces vapeurs ne font pas fîtôt formées, que le même feu qui les a fait naître , continuant fon adion, les dilate autant qu’elles font dilatables , ou autant que le peut permettre l’obffacle qui les retient, par la durée de fa réfiftan-ce : c’efl: donc en général au fluide embrafé qui fe dilate , que ces prodigieux efforts doivent être attribués ; mais l’air n’en fait qu’une partie de ce ' fluide, 8c ce n’efl: ni la plus grande ni la plus dilatable ; il eft donc vrai-femblable que le plus grand effort ne vient pas de lui.
- Ces petites ampoulles de verre qu’on fait crever en les jettant au
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- É2 Leçons dé Physique feu, font beaucoup plus d’éclat, Iorfe qti’on joint quelques goûtes d’eau à l’air qu’elles renferment ; car alors le; Terre ne pouvant point s’échauffer’ allez pour s’amollir, non feulement il donne le tems à l’air de fe dilater' avec plus de force, comme on l’a dit ,-en parlant de l’aétion du feu fur ce fluide ; mais la goure d’eau fe mettant en vapeur plus dilatable que l’air môme , fait une éruption plus violente.' Les œufs de poiffon qu’on jette fur-des charbons ardens , font des pétards naturels à peu près de cette ef-péeé , Ôc qui crèvent par la même raifon; car c’efltoujours une matière renfermée fous une enveloppe dure & difficile à rompre , qui fe dilate par' î’a&ion du feu.
- Il parut en iépf. un petit ouvrage de M. Papin, alors Profeffeur de Mathématiques dans l’Univerfité de Marbourg , touchant plufieurs nouvelles machines qu’il avoir inventées 9* & parmilefqeelles il propofoitlaconf-truèlion d’une nouvelle pompe, dont les pillons feroient mis en mouvement par la vapeur de l’eau bouillante, alternativement dilatée & condenfée*
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- Experimentale.
- Cette manière d’élever l’eau imaginée Sc publiée dès-lors, fut propofee encore depuis , & même exécutée par M. Dalefme qui fit voir en 170p.-à l’Académie des Sciences une machine par laquelle il faifoit jaillir l’ean à une grande hauteur, fans employer d’autre puiffance que le relfort de cette vapeur dilatée par le feu. * Enfin les Anglois ufant de ce'principe , & sc. 1705. peut-être de l’application qu’on en ^ag% 13 7* avoit déjà faite, ( car M. Papin étoit membre de la Société Royale, Sc fon ouvrage étoir public ; ) en firent une pompe qu’ils employèrent avec fuc-cès dans.les travaux publics, ôc que nous avons nous - mêmes imitée z c’eft par le moyen de cette admirable machine, qu’on defféche les mines de Condë en Flandres : M. Beli-dor dans fon Arehite&ure Hydraulique fait une ample Sc élégante def-cription de la manière dont elle eR conftruite , de fés ufages y Sc de fes produits ; c’eft là qu’il la faut étudier pour en connoître toutes les parties Sc tous les avantages; je me contenterai de faire voir ici feulement une application du principe,dans une ma-
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- $4 Leçons de Lhysiquê chine toute fimple, & fans piftons;
- A B j Fig. 7. eft une caiiïe plus longue que large , garnie de plomb par-dedans , 8c remplie d’eau à peu près jufqu’à moitié : C D font deux mori-tans élevés fur la caiffe pour foutenir une auge E qui eft auiïi doublée de plomb. jCelt un petit fourneau de métal dans lequel il y a une lampe d’efprit-de-vin, & qui porte une bouilloire H J, qu’on emplit d’eau environ à moitié , par un trou qui eft en-haut s & qu’on ferme enfui te avec un bouchon à vis K, fous l’épanlement duquel on enferme des anneaux de papier mouillé. ~L M 3 eft un cylindre de verre creux , garni haut 8c bas d’un fond de métal qui s’applique avec des anneaux de cuir inter-poféss pour empêcher toute communication du dedans au dehors , par les bords du verre ; celui d’en-bas M porte un tuyau ouvert de part 8c d’autre , dont un bout eft plongé dans l’eau de la cuvette , 8c l’autre qui eft garni d’une foûpape, répond à la partie inférieure du cylindre de verre. Le fond d’en-hautL porte un robinet dont la clef percée félon fon axe, de félon
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- Experimentale. 8/ %in de fes rayons , fait communiquer ie vailfeau cylindrique L M > que l’on emplit d’eau feulement pour la première fois, tantôt avec lè canal N qui aboutit à la bouilloire, tantôt avec celui qui joint le tuyau montant O P9 La lampe étant donc allumée , dès que l’eau vient à bouillir , 6ç que les vapeurs font dilatées dans la partie fupérieure de ia bouilloire ; fi, tournant la clef du robinet, on les lailfe paffer dans le vailfeau L M, elles s’y étendent, & en chalfent toute l’eau qui y eft, par le tuyau montant O P $ alors fi l’on tourne la clef du robinet, de manière qu’il y ait communication . entre la boête cylindrique & le canal .0^ qui aboutit au tuyau montant j il y tombe quelques goûtes d’eau froide qui condenfent la vapeur, c’eft-à«? dire, qui la réduifent à un fi petit volume j que lè vailfeau peut être réputé ynide ; aulfi-tôt le poids de l’atmofphére qui agit par le trou M fur l’eau de la cailfe, y porte de l’eau * & le remplit, comme nous avons vu qu’il eft arrivé à la boule de verre de la feptiéme expérience ; cette eau eft pbiàlfée comme la première, dès qu’on
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- $6 Leçons de Physi-quë iaifle rentrer la vapeur ; & çette vapeur fait encore place à de nouvelle eau , dès qu’on la condenfe , en retournant la clef pour emprunter quelques goûtes d’eau froide du tuyau montant. Par ces alternatives réitérées , on épuiferoit la cailfe, & l’on rempliroit l’ange d’en-haut ; mais pour faire durer le jeu de la machine plus long-tems, on a pratiqué un tuyau de décharge R S, qui ramène l’eau à l'a première fource.
- Il y auroit du danger pour ceux qui font occupés au fervice de ces fortes de pompes, s’ils fe Iaiffoient furpren-dre par une dilatation trop violente des vapeurs ; c’eft pourquoi l’on y pratique un petit foûpirail H , fur lequel on met une foûpape chargée d’un poids qui fait moins de réfiftan-çe que la bouilloire n’eft capable d’en faire; afin que fi ,1a vapeur devient trop forte , elle trouve une iïïue qui la rallentiffe, avant qu’elle puiffe faire crever le vaiffeau.
- On ne peut pas nier que la pompe à feu ne puiffe être très-utile , & que fon fervice ne foit fort sûr, puifqu’on en efl convaincu par l’expérience me-
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- . 'Expérimental#; $f me ; mais il en eft d’elle comme de •toutes les machines^ qu’il faut toujours employer dans des circonftances convenables ; car fouvent celle qui eft tonne dans un cas, eft mauvaife dans •un autre. Les Àngloïs ont employé d’abord la pompe à feu dans leurs mines de charbon ; elle a réuflTi parfaitement , 6c on en continue l’ufage : ils l’ont établie à Londres pour diftrir-tuer l’eau de la ïamife , dans les dif-férens quartiers de la Ville ; ils ont été ^obligés de l’abandonner : pourquoi .cette différence ? C’eft que cette ma? chine dépenfe beaucoup en feu , ôç .qu’elle enfume tous les environs ; ces deux inconvéniens fe fouffrent aifé-ment dans les lieux découverts où la fumée fediflipe, & dans des mines de charbon, où le feu ne coûte prefque tien à entretenir ; mais dans le centre d’une Capitale, cela eft tout différent.
- Il y a toute apparence que Papin, qui paroît avoir imaginé le premier de faire fervir la vapeur de l’eau comme un nouveau principe de mouvement , a été conduit à cette penfée 9 par l’ufage de fon digefieur dont j’aï fait mention ei-deffus ; car toutes les
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- $8 Leçons d é Physique fois qu’on lâche la vis qui arrête le couvercle, avant que le vaiffeau foit fuffifamment refroidi , la vapeur le chalTe très-brufquement, & fort elle-meme avec impétuofité. Mais l’effet de l’Eolipiie , fi connu long-tems auparavant , auroit dû apprendre plutôt de quelle force efl capable une vapeur dilatée, & ce qu’on peut at-tendre de fon effort, fi les Phyficiens fie copiant les uns les autres ne fe fut fient fait comme une habitude d’attribuer à la dilatation de l’air ce qui appartient véritablement à celle de la vapeur de l’eau, ou de la liqueur qu’oii fait bouillir dans cet inftrument.
- On appelle éoliple, une poire creu-fe de métal, dont la queue T, eft un canal fort étroit ; on y fait entrer en la chauffant, comme on l’a dit en plufieurs endroits ci-deffus , de l’eau ou quelqu’autre liqueur qui rempliffe la moitié, ou tout au plus les deux tiers de fa capacité : on la place en-fuite comme une caffetiére fur des charbons ardens, & l’on pouffe le feu jufqu’à ce qu’elle fouffle violemment , par le petit canal de fa queue. Voyez. U Fig. B. Enfuite on renverfe
- féolipile
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- Exr E RI M E N T A LÊ, 8p Véolipile, en continuant de la chauffer avec le réchaud qu’on incline un peu ; & aufli-tôt la liqueur en fort en Forme de jet qui monte quelquefois à la hauteur de 2 y pieds. Si cette liqueur efl: de l’eau-de-vie , on peut rendre le fpe&acle plus agréable , en préfentant quelques pouces au-deffus de la naiffance du jet, un flambeau allumé ; car alors la liqueur s’eaflam-me & forme un jet de feu , Fig. 9.
- . Dans tout ceci, où efl; l’adion de l’air ù Efl-ce dans ce premier fouffle qui devient fl violent lorfque la liqueur commence à bouillir, Fig. 8 l rour fe convaincre que ce n’eft qu’une vapeur, il n’y a qu’à préfenter un verre plein d’eau, de façon que l’orifice par où elle fort foit un peu plongé , & l’on verra qu’il n’en vient que très-peu, ou point de bulles d’air. Efl-ce dans lafortie précipitée du jet, Fig. 9. comme fi c’étoit l’effet de l’air qui fe dilate dans la partie la plus élevée de l’inflrument ? Mais cet air eft-il plus chaud alors qu’il n’étoit l’inflant avant, lorfque la poire étoit droite ? N’a-t-il pas pris’tonte fa dilatation ,
- a
- V ti
- nt qu’on renvcrfe i’inflrumcnt ? Et
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- ÿo Leçons de Physique
- s’il pouvoit fe dilater encore, pour-roit-on lui attribuer la violente éruption de la liqueur , quand on fçaitr. que le degré de chaleur qu’il a alors*' ne peut augmenter fon volume que d’un tiers , àcommencer même d’un état- au - deiïbus de celui qu’il a; communément dans l’atmofphére comme je l’ai prouvé dans la io® 'Ttmeuu Leçon * ? N’eft - il pas bien plus f* 3*°« vraifemblable , & comme démontré, que la liqueur eft chaflee par fa propre vapeur,qui occupe la partie la plus élevée du vaifleau , parce qu’elle eft plus légère , 8c qui la prefle de'fortir, parce que continuant dé s’échauffer Sc de fe dilater , elle tend: toujours à s’étendre ? je ne crois pas que cette explication puiiïeêtre conteftée,après les expériences qu’on a vues précédemment.
- Une des grandes vertus de Pëau , &que perfonne n’ignore , c’eft qu’elle iert à éteindre le feu , pourvû cependant qu’elle ne foit pas convertie Subitement en vapeur : car la vapeur mêlée à Pair eft un milieu élaftique ». dans lequel les matières enflammées peuvent continuer de brûler, à moins qu’étant retenu par des obftacles 3 fon
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- Expérimental e. 9.* ïcffort ne prenne un degré de tenfïon trop confidérable. On voit des preuves de cette reftri&ion aüx incendies, qui naiffent dans des lieux fermés , comme dans les caves, d’où la fii-mée, Sc en général les vapeurs, nè peuvent fortir librement ; le feu , comme on fçait, s’y étouffe de lui-même , ou n’y fait que des progrès fort lents. Mais quand l’eau qu’on jette fur le feu , eft en fuffifante^ quantité ; qu’elle ne s’évapore pas fur 1er champ; en un mot , quand ellefub-fifle plus long-tems en liqueur , que l’embrafement ne peut durer aux fur-: faces qu’elle touche , elle ne manque guéres de produire l’extinétion qu’on en attend. Car on doit confidérer alors le corps enflammé, Sc l’eau dont on l’arrofe , comme ne faifant qu’unw Mais ce liquide n’eft fufceptible en plein air que d’un certain degré de chaleur, beaucoup inférieur à celui qu’il faut pour brûler les autres corps; aucun mixte enduit d’eau ne peut doncrefter enflammé, parce que l’eau avec laquelle il faudroit qu’il pûts’em-brafer, n’eft point inflammable ; il en eft tout autrement des liqueurs graffes
- Hij
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- £2 Leçons de Physique qui peuvent, avant que de s’évaporer , devenir affez chaudes pour brûler le bois, fondre l’étain, &c.
- ; En 1721 il fe répandit un bruit,qu’en Allemagne , il y avoit quelques particuliers qui fçavoient éteindre les incendies, par le moyen d’une certaine poudre dont ils y jettoient un paquet. Quelle attention ne devoit-on pas donner à un fecret aufli important l des paquets de cette poudre dévoient être des provifions qu’on p ou voit avoir & garder par-tout êc qui dévoient fe porter bien plus aifément que de l’eau aux édifices les plus élevés, &c. mais quelle défiance ne devoit-on point avoir aufîi d’une merveille fi finguliére , & annoncée de loin ! Aufii raifonna-t-on de cette nouvelle bien différemment. Ceux qui ne fçavoient rien des effets de la nature & de l’art, finon qu’on exagère fou vent par de fafiueufes pro-meffes les découvertes que fait l’efi-prit humain en étudiant l’une , & en cultivant l’autre, n’en voulurent rien croire abfolument ; les autres , qui en
- fi.'fpen-
- Jçavoient allez pour douter , dirent kur. jugement, & k
- U ; vL
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- * Wrrt. de ViAcad*
- Ë.X P E R I M E N T A L E. pjf tnême en devoir de deviner le fecret. L’affaire en étoit là en 1722, lorfque deux Allemands vinrent en France , pour y faire des expériences qui dévoient conftater la réalité de ce qui avoit été annoncé à ce fujet dans les nouvelles publiques. On peut voir par un rapport bien circonflancié qu’en fit M. de Reaumur à l’Académie * j comment & en préfence de qui elles furent faites, & jufqu’à quel SI* a*»* point elles réufïïrent. Il me fuffira de dire ici que le fecret confiffoit, à fai-I4Î’ re rouler ou glifïer au milieu de l’em-brafement un tonneau plein d’eau, au centre duquel étoit une boëte de fer blanc qui contenoit quelques livres de poudre à canon. Le feu prenoit à cette poudre parle moyen d’une mèche & d’un tuyau , qui traverfoit un des fonds de la barique , 8c qui abou-tiffoit à la boëte de métal ; i’explo-fion de la poudre faifoit tout crever, jettoit l’eau de toutes parts fur les matières enflammées, ôc faifoit ceffer la flamme.
- . On voit déjà par ce récit abrégé , combien il y avoit à rabattre de l’idée trop avantagêufe que le bruit pu-
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- Leçons b £ P b y s raté b lie auroic pû faire prendre de cetf£ invention. Ce n’étoit plus un paquec qu’un homme pût jetter avec la main par-tout où le feu auroit pris ; c’étoit lin tonneau plein qu’il eût été affieZ difficile de porter à quelque édifice élevé : de l’aveu même de ceux quî avoient intérêt de faire valoir ce fnyfc térieux tonneau , ( car il fallut le deviner ; ) ce moyen n’étoit efficace que dans des lieux clos & de peu d’étendue ; & l’expérience fit voir à tous les fpeftateurs un peu intellrgens, que tout ce qu’on en pouvoir attendre » c’étoit d’appaifer la flamme, Sr de fendre l’embrafement acceffible , ce qui eft encore un avantage allez confidérable ; ainfi quoique cette invention n’ait point un mérite auffi é-fendu qu’on l’attendoit , ou qu’on favoit promis , elle peut être employée avec fuccès dans plusieurs cas : Sc d’ailleurs on peut dire qu’elle eft fort ingénieufe, puifqu’elle raffemble en elle toutes les manières connues d’éteindre le feu ; une forte Commotion qui difperfe la flamme , ôc qui la fépare de fon aliment , une raréfaction d’air qui fuffiroit feule pour étein-
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- (
- Expertise n r âc e. ÿç_ dre' le feu, fi elle durcit aiïez, & une’ diftribütion bien ménagée de l’eau r qui attaque en même-tems une très-' grande quantité de furfaces, à peu près comme pourroit faire un arro-foir.
- Les éruptions des volcans font fl terribles, les forces qui remuent ainfl les entrailles de la terre font fi fort au-deflus des mouvemens ordinaires dont nous connoifions l’origine , que ces prodigieux effets nous paroiffent toujours plus grands que les eaufes phyfî-ques aufquelles nous les attribuons î cette difproportion apparente,qui ôte toujours aux conje&ures les pins raifon-nablesune grande partie de leur vrai-femblance, neviendroit-ellepas de ce quenous n’envifageons ces caufesque par parties, lorfqu’il s’agit d’expliquer1 un effet quieft le produit de plufieurs enfemble f Les matières calcinées 8c lés flammes que vomiffent ces grands fourneaux- , annoncent vifiblement des fermentations 8c des effervefcen-ees , un embrafement fouterrain. M» Amontons a prouvé d’ailleurs, que la force élaftique de l’air dilaté par la chaleur effc d’autant plus grande, que
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- ÿd Leçons de Physiqüé ce fluide eft plus comprimé. Dans ce$ boule verfemens qui arrivent à certaines parties de notre globe , ne confi-dérons donc pas feulement une fermentation qui prend feu , & qui fait bouillir, pour ainfi dire , les matières fulfureufes & falines qui fe font mêlées , mais encore des volumes d’air chargés d’une maflfe énorme , & qui tendent à fe dilater avec d’autant plus, de force qu’ils font plus retenus. , A ces deux premières caufes , joignons-en une troifiéme qui efl encore plus puiflante ; c’eft la dilatation des vapeurs , non - feulement des matières inflammables , mais encore de l’eau, qui peut fe rencontrer dans le voifi-nage , & qui détermine peut-être par des écoulemens accidentels ces éruptions qui arrivent de tems en tems. Ce n’eft qu’en confldérant ainfi le concours de pîufieurs caufes connues, & en embraflant même la pofîibilité de pîufieurs autres qui ne le font point encore, qu’on peut ôter à ces grands effets l’idée de prodige , par laquelle ils s’annoncent depuis fi long-tems.
- III.
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- Experimentale. 97
- III. SECTION.
- De FEau confidérée dans Fêtai de.
- Glace.
- LOrfque Peau ne contient pas une quantité fuffifante de cette matière qu’on appellcfeu , & qui efl, comme nous l’avons dit, la caufe générale de la fluidité des corps, fes parties fe touchant de trop prèsperdent leur mobilité refpeftive , s’attachent les unes aux autres, & forment un corps folide , tranfparent, qu’on nommtglace ; & ce paflage d’un état à l’autre; s’appelle congélation. La gla-c^par conféquent efl: plus froide que l’eau , & fon froid augmente de plus en plus , fl elle continue de perdre cette matière déjà trop rare ou trop peu aftive pour la rendre liquide.
- Les bornes que je me fuis prefcri-tes dans cet ouvrage , & la loi que je me fuis faite d’y faire entrer par préférence tout ce qui regarde la partie expérimentale , ne me permettent pas d’entret dans un plus long Tome IV. I
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- p8 Leçons, de -Physique détail,furlescaufesphyliquesdelacon gélation Sc fur leurs différens progrès; je m’en- difpenfe avec d’autant moins de regret, que le le&eur y pourra fuppléer amplement, en jettant les yeux fur une excellente diflertation que M. de Mairan a donnée fur cette * Diffèr- matière * ; tout ce que je poürrois tation fur entreprendre de mieux , ce feroitde oh exfik. 1 extraire ; mais elle n en elt pas ful-ttyf. e7c. çeptibie , parce qu’en difant tout, elle ne contient rien de trop. Je m’en tiendrai donc aux phénomènes les plus importans, & aux caufes les plus prochaines, qui peuvent Ce prouver par des faits.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- Freparati on.
- Il faut expofer à l’air lorfqu’il gèle , .plufieurs petits vafës cylindriques, de verre mince, pleins d’eau pure , Fig. io. & obferver attentivement ce qui s’ypafle.. .
- Effets»
- • S!il ne gèle que foiblement, on rpé-
- marque d’abord une pellicule de glace
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- Expérimenta le. 99 très-mince , qui fe forme à la furfaee d’en-haur qui touche immédiatement Pair : enfuite il part des parois du petit vafè, des filets qui prennent différentes directions ; & peu à peu il fe forme d’autres filets qui joignent Ôc qui coupent les premiers, faifant avec eux toutes fortes d’angles : enfin ces filets fe multiplient & s’élargi fient en forme de lames, qui augmentant elles-mêmes en nombre ôc en ëpaififeur , s’unifient toutes en un même corps. Ce cylindre de glace paroît affez plein ôc tranfparent , depuis fa furfaee extérieure , jufqu’à une certaine diftan-ce en-dedans ; mais dans l’axe, ôc aux environs, il eft interrompu par une grande quantité de bulles d’air ; & la furfaee d’en haut qui s’étoit d’abord formée plane , fe trouve élevée en boffe , ôc toute raboteufe.
- Si la gelée eft plus âpre , à peine a-t-on-le tems d’obferver ces filets ôc ces lames ; tout fe paffe plus Confu-fément : les bulles d’air interrompent; indifféremment toute la maffe , ôc la rendent opaque : la fuperficie d’en-haut, eft fort inégale; & convexe, ôc le verre fe caffe affez ordinairement.
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- €£>© Leçons de Physique
- Si l’on trempe pendant un inftant le vafe dans l’eau chaude, pour détacher .& en ôter le cylindre .de glace ; cette ? glace jettée dans un vafe plein d’eau ; froide y fumage tou jours, ce qui marque inconteftablement qu’elle eft plus légère que l’eau*
- Quand on veut faire ces expériences dans une autre faifon que l’hyver , ' on peut faire un froid artificiel, en mêlant du fel commun avec de la gla- : ce pilée dans un vaiffeau , ou l’on puiffe plonger des tubes de verre minr ce remplis d’ea» : on verra ci-après comment on peut régler les degrés • de ce froid artificiel.
- Explications?
- Lorfqu’il gèle dans l’air , la matié-' re du feu y elf plus rare , ou moins en mouvement, que dans l’eau qui eft enr core liquide. Le petit vafe cylindrique étant donc expofé à la gelée , le feu qui efl dans l’eau s’évapore , 8c paffe dans l’air qui l’environne , juf-qu’à c,e que ce fluide aèlif fe trouve* uniformément répandu dans l’un.-ée dans l’autre , à peu près comme l’humidité d’un -linge mouillé. s’exfiaig
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- TOM .IV, XTT LKCiUV p£. 2 ,
- j^f-uncf • «©*'/. et^fecLt
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- È X P E R 1 M E N T A L E, K>i dans l’air qui le touche de toutes parts f jufqu’à ce que l’Un ôc l’autre foient également fees; l’eau perd donc de Ton feu à proportion de ce qu’il en manque dans l’air environnant : or en hyver, quand il gèle, il y a dans ratmofphére une grande difette de feu ; ou ( ce qui revient au même, ) le mouvement de ce fluide efl fort rallenti : ce qu’il en relie dans l’ean en pareil cas ne fuffit plus pour entretenir la mobilité de fes parties ; el-*; les retombent donc les unes fur les autres, <k s’arrangent de diverfes façons , félon que la matière qui les défunifldit s’évapore plus ou moins promptement, ôc de tel ou tel côté, plutôt que d’un autre»
- Mais à mefure que les parties de f eau s’approchent les unes des autres,’ leurs pores fe retréciflènt, ôc l’air qui s’y trouvoit logé , ôc qui ne peut plus tenir dans ces interfiices , dont la capacité diminue de plus en plus , fe réunit en globules fenfibles , ôc demeure enfermé" dans la mafîe qui efl: déjà devenue folide. Outre ces globules d’air qu’on apperçoit à la vûe Ample, fi l’on examine la glace avec
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- 102 Leçons de Physique une loupe de verre , on en diftingue encore une infinité d’autres beaucoup plus petites & plus près les unes des autres.
- Cet air / tant qu’il n’a occupé que les pores de l’eau , c’eft-à-dire , des places vuides ou comme telles, n’en augmentoit point le volume ; mais fi-tôt qu’il fe met en globules fenfibles , il interrompt la continuité de la maf-fe, & la rend plus grande. Voilà pourquoi la furface fiipérieure fe tuméfie , & devient convexe ; & c’efi pour cette raifon aufii que le verre fe caffe , fe trouvant trop étroit pour contenir l’eau convertie en glace.
- L’augmentation de volume donne à la glace cette légéreté qui la fait fur-nager ; car un corps eft plus léger qu’un autre , lorfqu’à quantité égale de matière, fon volume efi plus grand; ou ( ce qui efi: la même chofe, ) lorf-qu!à volume égal, il contient moins de matière : or le cylindre de glace efi plus grand que l’eau dont il efi formé , puifqu’il caffe le verre , ne pouvant fe contenir dans les mêmes dimenfions : l’eau qui fe gèle devient donc plus légère , parce qu’elle augmente en volume.
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- Expérimental e. loÿ
- Cependant ce feroit prendre line faufle idée de la glace , que de la rè^» garder comme une eau dilatée * comme ont fait Galilée , & quelques autres Auteurs. MM. Htighens, Hom-berg , de Mairan , Mariotte , 8c pref* que tous les Phyficiens modernes qui ont étudié l’eau dans cet état, ont toujours cru qu’elle étoit condenfée, 8c n’ont attribué l’augmentation dé fon volume qu’à l’air extravafé qui entrecoupe la mafie, 8c qui y forme Comme des vuides , à peu près de la meme manière qu’une pierre de meulière peut être plus légère qu’une pierre de liais de grandeur égale ; noù pas qu’en ce qu’elle a de plein , elle ne foit plus compare, plus ferrée, plus dure que celle-ci, mais parcè qu’elle eft interrompue par une infinité de cavités, qui contribuent à fon volume fans augmenter fon poids.
- Tout ce qu’on pourroit défirer, pour appuyer cette explication, c’eft qu’en faifant de la glace avec de l’eau purgée d’air, elle fe trouvât alors aulîi péfante que l’eau même : il paroi t que M. Homberg en eft venu à bout, par un procédé qui durai deux
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- 104 Leçons de Physique
- J’ai tenté plufieurs fois de ré-i'^c.td.dcs péter cette expérience en moins de u™. !*?£tems > ne voyant point de néceffité 255. de la faire tant durer : j’avoue que je n’ai jamais pû obtenir le même réfui-tat ; aufïi n’ai-je jamais pu faire de glace qui ne contint des bulles d’air, quelque foin que j’eirffe pris d’en purger l’eau , en- employant tous les moyens connus & toutes les précautions que j’ai pû imaginer : mais j’ai fait plufieurs fois de la glace fenfible-ment plus pëfante qu’elle n’a coutume de l’être, & cela doit fuffire â quiconque n’a point un penchant dé* terminé pour un autre fyftême.
- Ce qui a fixé l’attention des Phyfî-ciens fur l’augmentation du volume de l’eau qui devient glace,c’eft que ce phénomène eft une exception à la loi générale ; car prefque toutes les matières qui perdent leur fluidité pour devenir folides , au lieu d’augmenter , diminuent de grandeur ; 8c la caufe de cet effet fe préfente d’ellc-même : un corps n’efî fluide que par le mélange d’une matière étrangère qui écarte fes parties, & qui les aide à rouler les unes fur les autres, com^-
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- ÊX PE RI ME NT A-L E. 10/ file nous l’avons dit en parlant des caufes de la fluidité *. Tant que Cet *r«2. état dure, le volume doit, être plusj^3, ^ grand ; mais fi-tôt que cette matière étrangère vient à fortir, les parties doivent fe rapprocher , & le tout doit devenir plus petit, plus ferré *
- & fpécifiquement plus péfant. La légèreté de la glace efl donc une cho-fe remarquable , & qui mérite d’être expliquée.
- .Cette exception n’eli point lalèu-ïe dans la nature. M. de Reaumur a déjà remarqué, que le fer fondu, dans l’inftant qu’il perd fa liquidité, augmente en volume ; & ( ce qui en efl: une conféquence naturelle, ) que les ouvrages coulés de cette matière, viennent ordinairement fort bien , parce qu’au lieu de s’écarter du moule comme les autres métaux , elle s’en approche au contraire en prenant la confiftance de folide. Il attribue , avec beaucoup de vraifemblance * cette propriété du fer à un arrangement imparfait de fes parties, au moment qu’elles font fixées par un re-froidiffement fubit : comme il faut une extrême chaleur pour faire couler ce
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- io6 Leçons de Physique métal, & que le moindre froid lui fait perdre fa liquidité , fes parties hé» rilfées les unes contre les autres, ne font déjà plus en état de couler, quoiqu’elles ayent encore alfez de flexibi» lité , pour s’affaifTer peu à peu à me-fure que le feu s’évapore * & que le mouvement fe rallentit.
- Sans abandonner l’explication que nous avons donnée ci - deflus, ne pourroit-on pas foupçonner quelque chôfe de femblable dans l’éau qui fe glace ; ce qui me porteroit à cettè conjecture qui s’efl déjà préfentéê à H«Vf Mém. l’efprit de plu (leurs fçava ns *, c’e(l que de V<Acad* la congélation de l’eau comme celle tvJnjoô'du fer,eft très-fubite,& que l’augmen-tom. IX, p, tation de fon volume eft d’autant plus *M.deMai- grande» que la glace fé fait par un froid r*n,dijfer\ plus âpre. Si l’on demande pourquoi £> k/o<£ les autres matières, qui fuivent la loi générale, diminuent de grandeur eii devenant des corps fôlidés : on peut répondre , qu’elles perdent plus lentement leur fluidité ; que leurs parties ont le tems de s’arranger en s’approchant les unes des autres ; qu’elles contiennent moins d’air , on que celui qu’elles contiennent, ne fe raf»
- * de la
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- Experimentale. 107 femble point en bulles capables d’in<-terrompre la continuité de la maffe.
- M. Mufchenbroek qui a beaucoup travaillé fur la matière que nous traitons préfentement , prétend que le froid Sc la gelée,font deux chofestout1-à-fait differentes ; que l’un n’eff qu’une fimple privation du feu , au lieu que l’autre eft l’effet d’une matière faline répandue dans l’air, & qui venant à pénétrer l’eau , la coagule, &lie les parties de manière qu’elles ne peuvent plus couler:» Ainfi, dit-il, l’eau » qui fe gèle augmente en volume., » parce qu’elle elt raréfiée par la pé-* nétration de ces petits corps étran-» gers ; Sc elle fe diffipe Sc s’évapore » facilement, parce que cette caufe » interne fait continuellement effort »
- » pour écarter les parties de la maf-» fe ». Il faut voir dans les ouvrages
- mêmes *
- de M. Mufchenbroek , fur * cm-
- h • t • r r CL* ment.
- quelles preuves il appuie Ion iyrteme; te„ta„.Ex-ie ne puis les rapporter ici dans toute />"; ÂcacL-
- t , . i 1. • , • , , de l Cmien-
- leur etendue , & je craindrois de les «>.?. 1*3, affoiblir, fi je n’en donnois qu’un ex- & fei*
- trait.
- Je foufcriroîs volontiers à cette opinion, s’il ne falloir, pour me dé-
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- Leçons de Physique terminer, que l’autorité d’un habile' Maître; mais j’ai pris pour régie de ne me rendre qu’à l’évidence ,• ou au plus vraifemblable , 6c je ne puis dif* îjmuler que je ri’ai trouvé ni l’un nf Poutre dans les raifons fur lefquellesfe fonde M. Mufchenbroek. Qu’il y ait dans l’air des parties nitreufes , 6c qu’il y en ait plus en hy ver qu’en toute antre faifon , c’efl une penfée qui eli venue à prefque tous ceux qui ont raifonné fur la nature 6c fur les caufes
- du froid. Mais s’ils ont foupçonné que ces matières falines pouvoient -caufer le refroidiffement de l’atmof-.phére , je ne vois pas qu’aucun d’eux, * ^ ^ excepté M. de la Hire *, ait jugé né-£ <Académ. ceiïaire de les faire palier dans l’eau fels ^'^'pour la glacer : contiens d’entrevoir 1700. tom..de quelle manière l’air pouvoir fe re-J,x^‘476*froidir, ils ont crû qu’étant devenu froid cet élément étoit bien capable en cet état d’ôter à l’eau le degré de chaleur qu’il lui faut pour couler : en ufant ainfi avec retenue d’une caufé dont l’exifience elï douteufe , ils ont prévenu plufieurs difficultés, aufquel-les on s’engage de répondre,lorfqu’on embraffe, comme M. Mufchenbroek^
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- 'Experimentale, l’opinion de M. de la Hire. L'expérience nous apprend , comme on le verra bien tôt, que les matières faillies , quoiqu’elles ayent la propriété de refroidir l’eau la rendent cependant plus difficile à fe glacer. Si l’on fuppofe donc que les parties frigorifiques ou glaçantes font faîines , il faut encore fuppofer que ce font des fels d’une nature toute particulière , Sc tels qu’on ne les puiffe comparer à aucun de ceux qui font connus ; ainlî .ce ne fera plus ce nïtre Aerien que plu* fieurs fçavan-s ont admis, & qui voir tige , dû>on , plus abondamment au-defïus des terrains qui en contiennent davantage ; car le falpêtre, & tous les fels foffiles que nous connoifibns , ôtant mêlés avec l’eau, ne font que .retarder fa congélation , au lieu de la coaguler.
- Dans les plus grandes chaleurs de l’été, on fait de la glace qui reffem-ble parfaitement à celle que la gelée fait en hyver. Y a-t-il donc alors des parties frigorifiques en l’air ? ou bien fi elles font dans le mélange de fel Sc de glace dont on fe fert pour opérer ces congélations artificielles , pour-?
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- ïio-Leçons de Physique quoi ce mélange même fe foncl-il en devenant plus froid ?
- Si ce font ces parties falines qui augmentent le volume, de la glace , en dilatant l’eau qu’elles pénétrent, pourquoi font-elles un effet tout contraire fur les vaiffeaux de verre ou de métal , par lefquels elles font obligées de paffer l car on fçait que la gelée condenfe les matières les plus dures : il feroit bien fingulier qu’il n’y eût, que l’eau dont elles fuffent capables d’écarter les parties.
- Comment fe peut-il faire encore que cette matière étrangère , à qui l?on attribue la propriété de lier les parties de l’eau entr’elles , & qui , pour me fervir des termes de M. Muf-* Ejf4tWeclienbroek>.°u de fon Tradu&eur, * pbyf. pag. fait à leur égard l’office de colle ; com-44*• ment , dis-je , cette matière peut-elle être en même tems la caufe de la prompte évaporation de la glace ? comment: peut-elle fixer un fluide, dont elle tend à difflper les parties ?
- Enfin ces parties frigorifiques qui font d’une nature faline, comment ne font-elles pas perdre à l’eau fon infi-pidité naturelle ï On ne peut pas di-
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- Experimentale, iii re qu’elles y foient en trop petite quantité ; puifque la glace eft communément d’un ~ *, & félon Boyle , d’un * u. & £ plus grande que le volume d’eau , Majran , dont elle eft formée, il faut non feu- ufuce^p, lement que cette matière étrangère6^* en occupe les pores , mais encore un efpace affez confidérable dans la maflèf; efl-oe donc un fel infipide ? autant vaudroit dire un fel qui n’en eft point un ; & alors fous quelle idée fe préfentera-t-il, pour avoir la propriété de s’infinuer , d’entamer , d’écarter les parties de l’eau, & de fe loger dans fa mafle ?
- Dans les expériences de l’Académie del Cimento, on trouve une expérience qui eft très-favorable à l’opinion que je viens de combattre. La liqueur d’un thermomètre a parûbaif fer au foyer d’un miroir ardent, expo-fé vis-à-vis d’un tas de glace , pétant 500 livres, oc II y a donc des rayons ?» de froid politifs , & capables d’ê-» tre réfléchis ; la congélation de l’eau » ne vient donc pas d’une Ample pri-» vatio'n ou diminution de chaleur, »
- Voilà l’argument qu’en ont tiré ceux li ont adopté, & qui ont voulu
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- * Expert?», IX. cire a glacier» na itralem.
- s 12 Leçons de Physique faire valoir le fèntiment de MM. de la Hire & Mufchenbroek: mais pourquoi ces deux Auteurs ont-ils manqué à ‘citer cette expérience , comme une preuve de,leur fyftême, le dernier fur-toutjqui a traduit & commenté l’ouvrage où elle fe trouve écrite ? En voici, je penfe , la raifon ; e’eft qu’au même endroit dù texte * ,
- . où il en eft fait mention , on lit que le réfultat en a paru douteux, St qu’eU le n’a point été faite avec affez de précaution Sc de foin pour mériter qu’on y ajoûte foi : Non ertim ea omniœ fecimus qu& necejfaria forent, ad hoc. ex•** yerimentum ita confirmandum} ut fides.ej^ dem haberi pojfit.
- Une autre raifon de cette omiftion qu’on peut bien préfumer encore , 8ç qui eft plus forte que la première ; c’ell qu’un Phyficien auiïi zélé 8c aufli laborieux que l’eft M. Mufchenbroek , n’aura pas manqué de répéter cette expérience, qui doit paraître très-cu-rieufe 8c importante ; 8c s’il en a pris la peine , comme il eft vraifemblabie, il aura été convaincu par le fait même, comme je l’ai été plufieurs fois, pendant leshiversde 173.0 & 1732, quele
- miroir
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- Experimentale. 113 miroir concave , ne fait en pareil cas que ce que pourroit faire tout autre obftacle, de quelque figure qu’il fût, c’efl-à-dire, arrêter entre la glace ôc lui une maffe d’air qui fe refroidit fim-plement par communication , fi elle n’elî point d’abord auffi froide que la glace. Ainli ou la liqueur du thermomètre placé entre le miroir ôc la glace ne baille point ; ou fi elle baille , cet effet arrive indifféremment, lorf-que l’inlfrument efb par-tout ailleurs qu’au foyer.
- Applications»
- Un des plus communs effets de la gelée, efb de faire calfer les vailfeaux qui fe trouvent remplis d’eau : s’ils ne font pas bouchés, & que leur ouverture foit un peu grande, la glace commence par la fuperfîcie qui touche l’air extérieur ; l’eau qui eft fous cette première couche fe trouve alors renfermée de toutes parts y & en devenant glace , elle ne peut plus s’étendre qu’en écartant les parois, ou en les rompant, s’ils ne font point d’une matière alfez extenfible ; ainfi les va-fes de verre, de fayance, & même de Tome IV» K
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- ii4 Leçons de Physique fer fondu, foutiennent rarement cette épreuve, ôc c’eftune fage précaution, que de les tenir vuides pendant la. gelée.
- Cet effort de l’eau qui fe géle elf prodigieux ; on voit par une expérience de M. Hughens, qui a été répétée depuis par plufieurs perfonnes ? qu’il eff capable de faire crever un canon de moufquet. Boyle ayant fait geler de l’eau dans un vailTeau cylindrique de cuivre qui avoit environ pouces de diamètre , trouva que ce petit volume en fe glaçant, foulevoit un poids de 74 livres. Mais avant lui les Académiciens de Florence avoient déjà éprouvé par des procédés plus ingénieux, de quelle épaiffeur devoit être un vaiffeau cylindrique de cuivre , pour réfiffer à la force expanli-ve de la glace ; ôc M. Mufchenbroek ^ qui a fçavamment commenté leurs expériences, jugeant de la valeur de cet effort, par la réfiffance du métal 5, elfime qu’il équivaut à un poids de-27720 livres ; ce qui eff prefqu’in-croyable.
- Il ne faut donc plus s’étonner de voir que la gelée fouléve le pavé des-
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- fE X ? ER I MË N T'A IL E. ïî£ rues, qu’elle faffe fendre les pierres & les arbres, qu’elle creve les tuyaux des fontaines, quand on n’a point la précaution de les tenir vuides , &c„ Car par-tout où l’eau fe trouve, dès qu’elle devient glace , elle fait efforG pour s’étendre , & les plus grands obftaeles ne font pas capables de l’en empêcher. Mais il faut obferver , que la plûpart de Ces effets n’arrivent point par une gelée qui a été précédée d’un tems fec, mais plutôt après un faux dégel, ou bien après une longue on abondante humidité ; car ce n’efl que dans ces dernières circonftances que. les corps les plus poreux fe trouvent pénétrés d’eau. On peut remarquer encore que le marbre , les cailloux y le verre , & généralement tout ce-qui ne devient point intérieurement humide , ne fe fend point à la gelée y comme la pierre tendre où les parties de l’eau s’infinuent aifément, Ôc deviennent en fe glaçant, comme autant de petits balons qui s’enflent r ôc foulévent les feuillets ou les cou» ches qui les couvrent.
- M. Homberg cherchant lùcaufe de-cette force énorme avec laquelle l’èam
- K-rj
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- ii6 Leçons de Physique s’étend en devenant glace , crut la. trouver dans le nouvel état de l’air qui fe raffemble par bulles dans la maffe ; ce fçavant Phyficien fait à: cet égard une remarque très-judicieufe : » Les particules d’air, dit-il, qui font » logées dans les pores de l’eau , y » font preflees & retenues avec plus » de force , étant ainfi divifées, qu’el-a> les ne le font après leur réunion 5 » car comme elles préfentent beau-» coup plus de furface au liquide am-» biant, la fomme de toutes les pref-» fions qu’elles ont à foutenir fépa-» rément , furpaffe aufli de beau-» coup le poids dont efi: chargée une » bulle d’air compofée de toutes ces 30 particules réunies. 30 D’où il conclut que l’air, dont l’eau le défaifit en fe glaçant, Sc qui demeure renfermé dans la malle , exerce plus librement fon refibrt ; qu’il doit par conséquent s’étendre, & augmenter, avec toute la force qui lui eft rendue , le volume dont il fait partie.
- Le raifonnement de M. Homberg, fondé fur les loix de l’Hydroftatique, & fur la connoifiance que nous avons des propriétés de l’air, conclut aflça
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- Experimentale, 117 bien que ce fluide , à mefure qu'il fe dégage des pores de l’eau , en doit étendre le volume par Ton reffort devenu plus libre : mais que cette nouvelle force , dont il commence à jouir alors ,-foit capable de vaincre des obfïacles tels que ceux dont j’ai fait mention , voilà ce que j’ai peine à comprendre ; car lorfque la; glace eft forméele reffort de l’air qu’elle renferme efb-il entièrement détendu > ou ne l’efl-il pas l les uns prétendent que oui, les autres foutiennent le contraire ; Sc oppofant expérience à expérience y ceux-ci affûtent, ( & il m’a femblé voir la même chofe, ) que fl l’on perce la glace pour donner joue aux bulles d’air, ce fluide marque en s’échappant avec précipitation, que fon refïbrt y étoit contraint ; mais le degré de vkeffe avec lequel il fort, ne répond point aux effets que produit l’eau qui fe gèle r par fon expanfion» D’un autre côré fi l’air qu?on voit dans la glace eft revenu à la même denfité que celui de l’atmofpére, que peut-on donc attribuer au reffort qu’il a acquis en fe raffemblant en bulles ? Ç’efl tout au plus d’avoir contribué
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- îi8 Leçons de Physique à une augmentation de volume qùr n’excéde pas la dix-neuviéme partie «du tout. Je dis d’avoir contribué; car le volume de l’eau qui fe gèle doit augmenter par la feule raifon, que l’air fe raflèmble en bulles, commé nous l’avons dit dans les explications précédentes.
- Pour dire ce que j’en penfe ; je ne rejette point cette caufe; elle pour-roit bien avoir quelque part à l’augmentation du volume de la glace: mais je ne crois pas que ce foit là la principale ; & voici comment je croirais pouvoir rendre raifon de la force pref-que invincible avec laquelle fe faic cette expanfion.
- L’air raffemblé en bulles eft incon» teflablement la eaufe immédiate de l’augmentation du volume, puifque fans l’interruption qu’il caufe dans la maffe , l’eau fe contiendrait dans un moindre efpace ; Sc les chofes doivent être ainii, quand même cet air ne ferait aucun effort pour s’étendre. Mais il fe raffemble d’autant plus d’air en bulles , qu’il en fort davantage des pores où il eft naturellement logé i i’expanfion du volume vient donc
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- Ext ER TME NT A LE. Iî$ originairement de la caufe , ( telle qu’elle puiffe être , ) qui rétrécit les pores de l’eau , & qui la condenfe : or celle qui condenfe l’eau , 8c qui la rend un corps dur, eftfans doute la même qui durcit les autres matières 9. lorfqu’une caufe interne ce (Te d’entretenir leur fluidité ; 8c nous fçavons par mille exemples familiers avec quelle puiffance elle agit : comme la con-dénfation de Feau ell plus forte 8c plus prompte , quand le froid eftpius âpre en pareil cas la glace doit être plus remplie de bulles d’air, avoir un plus grand volume, 8c être capable d’un plus grand effort , ce qui s’accorde parfaitement avec l’expérience,, Quand les rivières ou les étangs fe gèlent, la glace commence toujours , par la fuperficie de l’eau, quoi qu’em dife un Auteur célébré , qui a été" trompé, fans doute, par le témoignage unanime des bateliers, des meuniers 8c généralement de tous les Ouvriers qui travaillent fur les eaux-courantes. Ces fortes de gens foutien-nent opiniâtrément que la glace fe forme d’abord au fond de l’eau , 8c qffelle furnâge enfuite. L’unanimité
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- Î2o Leçons de Physique
- d’erreur,parmi des gens qui font à portée de voir les mêmes cliofes, m’a fait foupçonner, que quelque fait mai interprété y dônnoit oeeafion; & véritablement en examinant la chofe de près, j’ai vu ce qui peut faire prendre le change à des gens fans principes , & qui s’en tiennent aüx premières apparences. Quand une rivière eft prife par la gelée , fi l’on en coupe un glaçon à quelque diftance du bord * Sc qu’on l’enlève , un inftant aprèsr on voit paroître à l’embouchure du trou une mafle de glace imparfaite ? comme fpongieufe, remplie de terre ou d’autres faietés, & que les gens de. rivière appellent Bouûn ; on feroit tenté de croire qu’elle s’élève du-fond» fi l’on ne fçavoit pas que le froid qui fait glacer, vient de l’atmofphére, Sc que cette caufe ne peut avoir fon effet au fond de l’eau , fans avoir fait geler auparavant toute celle qui eft' au-deffus. Mais quand même onigno-reroit ce principe , il fuffit de fonder le fond, où l’on ne trouve jamais de glace, & où la terre eft le plus fou-vent d’une autre couleur que celle dont le bouzin eft rempli ; d’ailleurs
- ectte
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- 'Expérimentale. 121
- feette faleté qni en impofe, ne fe trouve pas dans des glaçons qui ont y à 6 pouces d’épaiffeur, comme elle devrait y être cependant, s’ils venoient du fond.
- Pour fçavoir la vraie origine de cette forte de glace , il faut obferver que la gelée fait prendre les eaux courantes tout autrement que celles qu’on nomme dormantes ; & que la glace des unes diffère beaucoup de celle des autres par fa dureté, fa couleur , fa tranfparence : quand le froid agit fur une eau tranquille, il Ce communique uniformément d’une couche à l’autre ; les parties fe lient également , Si l’air qui s’en échappe, gagnant toujours le deffous , en interrompt moins la continuité ; ainfi cette glace efl communément la plus dure , la plus unie, la plus claire , 6c d’une couleur plus femblable à celle de l’eau. Il n’en eft pas de même des glaçons qu’on voit flotter fur les rivières, lorfqu’elles charient : ils font plus opaques, d’une couleur blanchâtre ; ils ont moins de confiftance ; le deffous Si les bords font chargés d’une épaiffeur af-fez confidérable de bouzin.
- Tome IV, h
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- $22 L E Ç G NS DE P H Y S I.Q.US
- C’eft nne erreur de croire que ce$ glaçons.flottans foient détachés des bords, ou par la chaleur du foleil, ou par les foins de quelques meûniers qui rompent en certains endroits la glace qui les incommode ; car la rivière charie la nuit comme le jour ; 8c la grande quantité de glaçons dont elle eft continuellement couverte , ne peut point être regardée comme l’ouvrage d’un petit nombre de particuliers. Mais voici ce qui arrive.
- Quand la gelée eft afféz forte, non feulement l’eau fe glace aux bords 8c dans les anfes on elle n’eft point agitée par le courant, mais aulfi dans les endroits où fes parties n’ont aucune vîtef fe refpe&ive, c’eft-à-dire,où elles n’ont qu’un mouvement commun , qui ne les déplace point les unes à l’égard des autres ; ce font ces endroits qu’on nomme miroirs ^ qu’on voit communément aux grandes rivières, 8c où l’eau femble être dormante , parce qu’on n’y apperçoit point de flots. Lors donc que la fuperficie d’un de ces miroirs eft prife , il en réfulte un glaçon -ifolé, qui fuivant le courant, donne lieu à un autre de fe former après lui
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- Expérimental b; nf dans la même place. Mais comme ces glaçons font d’abord très-minces , il n’y en a qu’une partie qui fe conservent entiers, ou dont les fragment relient d’une certaine grandeur : les autres font brifés ôc comme broyés par mille accidens ; de forte que la rivière ell couverte en partie de grands glaçons qu’elle charie gravement, Ôc en partie de ces petits fragmens, qui flottent au gré de l’eau, que le moindre obllacle arrête, ou qui fontpouf-fés fous la glace qui tient au rivage* De-là. il arrive deux chofes.
- iment. Comme les grands morceaux de glace confervent plus de vîtelfe que les petits, ceux-ci continuellement expofés à la rencontre des premiers s’amalfent à leurs bords , ôc y forment comme une croûte qui s’élève au-delfus du plan ; ou bien paf-fant delfous , & s’y arrêtant par le frottement, ils y font fixés par la gelée , Ôc ils augmentent l’épaiffeur du grand glaçon. De-là vient que ces glaces flottantes font d’une couleur blanchâtre Sc opaque , Ôc qu’elles font moins dures que celles des eaux dormantes, parce qu’elles font faites t
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- ï2^ Leçons de Physique pour la plus grande partie, de toutes ces pièces mal jointes, & qui renferment entr’elles, ou beaucoup d’air, ou d’autres matières qui s’y font mêlées pendant qu’elles flottoient.
- 2ment. Quand ces petits fragmens font chaffés fous la glace qui tient au rivage , ils ne s’attachent enfemble que fort imparfaitement, parce que le degré de froid qui y régne, eil à peine capable de geler. De-là vient ce bouzin dont nous avons parlé ci-deffus , qui n’efl qu’une glace fpon-gieufe , qui a peu de conhftance, 8c qu’on trouve toujours fale , parce qu’en obéiffant au fil de l’eau fous la grande glace , elle a fouvent touché le fond, 8c s’efl chargée de fable, d’herbes , 8c généralement de tout ce qui a pû s’y attacher.
- Pour revenir à notre premier fait, 11 l’on enlève donc un morceau de la grande glace fous laquelle efl le bouzin, celui-ci ne manque pas de s’en détacher par fon propre poids ; fa chûte le porte un peu avant dans l’eau, 8c un inftant après , lorfqu’il remonte à la furface, il femble qu’il vient du fond ; §c ceux qui ne portent point leurs ré^
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- Experimentale. 12 $ flexions au-delà de cette première apparence, s’imaginent qu’il s’y eftformé.
- Le milieu d’une grande rivière , ce qu’on appelle le fil de Peau, où il y a toujours des flots, ne fe glace point par lui-même , parce que Ton mouvement étant irrégulier, ôc fe faifant comme par fauts , les parties qui doivent s’unir & s’attacher , ne font jamais deux inftans de faite à côté les unes des autres ; Ôc la gelée n’a point le tems de les fixer* Une grande rivière ne fe prend donc entièrement que quand les arches d’un pont, ou quelque autre obflacle arrête les glaçons qu’elle charie, ôc leur donne occafion de fe joindre, ôc de fe fou-der , pour ainfi dire , l’un à l’autre. C’eft pour cela que la glace d’une rivière entièrement prife n’eft point unie comme celle d’un étang, ôc qu’on y voit communément des piles de glaçons amoncelés les uns fur les autres.
- Ces fortes d’engorgemens n’arrivent point, quand les glaçons flottansfont moins nombreux , parce qu’ils ont le tems de s’écouler, ce qui entretient jfibres les palfages les plus étroits ; ôc
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- .126 Leçons de Physique les rivières n’en charient jamais moins que pendant les gelées qui tiennent le milieu entre les deux extrêmes ; c’eft-à-dire, quand il gèle foiblement» ou bien quand il fait un froid excefi fif. On conçoit de relie pourquoi l’on voit flotter moins de glaçons lorfqu’il gèle peu ; mais que le froid le plus âpre puiffe avoir le même effet, c’eff un paradoxe qu’il faut expliquer.
- Les glaçons qui flottent quittent les miroirs où ils ont été formés, & font emportés par le courant, parce que ces places font féparées du rivage ou des glaces qui le bordent, par des filets d’eau dont le mouvement un peu moins régulier ne donne point prife au même degré de froid ; mais cette raifon ne fublîlle plus, dès qu’il gèle affez fort pour faire glacer non-feulement le miroir , mais aufli le filet d’eau qui le fépare du rivage ; car alors l’un & l’autre ne font qu’une même glace qui demeure fixe. Ainfi quand le froid vient à augmenter jufqu’à un certain degré , au lieu de multiplier les glaçons flottans, il en diminue le nombre , parce qu’il arrête beaucoup de ceux qui auroient flotté par un moindre froid.
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- Experimental R. 127 C’efl: ainfi qu’on peut expliquer un fait qui parut fort fingulier dans le £ems qu’on l’obferva , Sc qui le paroît encore tellement aujourd’hui, que bien des gens refufent de le croire , quoiqu’il foit bien atteflé. Pendant l’hyver de 1709, la Seine ne fut point entièrement prife ; il y eut toujours lin courant découvert entre le Pont-ùeuf Sc le Pont-royal ; Sc l’on fçait cependant que cette riviére.fe gèle communément par un froid de 8 ou 10 degrés, plus foible par conféquent que celui de 3709, qui fut de iy deg.
- Il efHîngulier de pouvoir dire en pareil cas, la rivière ne fe glace point tout-à-fait, parce qu’il fait trop froid» Le froid fait glacer non-feulement Peau commune , mais encore toutes Ibs liqueurs qui tiennent de fa nature , Sc généralement toutes les matières où elles fe rencontrent en fuffifante quantité ; cependant félon la quantité ou la qualité des fubftances qui font mêlées avec l’eau , fa congélation efl accompagnée de circonflan-ces différentes, que nous aurons lieu d’obferver dans l’expérience fuivante.
- L iiij
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- 128 Leçons de Physique IL EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- Il faut expofer en plein air, pendant une forte gelée, ou bien plonger dans un mélange de glace & de fel, trois tubes de verre mince de 7 à 8 lignes de diamètre, fermés par un bout, & remplis l’un d’eau pure, l’autre de vin rouge , 8c le troifiémje d’eau dans laquelle on aura fait dif-foudre une pincée de fel commun. On doit obferver de minute en minute ce qui fe paffe dans ces liqueurs, 8c examiner enfuite la glace de chacune , après l’avoir ôtée de fon tube.
- Effets.
- i°. L’eau pure fe convertit en glace avant les deux autres liqueurs ; 8c cette glace toujours la plus dure 8c la plus folide des trois ne fe trouve interrompue que par des bulles d’air.
- 2°. La glace d’eau falée efl plus îong-tems à fe former, elle efl moins dure, 8c plus chargée de fel au centre que vers l’extérieur.
- 30, Le vin glacé fe lève par feuil-
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- Experimentale. 129 îets affez femblables à des pelures d’oignon : les premières de ces couches font infipides <5c plus dures que celles qui font deffous ; & le centre eft occupé par une liqueur qui eft fort Ipiritueufe.
- Explicati o n s,
- La congélation de l’eau n’étant qu’une union plus intime , & une fixation de fes parties occafionnée .par l’abfence du feu, qui les tenoit auparavant plus écartées les unes des autres , & mobiles entr’elles % cet effet doit être plus prompt & plus complet dans l’eau pure que dans toute autre } parce qu’il n’y a rien qui fup-plée à la matière du feu, pour empêcher que les parties ne s’approchent ; & l’on doit préfamer que la glace d’une eau tellement purgée de toute matière étrangère, qu’elle ne contînt pas même d’air, fe feroit plus vite, 8c deviendroit plus dure que toute autre.
- Par la raifon du contraire , l’eau fa-Iée fe gèle plus difficilement ; car les parties de fel s’oppofent à l’union de celles de l’eau, comme celles-ci em?
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- ï'30 Leçons d" Physique pêchent le Tel de fe durcir tant qu’il eh mouillé intérieurement : les particu^ les faünes cèdent enfin à la force qui condenfe l’eau , & qui en rétrécit les pores ; & elles entrent dans la portion qui eh encore liquide , à mefure qu’elles font forcées d’abandonner celle qui devient folide : c’eh pouf cela que cette glace n’a point une fa-lûre égale par-tout, & que le milieu trop chargé de fel ne fe gèle point , ou ne prend que très-peu de confif-tance.
- Le vin eh une liqueur mixte qui contient un peu d’efprit & beaucoup de flegme. Or de ces deux parties, il n’y a que la dernière qui foit de la nature de l’eau, & qui puiffe fe geler comme elle : c’eh pourquoi à mefure que la gelée réunit les parties aqueufes, & qu’elle les lie enfemble, ce qu’il y a de fpiritueux entr’elles fe déplace, & forme une couche de liqueur qui fépare cette première glace d’une autre qui fe fait plus avant, à mefure que le froid pénétre. Ainfi la partie fpiritueufe étant concentrée de plus en plus, fe trouve fi abondante vers le milieu , que le peu de fie-
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- E X PERIMENT AtEr Ifï gme qu’elle peut contenir encore, ne peut plus fe glacer.
- Applzcati on j*.
- L’expérience qu’on vient de voir r nous apprend donc en général , que l’eau fe gèle d’autant plus vite & d’autant plus folidement, qu’elle eft moins mêlée avec des matières capables d’empêcher l’union & la cohérence de fes parties : ainli l’eau de la mer, à caufe du fel qu’elle contient, ne fe géleroit point s’il ne faifoit qu’un degré de froid, capable feulement de glacer les eaux .douces ; les mers du nord fe gèlent très-profondément, parce qu’elles font expofées à un froid d’une plus longue durée, & d’une plus grande âpreté que celles des autres climats ; c’eft là fans doute la principale caufe de leur congélation : mais on peut ajouter encore,que leurs eaux font communément moins chargées de fels. La boue des rues, lorf-que la gelée commence, eft toujours moins dure que la glace , parce que l’eau s’y trouve mêlée avec une grande quantité de terre qui rend fa congélation plus difficile.
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- *32 Leçons de Physique
- Les crèmes & les liqueurs glacées qu’on fert fur les tables, font toujours chargées de fucre , ou bien elles font fpiritueufes ; & c’eft une des raifons pour lefquelles on ne peut les faire prendre, que par un degré de froid beaucoup plus grand, que celui qui fuffiroit pour la congélation de l’eau commune : Sc comme ces liqueurs portent plus ou moins de fucre les unes que les autres, que celles-ci font moins fpiritueufes, celles-là davantage , il arrive que quand on ne pouffe point leur refroidiffement au delà de la fimple congélation , il y en a qui font fenfiblement plus froides les unes que les autres, quoique chacune d’elles n’ait que le degré qu’il lui faut pour être glacée.
- Il eft paffé en ufage , parmi les Phyficiens, de regarder comme un terme fixe le degré de froid qui eft nécefiàire, Sc qui fuffit pour geler l’eau. M. de Reaumur l’a marqué par zéro aux thermomètres comparables dont il nous a donné la conftruélion; Sc il part de-là pour .compter les degrés de dilatation ou de chaud en montant s Sc ceux de condenfatioii
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- Experimentale: igÿ Ou de froid en defcendant. En effet, en quelque tems & en quelque lieu qu’on ait plongé ces inftrumens dans de la glace ou de la neige qui commence à fondre , ou dans de l’eau qui commence à fe geler , jufques à pré-fent l’expérience a fait voir, que la li~; queur revient toujours au fil auprès duquel efi marqué zéro , & vis-à-vis , terme de la glace, ou congélation de T eau : ce qui prouve qu’on a raifbn de regarder comme invariable le degré de froid qui commence à faire geler l’eau. Ce principe n’efl pourtant recevable qu’à condition que le froid agiffe fur une eau pure , ou qui ne foit point chargée de quelque matié* re capable , par fa quantité ou par fa qualité , d’en retarder la congélation ; car fi l’on plongeoit un thermomètre dans de l’eau falée , par exemple , j u£ qu’à ce qu’elie commençât à fe convertir en glace, la liqueur de l’inflru-ment feroit alors plus bas que zéro", par les raifons que nous avons dites çi-deffus. Avec cette attention, on aura donc un terme fixe, que je crois plus commode & plus fûr que tout autre; quoi qu’en dife l’auteur anony-
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- ï 34 Le ç on s de P h y si que * Defïrip- me d’une brochure * qui parut ici en* mithSe U 1741 j & dans laquelle on propofe la1 d’*» ther- température des fouterrains profonds' mfii. comme un terme prererable a celui de la glace : ces fouterrains fe trou-1 veront-ilsauflî commodément & aufïi' univerfellement que la glace ou la neige ? quand on les trouveroit ; comment fera-t-on fûr qu’ils font tous d’une température égale , puifque , fur le témoignage de M. Cadini, les caves même de l’Obfervatoire , en changent fènfiblement ?
- L’eau des mares qui fe trouve fou-vent mêlée avec l’urine des animaux, avec les parties graffes ou falines des matières, tant animales que végétales , qui s’y font pourries : ces eaux , dis-je , lorfqu’elles fe glacent, repré-fentent fort fouvent des figures bizarres , des deffeins qui ont quelques relfemblances avec les ouvrages de l’art, ou même avec ceux de la nature ; l’imagination achève d’en faire des merveilles ; pour peu qu’on fe frappe de ces accidens , on y voit des dentelles, des arbres, des animaux , &c. il n’en a point fallu davantage pour faire naître un fyftême : certains
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- ExTERIMENT A L E. ï fg' Auteurs ont prétendu que l’eau dans laquelle une plante a péri,qui en contient par conféquent les principes les plus fixes , ou que la lefiive même de Tes cendres , venant à fe glacer ,!en repréfente fidèlement l’image : cette efpéce de réfurredion ou falingénéfie efi une chimère que M. l’Abbé de Valmont * a prife fort à cœur , mais qu’il n’a point prouvée ; car une feu-tés de u le expérience ne.lurht point , il faut i\m , f„? qu’en la répétant plufieurs.fois lemê-^&^ me réfultat fe foutienne confiant-,ment; 8c c’eft ce qu’on ne trouve ..dans aucun Auteur digne de foi. Ce .que difent Boyle & le Chevalier Di-gby , en faveur de la palingénéfie , tombe de foi-même ; car le premier .met ce prétendu phénomène au rang des expériences qui ne réufiiflent /point , 8c l’autre l’appelle un jeu de la nature ; c’en eft un véritablement ÿ qui s’explique en difant, que les parties de la glace s’arrangent entr’elles /relativement à la quantité 8c à l’ordre .des corps étrangers, qui.fe trouvent ;.mêlés dans l’eau , 8c qui interrompent ?qu retardent plus ou moins la congélation pou bien encore félon les pou-
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- ï36 Leçons de Physique tes que prend la matière du feu, quî s’évapore de l’eau à mefure qu’elle perd fa fluidité.
- Les fruits fe gèlent & fe durcifîent, comme on fçait, pendant les hyvers qui font un peu rudes ; 8c lorfque le dégel arrive, ils ont perdu leur goût, 8c le plus fouvent on les voit tomber en pourriture : ces défordres viennent de ce que leurs lues font des liqueurs dont l’eau fait une grande partie; la gelée les décompofe comme le vin de notre expérience , 8c les parties aqueufes deviennent des petits glaçons dont le volume augmente , qui brifent 8c qui crèvent les petits vaifTeaux dans lefquels ils font renfermés.
- Il arrive quelque chofe de fembla-ble aux animaux mêmes qui habitent les pays froids : c’efl une chofe aflez commune d’y voir des gens qui ont perdu le nez ou les oreilles , pour avoir été expofés à une forte gelée : ces accidens font plus rares dans les climats tempérés ; mais on en voit cependant de tems en tems des exemples.
- Quand les corps organifés ont été
- gelés,
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- Experimentale. 137 gelés , on ne peut efpérer de les fau-ver qu’en -les faifant dégeler fort lentement , en les tenant, par exemple 9 quelque tems dans la neige avant que de les expofer à un air doux , afin de donner le tems aux parties de reprendre l’ordre qu’elles ont perdu ; fans cette précaution, la fluidité revenant: aux parties à qui elle con vient, avan£ que les^ vaiffeaux qui ont été forcés foient confolidés , les fucs ou les humeurs s’extravafent, ou bien leurs principes demeurent défunis.
- *. Il n’en eft point du froid qui fait geler l’eau pure , comme du degré de chaleur qui la fait bouillir dans un vafe ouvert. L’eau qui bout ne devient jamais plus chaude ; -mais celle qui eft parvenue à la congélation , peut devenir beaucoup plus froide 9 de deux manières : iment} fi elle demeure expofée à une gelée qui augmente de plus en plus ; car alors elle fe refroidit .autant que l’air qui la touche , & cet effet lui eft commun avec tous les autres corps qui y font ex-pofés comme elle : 2ment y fi on la mêle avec certaines matières qui puif-fent la pénétrer, & qu’elle pénétre IV» ' M
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- 158 Leçons de Physique elle-même en fe fondant. Les fels concrets , c’eft-à-dire , ceux qui ont la confiffiance de folide, font connus pour avoir fpécialement cette propriété : mais ils ne font pas lesfeuls; plufieurs liqueurs refroidiffient la glace comme eux , & même davantage. Quant au refroidiffement qui vient de l’atmofphére , il fuffit, pour s’en convaincre , de plonger dans la glace ou dans la neige quieliexpoféeà l’air, un thermomètre , lorfqu’ayant été expofé de même, il fe trouve de plu-fieurs degrés plus bas que le terme de la congélation ; car cette irnmerfion ne faifant point remonter la liqueur , on voit évidemment que le froid elt le même dans l’eau gelée que dans l’atmofphére ; c’eft-à-dire , plus grand que celui qui fuffit pour glacer l’eau Amplement. Je ne m’arrêterai donc qu’aux refroidiffemens artificiels, à ceux que l’on fait, en mêlant avec la glace des fels ou quelquautre inaltéré.
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- Experimentale. 139 III. EXPERIENCE.
- V REPARATION.
- On entoure de glace pilée ou de neige la boule d’un petit thermomètre placée dans un vaiffeau : on attend que la liqueur fe foit fixée au terme de la congélation : alors fi l’on jette defTus la glace une once ou deux de quelque Tel que ce foit;
- Effets.
- Peu de tems après, le fond du vafe fe remplit d’eau falée , & l’on Voit defeendre la liqueur du thermomètre au-deffous du terme où il s’é-toit fixé.
- Ex PLI CATIONS.
- De la glace quife fond en fe refroi-diffant, qui ceffe d’être , par Un plus grand froid , ce qu’elle ne peut être que par le froid même , eft un phénomène fingulier, & qu’il n’efl pas facile d’expliquer : les difficultés augmentent encore , quand on s’arrête aux idées que la plupart des Phyfi-ciens fe font faites de la nature des M ij
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- M4o Leçons de Physique fluides : car fi leur état confifte dans un mouvement aduel , & que Peau fe refroidiffe par le mélange des Tels parce que fes parties, comme fixées par les particules falines , ne peuvent plus fe mouvoir avec la même vîtefle * MrWe qu’au para vant; * comment ces mê-r^cadém. mes fels mêlés avec la glace font-ils 1700. ^ renaître la liquidité ? Eli:-ce que, con-1 h* tre leur coutume , ils y raniment le mouvement ? ou bien le froid qui augmente n’efl-il plus le figue du mouvement rallenti ? Pour moi, comme je l’ai déjà dit plufieurs fois, ne voyant nulle néceffité d’admettre cette agitation particulière & aduelle dans les liquides, je m’en tiens toujours à la mobilité refpedive deleurs parties, que je regarde comme la feule condition effentielle à cet état. Je ne crois pas non plus que Tes fels qui font dîffôus dans Peau, puiffent par eux-mêmes en fixer les parties, Sc les empêches dé rouler les unes fur les autres; puif-qu’au contraire les eaux falées ne fe glacent que difficilement.
- Je conjedure donc que le refroidif-fememt de la glace , par le mélange, des fels} fe fait à peu prè$ comme, ce?
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- Ex PERIMENT A LE» I-fï lui de l’eau ; l’humidité pénétre le fel* le divife & le met en état de faire la même chofe à l’égard de la glace ; les deux matières fe pénétrent mutuelle*-ment à mefure qu’elles fe fondent, 8c les parties de l’une parcourant rapidement les pores de l’autre , en chaffenî pour un tems la matière du feu qui s’y trouve encore j & de-là il naît une plus grande privation de chaleur dans le inélange : j’appuye cette penfée fut les observations fuivantes.
- 1 °. Quand les grains de fel qu’on mêle avec la glace font gros 8c bien fecs , on entend pétiller 8c craquer tout le mélange ; 8c l’on apperçoit af-lez fouvent de petits éclats de glace qui s’élancent ou qui fautent, ee qui dénote que la pénétration fe fait avec violence, êc que les deux matières n’agi lient pas feulement l’uae fur l’au* tre par les furfaces.
- 2°. A mefure que le refroidiffemenfr fe fait, il s’amalle au fond du vafe une eau qui efl: chargée de fel ; ce qui marque une fufion réciproque des deux matières ; 8c cette condition eft fi né-ceffaire , que quand on y met obfta-cle i le mélange demeure fans effet %.
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- tâp. 3-jEço^fs e»e Physique comme je l’ai éprouvé moi-mêmé d’après M. de Reaumur, en mettant: cnfemble de la glace & du fel que j’a-vois defféchés par un froid de 12 ou 14 degrés ; dès qu’il n’y a point d’humide pour fondre le fel, & pour le mettre en état d’entamer la glace, l’un & l’autre mêlés enfemble , demeurent au même degré de froid qu’ils ont acquis féparément. Mais fî l’on répété la même expérience en employant de l’efprit de nitre ou de fel marin , au lieu de fel concret, le refroidiffement augmente confidéra-blement, parce que cette liqueur fa-line eft toujours en état de pénétrer la glace. En procédant ainfi , on peut faire un froid artificiel qui égale pref-que deux fois celui du fameux hyver de 1705), ou qui repréfente dans ces climats, la gelée qui régne affez com-anunément en Laponie.
- 30. Pendant tout le tems que la glace fe refroidit, & que les deux matières fe pénétrent réciproquement, on obferve au-deffus du vafe qui contient le mélange , une vapeur épaiffe qu’on peut attribuer, avec affez de yraifemblance, au feu qui s’exhale ,
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- Experimentale. 14$ 'Sc qui emporte avec lui des partie», aqueufesqui fe font trouvées expofées à fon choc.
- Mais 5 dira-t-on , fi la matière diî feu efl la caufe générale de la fluidité , Sc que l’eau ne devienne glace , que quand elle en efl dépourvûe à un certain point , comment fe peut-il faire qu’une plus grande difette de .cette matière , rende la glace liqui-de l
- Je réponds à cette difficulté , que ce n’efl point parce qu’il, y a moins de feu dans la glace,qu’elle fe convertit,en eau , mais parce qu’on fubflitue au feu qui en eft forti, Sc qui continue de s’exhaler, une autre matière qui fe loge entre les parties, Sc qui les rend mobiles les unes à l’égard des autres. Quoique le feu foitla caufe la plus générale de la liquidité , il n’efl point la feule qui puiffe faire naître ou entretenir cet état : il fuffit qu’une matière interpofée empêche les parties d’un corps de fe joindre, Sc qu’elle ne leur ferve pas de lien commun ; ce corps auffi-tôt efl un fluide , quelque degré de froid qu’il ait d’ailleurs : c’efl ainfi que les efprits-de-vin * de fel, de
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- *Î44 Leçons dê Physique
- iiitre,&c.mêlés avec l’eau en fuffifant£ quantité, empêchent fa congélation? 8c lui rendent fa fluidité quand elle l’a perdue ; les Tels extrêmement divifés par la diflolution , produifent le même effet, & par la même raifon.
- A cette occafion , nous remarquerons un fait qui eft fort fingulier : l’ef-prit-de-vin mêlé avec la glace la fait fondre de la refroidit confidérable-ment : fl on le mêle avec de l’eau , il fait tout le contraire ; le mélange devient fenflblement plus chaud, que ne l’étoient les deux liqueurs avant leur union. Ces deux effets qui font fi fort oppofés , dépendent de bien peu de chofe ; car un degré de plus ou de moins fait que de l’eau devient glace, ou que la glace retourne en eau : cependant on ne peut s’en prendre qu’à cette différence d’état ; 8c s’il eft permis de conje&urer, quand on manque de raifons évidentes, voici comment j’effayerois d’expliquer ce dou* ble phénomène.
- Le mélange de glace 8c d’efprit-de-vin fe refroidit, parce que ces deux matières fe pénétrent réciproquement > 8c que l’une, enfilant les poires
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- Experimentale. 14^ res de l’autre , en chaffe la matière du feu 5 comme je l’ai dit ci-deffus à l’égard du Tel ; la double pénétration que je luppofe ici paroît prouvée d’ailleurs ; car M. de Reaumur a fait voir * que le volume de l’eau 6c de î’ejfprit-de-vin mêlés enfemble, n’égale point celui que ces deux liqueurs ©nt féparément ; il faut donc qu’en s’unifiant, elles fe logent Tune dans l’autre. Mais quand une liqueur en pénétre une autre * & qu’elle chafife devant elle la matière du feu qu’elle rencontre dans les pores, elle frotte né-ceffairement les parois de ces mêmes pores , dont les parties extrêmement mobiles fe mettent à tourner fur elles-mêmes fans fe déplacer ; $ç fi la pénétration efl: réciproque , il doit naître dans tout le mélange un mouvement inteftin , une forte de fermentation qui ne va guéres fans chaleur, parce que le peu de feu qui relie fe trouve animé par cette agitation : ainli l’efprit-de-vin refroidit la glace, parce qu’en la pénétrant il n’opére qu’une plus grande difette de feu ; mais il échauffe l’eau > parce qu’en lui faifant perdre une partie de fo.n feu, il pro-Tome IV» N
- * ùiem. de l ^4c. des Sc.i733.£. î$8.
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- 146 Leçons de Physique cure à celui qui refie une augmentation de mouvement qui fupplée à la quantité.
- Application j*.
- Pour faire glacer la crème , les liqueurs & les fruits , on fe fert pendant l’été, dans les offices, & chez les limonadiers, de la glace qu’on a gardée dans des fouterrains , & qui n’a plus que le degré de froid néceffaire pour être dans cet état ; fi on l’em-pioyoit feule , elle ne pourroit point faire geler de l’eau pure , ni à plus forte raifon des matières graffes , fpi-ïitueufes, & chargées de fucre , parce qu’en communiquant de fon froid, elle reçoit une partie de la chaleur du corps qu’elle refroidit; & l’un 8c l’autre après cette communication réciproque , demeurent toujours moins froids que de la glace qui n’efl point fondue ; on efl donc dans l’ufage de la refroidir artificiellement , en y mêlant quelque fel; celui qu’on employé le plus communément efl le fel qu’on tire de la mer, ou des mines, pour af-faifonner les alimens ; on en met en viron une partie contre deux de glace
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- Experimentale. 147 |>ilée, on mêle promptement l’un avec l’autre, & Ton y plonge un canon de fer blanc ou d’argent qui contient la liqueur qu’on veut faire glacer. Quand on veut hâter cette congélation , il faut agiter continuellement le vaiffeau, 8c ratiffer la glace à me-fure qu’elle s’attache aux parois intérieures, afin que les parties qui font vers le centre, changent de place, 8z viennent à leur tour à l’endroit où régne le plus grand froid. Ces mou-vemens procurent encore un antre avantage ; ils empêchent que la liqueur qui fe gèle ne fe convertiffe en glaçons , 8c ils ne lui laiffent prendre que la confiftance de neige. On a raifon de fouhaiter que cela foitainfi; car comme l’eau qui fe gèle tranquillement fe défaifit en partie des matières étrangères qu’elle contient, ces fortes de liqueurs en fe glaçant en repos fe décompoferoient, 8c leurs glaçons fe trouveraient toujours prefqué infipides. La dofe du fel qu’on doit employer avec la glace pour la refroidir , n’efl point une chofe indifférente ; fi l’on n’en met point allez, la pé- ' nétration mutuelle d’où dépend le
- Nij
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- $4$ Leçons de Physique refroidiffement j n’eft ni allez prompte., ni allez complette ; fi l’on en •met trop , ce qui ne fe fond point 9 eft un corps étranger, qui, toujours plus chaud que la glace , la fait fondre par le feul attouchement des fur?* faces , & par conféquent fans la re^ froidir. Pour éviter ces deux incon? véniens , on d.oit prendre pour régie , de mêler avec la glace à peu près autant de fel que l’eau la plus froide en peut diffoudre.
- Dans les pays de gabelles où le fel marin coûte i o lois la livre , des rai-fons d’oeconomie ont fait chercher quelqu’autre fel de moindre prix , qu’on pût lui fubflituer pour refroidir 3a glace : on s’eff fervi avec fuccès du falpêtre le plus commun, de celui de la première cuite , c’eft-à-dire, qui îfa encore eu qu’une façon , & qu’on peut avoir pour 6 ou 7 fols la livre,. La réuffite de cette épreuve , & l’opinion où l’on eft, qu’il y a dans l’air des parties nitreufes qui font la principale caufe de fon refroidiffement, ont fait préfumer que le falpêtre étoit le plus puiffant de tous les fels pour refroidir ,1a glace j ce fentknenc ei|
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- Expérimentale. i0 'devenu fort commun , 8c quelques Sçavans même font avancé fans preuves: mais M. de Reaumur ayant examiné *, le thermomètre à la main , * la valeur de chaque fel pour cet effet, lSt a reconnu que le falpêtre par lui-mê- «< me ne procure qu’un foible refroidif-fement, 8c que lorfqu’il en opère un plus grand, c’eff moins en qualité de falpêtre, qu’en vertu du fel marin avec lequel il eft mêlé, 8c dont on le dé-' pouille par la fécondé 8c par la troisième cuite.
- Par cette épreuve non-feülement on corrige une erreur qui commen-çoit à gagner; mais on nous fournie un moyen allez Simple, 8c plus fin-que ceux qui font en ufage , pour connokre la meilleure poudre à canon ; car comme le falpêtre en fait la principale partie , 8c que le foufre & le charbon qui n’y entrent qu’en petite quantité , ne font point capables de refroidir la glace ; il eft évident que de plulieurs fortes de poudres celle-là doit palfer pour la meilleure , qui fait prendre à la glace un moindre refroidiffement, car c’eft une marque qu’elle eft faite avec le falpêtre le
- Méni J-.A c. de 17 3 4-J?»
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- iyo Leçons de Physique plus raffiné, le plus dépouillé de Tel marin.
- Le falpêtre non rafïné, ou le Tel ^qu’on en tire , 8c qu’on n’employe point aux ufages ordinaires à caufe de l’amertume qui lui relie, ne font pas les feules matières dont on puiffe îe fervir pour refroidir la glace 5 au lien du fel qu’on achette aux gabelles. Si l’on veut épargner la dépenfe, on peut employer la fonde 3 non pas celle qui vient d’AIicant, 8c qui en porte le nom, mais une autre efpéce qu’on appelle Varec» qui fe fait communément fur les côtes de Normandie, 8c qui n’elî autre chofe que la cendre de V Algue T 8c de quelques autres plantes marines qu’on y brûle en grande quantité. Cette foude la moins bonne de toutes 6c la moins eflimée dans le commerce , ne coûte que 2 fols la litfre , 8c elle refroidit allez la glace pour tenir lieu de fel marin , & même pour lui être préférée à certains égards ; car quoiqu’elle faffe un refroidiffement moins grand que lui, dans tous les cas où l’on ne fe pique point d’opérer en y ou 6 minutes, elle exige, moins de foins , pour empêcher qu’il
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- Experimentale, i^i ne fe faffe des glaçons, 6c ellèçonfer-ve plus long-tems bonnes à prendre , les liqueurs qu’elle a converties en neiges.
- Comme l’évaporation du feu qui pafle de l’eau dans l’air , à mefure que l’atmofphére fe refroidit, occa-fionne la congélation ; aufli lorfque le feu fe ranime dans l’air, 6c qu’il rentre dans la glace en fuffifante quantité , il la fait fondre , il lui rend fa première fluidité ; 6c c’efl ce qu’on nomme dégel. Le feu , pour produire ce dernier effet, agit non feulement par lui-même , mais encore par les parties foltdes des corps qu'il anime , 6c qui ont plus de prife que lui-même fur la glace ; par conféqucnt h chaleur égale , la glace fe fond d’au-tant plus vite qu’elle efl touchée par des matières plus denfes : fa dilfolu-tion fe fait donc plus promptement dans l’eau que dans l’air ; aufli remarque-t-on que le dégel n’efl jamais plus général, 6c ne fait des progrès li rapides que par un vent du Sud,, parce qu’alors l’air efl communément plus doux 6c plus humide.
- Quand le dégel efl commencé *
- N iiij
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- ifz Leçons e>e Physique s’il furvient une nouvelle gelée , l’humidité abondante qui mouille la fur-face de la terre, & le pavé des rues devient une glace continue qu’on nomme verglas , 8c fur laquelle il eff difficile de marcher , parce que fe conformant aux inégalités du terrain , elle préfente continuellement aux pieds des plans différemment inclinés 8c fort gliffans.
- L’eau.qui dégoûte des torts Sc des endroits qui ont été couverts de neige , dans ces fortes d’occafions , forme des glaçons pendans qui prennent différentes figures, fui vaut les circonf-tances qui accompagnent ces ccouic-mens, 8c le degré de froid qui les faifit..
- Mais un des plus funeffes effets de ces faux dégels, c’eff d’abreuver d’eau les terres enfemencées ; car auffï-tôt que la gelée furvient , la racine du grain 8c fa tige naiffante fc trouvent enveloppées de glace qui les froiffe , qui les coupe, 8c qui fouvent les fait périr.
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- Experimemtale. I
- XIII- LEÇON-
- T)e la nature & des propriétés duTetr»
- ÇE que îe vulgaire appelle Feu , n’eft à proprement parler qu’un corps embrafé , dont les parties fe défunif-fent ou s’évaporent en fumée , en flamme , en vapeur, Scc. mais cette efpéce de diffolution , cet embrafe-ment que Ton connoît tant, & fur lequel le commun des hommes réfléchit fi peu , n’efl encore aux yeux du Phyficien que l’effet ( toujours admirable ) d’une caufe fecréte qui pique extrêmement fa curiofité, & qui fs dérobe à fes recherches. Comme les objets nous écbapent , quand nous les confidérons de trop loin , suffi ne les voyons - nous que confufément quand nous en fbmmes trop près : le feu naît avec nous, il pénétre notre propre fubffance , fes effets nous fui-vent par tout ; rien ne nous eft plus familier, 6c c’efl peut-être une des
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- i£4 Leçons de Physique raifons qui nous empêchent de cou-noître fa nature , & qui font que la; Phyfique la plus éclairée ne peut encore offrir que des probabilités fur cette grande queftion. Après une étude de deux ou trois mille ans , après les méditations des Defcartes , des Newton , des Malbranche , après les obfervations & les expériences des Boyle, des Boerhaave , des Reaumur* des Lemery, &c. nous enfommes encore à fçavoir definitivement fi le feu eft une matière fimple , inaltérable , deffinée à produire par fa préfence ou par fon aélion , la chaleur, l’embrafe-ment, la diiïolution des corps ; ou bien fi fon efience confiffe dans le mouvement feul, ou dans la fermentation des parties qu’on nomme inflammables , ôc qui entrent comme principes, en plus ou moins grande quantité dans la compofition des mixtes.
- A la vérité cette derniere opinion n’a plus gueres de partifans , 8c ceux qui la foutiennent encore attribuent communément, ou à l’éther, ou à la matière fubtile le mouvement primitif, ce mouvement inteffin des par,-
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- Experimentale, Tpj* très , en quoi ils font confifter la nature du feu , ce qui rapproche beaucoup les deux fentimens.
- Puifqu’il faut donc revenir à une* matière qui eft comme le principe du feu, & fans laquelle le mouvement! qui lui eft propre n’auroit pas lieu * j’aime autant dire avec la plûpart des Phyficiens , qu’il y a dans la Nature un fluide propre à cet effet, créé tel dès le commencement, & qui n’a be-foin que d’être excité pour agir : que ce foit l’éther, que ce foit le premier ou le fécond élément de Defcartes c’eft ce que Je n’examine point ici ; le nom n’y fait rien : & comme la Nature ne produit les êtres qu’avec épargne, tandis qu’elle multiplie leurs propriétés avec profufion ; je fuis très-porté à croire que c’eft la même matière qui brûle & qui éclaire , qui nous fait fentir la chaleur & voir les objets ; en un mot, que le feu 6c la lumière confidérés dans leur principe ,, font une feule Ôc même fubftance différemment modifiée. Développons cette idée r Sc tâchons d’en tirer les explications des phénomènes que* bous avons à examiner dans cette
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- %$6 Leçons de Ph ys iQtræ
- leçon & dans celle qui la fuit.
- Pour ce qui concerne le feu , }?exa- minerai d’abord quelle peut-être fa? nature, 8c comment fon aétion fe dif-rribue aux parties des corps qui la reçoivent: J’expoferai enfuite les différens moyens par lefquels on excite cet élément pour le faire agir : &Len-fin , je ferai voir à quoi fe réduifent fes principaux effets , 8c j’en fui vrai les différens progrès ; ce qui donnera lieu à quatre Se&ions dans lesquelles je comprendrai tout ce que j’ai à dire fur cette matière.
- En traitant , Suivant la Méthode à laquelle je me fuis aflujetti dans tout cet Ouvrage , 8c qui m’a paru la plus propre à éclairer l’efprit dans la recherche des vérités phyOques, en traitant, dis-je , par voye d’expérience v d’une matière que fon extrême Subtilité dérobe à nos Sens, 8c que nous ne pouvons guéres connoitre que par les différens rapports qu’elle a avec des objets plus fenfibles, 8c par les changemens qu’elle peut caufer dans les autres êtres matériels ; il feroic peut-être plus naturel de faire précéder tout ce que nous pouvons fçavois
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- X PE RIMENTALE. I ÇJ
- de l’adion réciproque du feu fur les corps, & des corps fur lui, avant que de rien prononcer fur fon effence êc fur fa maniéré d’être ; mais lorfqu’il s’agira d’expliquer comment certains procédés mettent le feu en mouvement & augmentent fa force, ou pour^ quoi il en réfulte tels ou tels effets en certains cas ; je ferai fouvent obligé d’employer des idées qu’il efl à propos d’avoir au moins expofées précédemment ; & c’eft ce que je me pn> pofe de faire dans la première fec-tiom Une partie des propofitions que j’y énoncerai paraîtront peut-être moins folidement prouvées par les xaifonnemens que j’y joindrai, qu’elles ne le feront par les faits que j’aurai à citer dans les fe étions fui vantes ; mais on poufra toujours les admettre comme des fuppofirions vraifembla-bles, fauf à fafpendre fon jugement , jufqu’à ce que l’expérience vienne à
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- 158 Leçons de Physique
- PREMIERE SECTION.
- Examen préliminaire de la nature du feu & de fa propagation.
- Article premier,
- j
- De la nature du Feu*
- LE Feu confédéré dans fon principe doit être autre chofe que le mouvement inteflin des parties échauffées , ou la difîipation a&ueile des corps embrafés : car dans l’état naturel, tout mouvement une fois imprimé fe ralentit, & celle enfin d’être fenfible, en fe diftribuant à une plus grande quantité de matière * comme je çrois l’avoir fuffifamment prouvé dans la troifïéme & dans la quatrième leçon ; le feu au contraire fe communique avec accroiffement : nous voyons tous les jours qu’une étincelle devient un incendie. Quand je confédéré à la fin du jour combien il a fallu de mouvement pour difliper en flamme, en fumée & en cendres tout
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- Experimentale. 15^ le bois que j’ai fait brûler dans ma cheminée, il s’en faut bien que je le trouve tout ce mouvement , dans le choc du caillou & du morceau d’acier , par le moyen duquel on a allumé mon feu le matin. 11 y a donc une caufe indépendante des parties com-buftibles , qui non-feulement entretient la première inflammation, mais qui facilite encore fes progrès, une Caufe dont l’aétion devient plus libre :&plus puiflânte par fes propres effets.
- Cette caufe doit être une matière .: peut-on la l’oupçonner d’être autre chofe , fans s’écarter des idées les plus généralement reçues, fans donner dans des fi&ions qui auroient peine ;à s’accorder avec un raifon-nement méthodique , ou fans mettre en jeu la toute-puiflance du Créateur , ce qu’on ne doit faire qu’avec beaucoup de réferve, pour ne pas rif-quer de lui attribuer des chimères* On verra dans toute cette Leçon, & dans la fuivante , que le feu agit immédiatement Sc localement fur les corps organifés & autres , qu’il fe di-vife Sc fe partage entre eux, qu’il fe contient dans des limites, qu’il reçoit
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- FJ cm»
- *
- jtthemiœ ,
- Tem. /.
- * an.
- 160 Leçons de Physique du mouvement, & qu’il en communique tous ces earadéres n’annoncent-ils pas clairement une fubftance matérielle ? & l’être qui en eft revêtu ne peut-il pas fans aucune difficulté fe ranger dans la claffe des .fluides fubr fils, de même que Pair , l’éther , 8cc. fur le genre & furd’exiftence defqueis il n’y a point de conteftation ?.. ,* Bôerhààve qui a traité du feu * très-fçavamrhérit, &'d’une maniéré plus complettë qu’aucun Auteur que je fçaehe, en admirant la prodigieufe fiibtilité de cet élément, obferve que quelques Phyliciens, frappés auffi de cette merveille, l’ont pris pour un ef-prit., plutôt que pour un corps ; ut ab aliis pro fpiritu venus quàm pro corpore fit agnitus. Mais on auroit tort de croire que ce fçavant Chimifte ait voulu foufcrire à cette dodrine ; puifqu’aù contraire dans la fuite de fon Ouvrage * il établit folidement 8c par des preuves d’expérience, que le feu considéré même dans fon principe, ( ig* ms Elément alis, ) eft véritablement une matière à part, 8c diftinguée des autres à la vérité , mais qui doit être comprife dans la clafte des êtres purement matériels. Cec
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- Experimentale. 161.
- Cet habile homme, exercé dès Tes premières années à juger de la nature des fubllances , par la connoif-fance qu’il fçavoit il bien acquérir de leurs attributs & de leurs propriétés n’a point balancé fur celle du feu quoiqu’il crût avec plufieurs autres Sçavans r que cette matière n’a pas comme les autres corps fublunaires 3 la tendance déterminée de haut en bas, qu’on nomme pefanteur , opinion combattue par les argumens les plus forts., mais qui a cependant frappé quelques efprits métaphyliciens juf* qu’au point de leur faire imaginer en faveur du feu une clalfe d’êtres mitoyens entre l’efprit & le corps,, line demi-matérialité. Car, difent-iis, la gravité étant une propriété de la matière , (I le feu n’efl point grave * il n’efl: point pure matière»
- Il eft vrai que nous ne connoilTons; point de corps appartenant à la terre-* qui n’ait une tendance vers le centre de cette planete ; mais on ne peut pas; dire pour cela que la pefanteur fait un attribut elfentiel à la matière , qu’une fubilance ne puiife être matérielle* fa ns être pefante, le feu pourroit être Terne î V O
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- pon* devabilitd-: ttfiamma,
- 'T62' L E Ç O M S E> E P H Y s TQ.tr s un fluide’,, fîi généralement- répandit? dans la nature , qu’il n’appartînt pas? plus à une planette qu’à une autre,, qu’il n’eût aucune tendance particulière & déterminée, & qu’iLaffeffâc.: feulement de fe répandre uniformément, &, de fe: mettre en équilibre-avec lui-même par un effort qui feroit: tout autre que celui de cette pefan— teur , dont il eft ici quefiion , ce qui n’èmpêcheroit pas qu’il , ne fût une yraie matière.
- Mais avant que1 d’en venir à cette raifonvon ne doit pas convenir*.comme d’une chofe • décidée, que le feu n’ait point de pefanteur ; on peut citer au contraire plufieurs expériences faites & répétées par mains de maîtres , fur la foi defquellesil paroît que-certaines matières ont acquis du poids en acquérant du feu, comme fi cet élément en eût en effet augmenté la maffé, en fe mêlant avec elles , & en fe logeant dans leurs pores., s Boyle. a écrit un Traité tout entier* pour* prouver que la flamme eft pelante5, l’Hifioire de l’Académie des Sciences par M. Duhamel fait mention dè. plufieurs minéraux, calcinés, dont.
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- Experimentale. 163; le poids a été augmenté d’nn > ou même quelquefois d’un ~ dans l’opération: & c’elt une chofe connue de tous les ouvriers qui travaillent à la fayance ,'que l’étain réduit en chaux pour faire cette ef-péce d’émail blanc, dont on enduit les vailïéaux quand ils font fabriqués; en terre, que cet étain, dis-je , forr du fourneau pour l’ordinaire d’un ^ ,, ou environ plus pefant qu’il n’y étoit entré.
- Je ne diflimulerai pas que ces expériences ne font pas auiîî décifives qu’on; pourroit le croire; foit parce' qu’on peut foupçonner que cette augmentation, de poids n’efi pas caufée-par le feu proprement dit, mais pat-toute autre, matière qui s’unit aux corps que l’on calcine, Sc qui peut venir ou de l’air qui les touche , oui des vailfeaux qui les contiennent, ou; des inflrumens avec lefquels on les, agite pendant l’opération, ou bien; même du charbon qui fert d’aliment au feu, foit parce qu’on eft peu d’accord fur ces faits , ôc que l’on voit uni Boerhaave oppolér les fiens à ceux des-; Lemery & des Homberg, c’efbà-dire,,
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- î54 Leçons'de Physique le pour & le contre foutenu par les1 plus grands Maîtres.
- Mais quand l’expérience n’auroit jamais prouvé d’une manière certaine que le feu eft pefant , on ne peut pas dire qifelle ait décidé le contraire ; (1 la balance n’a pas perdu Ton équilibre quand on a pefé chaud, ce qu’on avoit pefé froid précédemment; il eft plus naturel de penfer que l’augmentation du poids dans le corps chauffé, n’a point été affez grande pour faire tré-< bûcher l’inftrument, que de fuppofer qu’elle ait été abfolument nulle; parce que toutes les autres matières connues ayant de lapefanteur, on ne doit point croire que celle du feu foit exceptée de la loi générale, fansen avoir des. preuves pofitives & évidentes.
- D’ailleurs, quand onpéfeune maffe de fer embrafée , comme [a fait Boer-liaave, eft-il bien décidé, Sc doit on croire que le feu,s’il eft pefant, doive en pareil cas joindre fa pefanteur à-celle du métal qu’il embrafe ?
- Selon le fenriment mêmedecefça-vaut Phyficien , (fentimentqui me parent très-probable, ôc dont je donnerai bien-tac les rations ). le feu eft
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- Experimentale. i6ç préfent partout, au-dehors, comme au-dedans des corps ; dans le tems de Pembrafement le feu intérieur de la maffe de fer, ne diffère de celui qui l’environne , que par fa quantité ou par une plus grande aftion : mais l’un & l’autre communiquant enfemble avec d’autant plus de liberté que les pores du métal échauffé font plus oii1-vercs ; dans cette fuppofition , je dis que le feu ne porte point fon poids fur la balance, mais qu’il fe met en équilibre avec celui du dehors, comme Peau qui remplit un corps très— fpongieux ne le charge point de fon propre poids , fi ce corps efl plongé dans de pareille eau ; ou, pour ufer d’une comparaifon plus analogue au fait dont il s’agit, imaginons que je pèle dans Pair libre un ballon creux & rempli d’un air femblabîe à celui qui l’environne , & avec lequel il communique ; félon les loix de PHydroftati-que , établies & prouvées dans notre huitième Leçon, le bras de la balance ne porte ici que la matière propre du ballon, moins le poids de la quantité d’air dont cette matière tient la
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- rdd'E-EçtvNs d e Physique
- Et quand bien. même, an fuppofë* roit que cet air intérieur, eût une action quelconque ,• pourvu que cette adion ne changeât rien à fa malle , ni à la communication libre qu’il a avec l’air environnant,, les chofes fubfiftc-roient encore dans le même état.
- On me dira peut-être que la com*-paraifon pèche , en ce que non-feulement le feu eft en action dans le fer échauffé, mais qu’il y en a auffi une-plus grande quantité, que lorfqu’il eft'f froid.
- Hé bien , faifons donc entrer dans notre ballon plus d’air qu’il n’y en a , pour conferver une parité plus parfaite ; mais il faut qu’on m’accorde aufli que le ballon devient plus grand* à mefure qu’il y entre plus d’air; car on verra par la fuite qu’un morceau de métal qui s’échauffe augmente de volume à proportion : alors je ne vois pas pourquoi l’équilibre ne poùrroit pas fubfifler comme auparavant, fur-tout lorfqu’il s’agit d’un équilibre, qui. ne peut être altéré fenliblement que par une inégalité de poids affez con-lidérable, à caufe des imperfections inévitables des inftrumens qu’on efti
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- Experimentale. r6j ©Bligé d’employer en pareils cas.
- Mais fi par ces raifons le fer em-BrâfédeBoerhaaven’a pas dûparoître plus pefanr » pourquoi': l’antimoine ôc le plomb calcinés deM. Homberg l’ont-ils été d’une quantité fi confidé-rable ? ôc pourquoi toutes les matières qui éprouvent un même dégré de. feu , n’augmentent-elles point également en poids ? Voici ce que réponds à ces difficultés.
- Ou> l’augmentation de poids dans: ees minéraux ne vient point du feu ; ôc alors il faut convenir que la pefan-teur de cet élément n’eft point prouvée par l’expérience, ôc s’en tenir à la probabilité fondée fur ce que le feu eft une matière , Ôc que toute matière Gonnue efl: pefante ; ou bien on peut füppofer qu’il y a certains corps où le feu demeure concentré après la calcination , au lieu de s’évaporer comme il fait le plus communément, ôc dont le refroidifiement n’ell qu’un fimple ralentifiement de l’aètion dq: feu ; ralentifiement qui feroit très-compatible avec une plus grande: quantité de ce fluide afi'oupi, St comme. fixé: par la. nouvelle. dilpofuiom
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- ï68 Leçons de Physïqus des parties qui le renferment, 8c qur le retiennent. Ne fçait - on pas, que par la calcination , ou par une fimple torréfaction , nombre de matières deviennent propres à rendre de la lumière , à fermenter, à s’enflammer , à fulminer même ; tous ces exemples r que j’aurai occafion de faire voir dans-la fuite de ces Leçons , favorifent-beaucoup ma dernière hypo-théfe.
- Je conclus donc que le feu, confi-déré dans fon principe, efl; une vraye matière: premièrement parce qu’il en a les attributs les plus effentiels, retendue & la folidité; fecondement parce qu’il en pofféde aufli les propriétés les plus communes, comme la mobilité, ce qui eftinconteffable t êc la pefanteur , félon toute apparence.
- Cette matière efl un être à part * dont la nature efi fixe & inaltérable ; je ne puis croire, comme l’ont penfé quelques Auteurs , que ce foit un mixte réfuitant de l’affemblage de certaines fubftances réunies, 8c animées par un mouvement de fermentation : car il en faudra toujours revenir à ex-iquer cette cfpécs de mouvement
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- qu’on fnppofe , ôc qui différé des autres , en ce qu’au lieu de fe repréfèntec comme eux avec déchet., ou tout au plus fans perte, il fe montre toujours plus grand que la caufe apparente qui le fait naître. Quand on me dira que des fels, du foufre, de l’air, Scc. mêlés enfemble à certaines dofes com-pofent du feu, parce que ces matières fermentent ; je n’en ferai pas mieux înflruit, fi l’on ne m’apprend d’où procède ce mouvement de fermentation , qui a la propriété de croître comme de lui-même , & fans qu’on y applique une nouvelle caufe. Dans toutes ces matières qu’on me préfente comme les principes du feu , je ne vois , comme dans tous les autres corps , que des petites maffes difpo-fées à partager feulement une certaine quantité de mouvement qu’une autre maffe leur imprimera, mais abfolu-ment incapables d’y rien ajoûter par elles-mêmes ; l’exemple d’un petit ferment qui vient à bout de remuer „ de foulever une grande quantité de matière , n’eft qu’une comparaifon qui n’éclaircit rienquant au fond s Tûme IV, P
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- 170 Leçons de Physique & qui a befoin elle-même d’être ex-pliquée.
- D’ailleurs, je ne vois pas ces prétendus principes du feu au foyer d’un miroir concave , ni à celui d’un verre lenticulaire , où les pierres fe calcinent , où les métaux fe fondent & fe vitrifient. Dira-t-on que ces rayons raffemblés ne font pas un véritable feu ? ou bien en faudra-t-il diftinguer de deux efpéces dans la Nature ? La première prétention feroit abfurde ; la fécondé feroit fans fondement.
- Le feu élémentaire doit être confî-déré comme unfluide, mais un fluide qui ne cefie jamais de l’être : fes par-ties , lorfqu’elles fe mêlent à celles des autres corps, peuvent bien s’unir, fe fixer , pour ainfi dire, & prendre confiftance avec elles , à peu près comme l’air dont on trouve des particules difieminées dans toutes les fubflances terreftres ; mais ces mêmes parties n’affectent jamais une pareille union entr’elles , jamais on ne voit la matière propre du feu, quelque con-denfée qu’elle puiffe être, former une maffe compacte; ce cône lumineux & brûlant , dont le fommet forme le
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- Experimentale. 171 foyer du plus grand miroir ardent, eft encore plus divifible , plus liquide , que l’air meme dans lequel il eft; & dès que l’on voile la furface réfléchit faute fur laquelle fa bafe eft appuyée , il difparoît dans un inftant, fans qu’il en relie aucune marque dans le lieu qu'il occupoit.
- Non-feulement le feu eft conftam-ment fluide par lui-même, mais il y a toute apparence qu’ileft la caufeprincipale de toute fluidité, comme je l’ai déjà avancé en plufieurs endroits de cet Ouvrage, & comme il fera facile de s’en convaincre par les faits que je rapporterai dans la troifiéme Seétiom C’eft à l’aide de cet élément que les parties des corps fe foui évent, qu’elles fe détachent les. unes des autres, & qu’elles joüiflent de cette mobilité refpeclive qui diftingue le corps fluide de celui qu’on nomme folide : c’eft par le ralentilfement ou par l’ab-fence de ce même élément que des-particules qui étoient mobiles entr’el-les , qui rouloient les unes fur les autres au gré de leur pefanteur, ou de toute autre impulfion , fe rapprochent j fe touchent davantage , fe
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- Tj2 Leçons de Physique lient «5c prennent confiftance.
- Ce qui donne un grand poids à cette idée, ( qui d’ailleurs eft généralement reçue, ) c’efl que les corps qui fe liquéfient par l’aétion du feu augmentent de volume, & qu’au corn traire ceux qui fe durciffent en fe re-froidiffant, diminuent.de grandeur ; ce qui doit être néceffairement, fi ces deux états ( la liquidité & la folidité ) font caufés, comme nous le difons , par un fluide étranger qu’on force d’entrer dans une certaine portion de matière ? ou qu’on en fait forcir : car il eft naturel que deux quantités de matière jointes enfemble occupent plus dé placé, que.l’une des deux fé-parée de l’autre.
- ,Qn pourra m’obje&er qu’on voit Couvent des corps diminuer de granr» •deurpar l’a&ion du feu ; les rayons du iSoleil ., en defféchant la boue des .rues, la font prefque difparoître. Dans les grandes chaleurs on voit la terre js’entr’ouvrir de tous côtés, ce qui ..vient, fans doute , de ce que l’étendue de fa furface diminue ; le jfel, le Lucre , &c. ..perdent aufll de leur vo? :îumc dans les étuves.
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- Experimentale. 173 Dans tous ces exemples, & dans tine infinité d’autrels, qu’on pourroit encore citer, le feu a deux effets. Le premier, & qui eft le plus confidéra-ble , eft d’enlever par évaporation l’eau dont ces différentes matières font pénétrées ; 8c cette diminution qui fe fait de la maffe , diminution dont il eft facile de fe convaincre par l’épreuve de la balance, eft affez grande le plus fouvent pour occafionner celle du volume. Le fécond effet con-fifte à raréfier la matière propre des corps qui fe deflechent en s’échauffant , & cette raréfaction en augmente réellement la grandeur. Le même fu-jet devient donc en même-tems plus petit & plus grand à certains égards : plus petit, qu’il ne feroit s’il confer-voit l’humidité qu’on lui fait perdre ; plus grand qu’il n’auroitété, fi le def-féchement, l’évaporation de l’eau fe faifoit par une chaleur plus lente & moins forcée ; ainft dans les cas donc il s’agit, comme dans tous les autres, le feu qui s’introduit dans les corps, en augmente réellement le volume ; mais fouvent cette augmentation eft que compcnféc par la diminu-
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- 174 Leçons dePhysique tion qui fuit néceffairement d’une portion confidérable ,* retranchée ou enlevée de la maffe , de forte que nos fens ne faillirent' ordinairement que ce dernier effet.
- Il fe préfente une difficulté plus fpé-cieufe & plus embarraffante que celle à laquelle je viens de répondre , dans la congélation de l’eau, dans le fer fondu, & dans quelques autres matières qui augmentent réellement de volume , en prenant conlidance de foiide ; c’eil-à-dire, en perdant une grande partie du feu dont elles étoient pénétrées. Mais je crois avoir donné des raifons plaufibles de ces exceptions remarquables dans la Leçon précé-fn- dente , * c’eft pourquoi je ne m’y ar-1C4‘ rêterai pas davantage.
- De tous les fluides que nous con-noiffons par nos fens, il n’en eft aucun dont les parties égalent en fine (Te, en ténuité, celles du feu proprement dit : une réflexion très-(impie peut nous convaincre de cette vérité. L’eau , les huiles , les liqueurs fpiri-tueufes & les plus volatiles, les odeurs les plus pénétrantes, l’air même , au moins celui que nous refpirons , 8c
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- Experimentale. 177 qui nous eft le plus connu, fe contiennent dans des vaiffeaux de métal * de verre, Scc. pourvû qu’ils foient exa&ement bouchés, & on les en exclut de même : mais on ne connoît aucun moyen d’empêcher que le feu ne paffe ou ne s’étende d’un lieu dans un autre , aucun moyen de l’afïujettir Sc de le fixer lorfqu’il eft en action ; on peut bien modérer fes mouve-mens, ralentir fa marche par I’inter-pofition de quelque autre matière ; mais cet obflacle, quel qu’il foit, le laiffe enfin échapper , on lui donne accès. La plus groffe malle , le corps le plus compaét, le plus dur, le plus froid , en apparence , s’échauffe dans toute fon épailfeur, fi le feu l’attaque feulement par un côté : le poiffon qui rampe au fond de la mer, jouit à la longue de la douce température qui régne dans l’air ; Sc la chaleur moyenne qu’on relient à la furface de la terre , fe retrouve dans les fouterrains les plus profonds.
- De quelle dureté , de quelle foli-dité ne doivent point être les particules ignées ! Rien ne leur réfifïe , Sc elles réfiftent à tout : un diamant qu’on
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- 'vj6 Leçons de Physique' laiffe tomber dans le feu s’y dépolit, fes angles s’y émouflent, il y perd fa tranfparence : tous les mixtes s’y dé-eompofent, au point que leurs principes , recueillis avec le plus grand foin & remis enfemble, ne reprennent jamais la même forme qu’ils avoienc avant la défunion : ces principes mê.-mes fe fubdivifent encore par un plus grand feu, de forte que cet élément peut être regardé avec raifon comme un diffolvant univerfel.
- S’il agit fur des matières plus (impies , les parties qu’il défunit pourront bien garder leur première forme , quand on les remettra enfemble, mais il portera leur divifion au - delà de tout ce qu’on oferoit penfer, fi des faits bien conftans ne foutenoient un peu l’imagination. Nous avons fait 4. voir * une très-petite goutte d’eau di-vifé^jufqu’à remplir une fphére creufe de verre, qui avoit prefque deux pouces de diamètre. Mais pour entamer de fi petits corps, & pour les divifer à un tel dégré, quelle finefie & quelle dureté ne doit-on pas fuppofer à un agent qui en vient à bout !
- Ce que le feu opère fur les autres
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- Experimentale. 177 corps , aucun d’entr’eux ne le fait fur lui ; connoît-on quelque matière qui aie prife fur celle du feu ? Outre que l’expérience ne nous offre rien qui nous mette en droit de le penfer , le raifonnement nous conduit à croire que cela eft impoffible ; car puifque nous voyons cet élément divifer toutes les fubftances fenfïbles > jufques dans leurs moindres parties ,. on ne voit pas comment ces parties nécef-fairement plus grofïiéres que l’inftru-ment qui les défunit, pourroient l’entamer.
- La grande dureté des parties ignées réfulte de leur extrême petiteife ; car les corps font d’autant moins com-preffibles , qu’ils ont moins de pores, & par conféquent d’autant moins ? qu’ils approchent plus de la-première limplicité , par le petit nombre des particules qui les compofent; on conçoit aifément qu’un être matériel qui feroit un, qui ne feroit point compofé. de plufieurs particules unies dans le même tout, on conçoit, dis-je , qu’un-petit corps de cette efpéce feroit véritablement un atome, ne pourroit jamais être entamé, qu'il feroit inaltc--
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- 178 Leçoks de Physique râble ; ainfi puifque les parties du feu élémentaire font capables de tout di-vifer, & que rien de tout ce que nous connoiffons n’eft impénétrable pour elles, il faut bien que rien ne les égale en fineffe , en ténuité , ni par confé-quent en dureté, en folidité.
- Ce qu’il y a de plus admirable , je dirois même de plus effrayant , fî nous étions moins accoûrumés à voir fubfifler les cbofes telles qu’elles font, 8c fi nous pouvions ignorer que tous les refforts de la Nature font modérés par une Sageffe qui efl infiniment au-deflus de nos foibles conceptions ; ce qu’il y a , dis-je, de plus admirable , c’efl que cet élément qui efl capable de tout détruire , de tout dif-foudre , réfide par tout. Il efl dans l’air que nous refpirons, 8c dans lequel nous vivons depuis l’inflant de notre nai(Tance , il efl dans la terre fur laquelle nous marchons, il efl dans toutes les fubflances que nous touchons , ou qui paffent dans nos corps par forme d’aliment, il efl au-dedans de nous-mêmes, nous n’avons pas un grain pefant de chair ou d’os qui n’en jfoit plus intimement pénétré, qu’une
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- Experimentale. 179 éponge ne l’eft par l’eau , quand elle y eft plongée. Sa préfence eft univer-Telle & pour les lieux & pour les tems: en quelque endroit du monde qu’on fe tranfporte, à quelque heure du jour ou de l’année qu’on l’éprouve , on peut rendre lefeufenlible, fi l’on employé les moyens convenables.
- On fçait que le thermomètre eft un infiniment qui indique les degrés de chaud & de froid, ou pour parler plus phyfiquement, les augmentations & les diminutions de la chaleur ; car ce qu’on nomme communément le froid, n’eft qu’un moindre chaud , comme nous le prouverons dans la fuite : or fi l’on convient que la chaleur eft un effet du feu , on fe perfuadera aifé-ment que cet élément eft préient en tout tems, en tout lieu, en faifant les réflexions qui fui vent.
- Puifque dans tous les tems de l’année, & dans tous les lieux du monde, un thermomètre expofé à l’air libre , fouffre des variations fenfibles, puifque la liqueur s’élève plus ou moins dans le tube ; c’eft une preuve incon-teftable que toujours & par tout cet infiniment eft plongé dans une ma-
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- iSo Leçons de P h y s i q. u e tiére qui le fait paroître tantôt pins 3, tantôt moins plein , & cette matière n’eft point l’air qui l’environne , car nous fçavons qu’il ne pénétre point le verre ; c’eft donc un autre fluide plus Subtile , & ce fluide efl: celui d’où procède la chaleur, puifque le thermomètre ne paroît jamais fe remplir davantage, que la chaleur n’augmente en même-tems ; Pair de notre atmosphère contient donc toujours de cette matière, que nous appelions feu élémentaire.
- Qu’on applique le thermomètre à tel autre corps qu’on voudra , foit liquide , foit Solide , en quelque tems que ce Soit, ou la liqueur de l’inftru-ment pourra defcendre, ou elle pourra monter : fi elle monte , il efl: incon-teftable que cette matière qui touche le thermomètre,a un certain degré de chaleur, qu’elle contient une certaine quantité de feu en adion. Si elle def-cend , c’efi une marque,que cette matière efl moins chaude, qu’elle contient un feu moins animé que celui du milieu d’où Sort l’inftrument.: mais cette matière fût-elle de la glace , je Soutiens qu’elle n’efl point entière.*
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- Experimentale, i 8 i ment privée de feu ; car on a vu dans la Leçon précédente , * qu’en y mêlant du fel on la rendroit plus froide qu’elle n’efl , de forte que fi le thermomètre avoit été plongé pendant quelque tems dans cette glace refroidie , 8c.qu’on le remit enfuite dans de nouvelle glace toute pure, il s’y ré-chaufferoit indubitablement , fa liqueur s’éléveroit dans le tube.
- Ce que je dis de cette glace fim-ple, auroit lieu par rapport à celle qui efl refroidie par l’addition du fel , fi le thermomètre fortoit d’une matière encore plus froide : 8c qui fçait quel efl le dernier terme pofïible de froidou .pour parler plus exactement , jufqu’à quel point un lieu ou une matière peut être privée du feu, ou de la chaleur ?
- Ces épreuves ont le même fuccès dans le vuide, le thermomètre y efl fujet à des variations très-fenfibles ; ainfi l’on peut conduire en toute fureté que la matière du feu eft par tout .j .puifqu’il n’y a aucun efpace connu 3 plein ou vuide des fubftances que nous connoiffons , oùfon aCtion .lie fe faffe fentir.
- tisrhP'L 39*
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- i82 Leçons de Physique
- Mais fi la chaleur actuelle n’étoit pas un figue afifez certain de la présence & de l’adion du feu , on de-vroit au moins fe rendre , quand il le manifefte par l’embrafement, quand il éclate en lumière : 6c ne fçait-on pas que la nuit comme le jour, 6c par tout où l’on fe trouve , on peut faire étinceler deux cailloux ou deux grès que l’on heurte l’un contre l’autre ? que le fer d’un cheval ou la bande d’une roue de chatrette qurglifie fur le pavé , y fait communément une traînée de feu ? que les effieux des roues s’enflamment par le frottement, 6c que la lime du Serrurier met un morceau de métal en état d’allumer du bois ?
- Rien ne prouve mieux cette pré-fence univerfelle du feu , que ces phénomènes admirables que nous offre l’électricité : on ne peut plus douter fans affeder de l’obifination , que la matière dont la Nature fe fert pour opérer ces merveilles, ne foit, ( au moins quant au fond ) la même que le feu élémentaire ; mais cette matière fe trouve par tout, puifque tout s’é-ledrife ; elle s’y trouve toujours , puifque l’on peut toujours éledrifer.
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- Experimentale, 183
- Quand on s’cft bien convaincu par f’infpeétion des faits que la matière électrique & celle du feu font effenr tiellement la même chofe ; il n’eft guéres poffible alors d’attribuer la chaleur & l’embrafementau feul mouvement des parties propres du corps qui s’échauffe ou qui brûle: car ce fluide qu’on voit couler d’une barre de fer , ou du doigt d’une perfonne électrifée , n’eff certainement ni du métal ni de la chair ; il eft même d’une nature tout-à-fait différente de ces Tels, de ces huiles, de cet air au mélange & à la fermentation desquels on attribue l’effence du feu. Par de pareils extraits , un corps perdroit fa propre fubftance , il s’épuiferoit enfin ; au lieu que cette matière enflammée qui s’élance du corps éleétrifé,& qui allume des liqueurs inflammables 9 ne paroît tenir prefque en rien aux parties propres du corps d’où elle émane.
- On croit aflez communément que certaines matières contiennent plus de feu que d’autres, qu’il y en a plus dans le foufre, par exemple , dans l’huile , dans l’efprit de vin , dans la poudre à canon 3 dans le phofphore
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- 184 Leçons de Physique d’urine, que dans bien d’autres corps dont la porofité feroit même égale à celle de ces matières ; de cette opinion eft très - probable : elle eft au moins fort commode pour rendre rai-fon de la prompte inflammabilité qui diftingue certaines fubftances des autres ; & fans elle , il me femble qu’on doit avoir beaucoup de peine à expliquer l’augmentation du poids des métaux calcinés, fl cette augmentation eft auiïi réelle qu’apparente.
- Cependant Boerhaave, dont l’autorité eft ici d’un grand poids, n’eft point de ce fentiment; il penfe que la matière du feu eft uniformément répandue par tout 3 dans les folides comme dans les milieux fluides , en raifon des efpaces qu’elle y trouve à remplir; de maniéré qu’un corps inflammable , félon lui, ne diffère pas d’un autre ? parce qu’il contient une plus grande quantité de feu , mais feulement parce que fes parties propres font de nature à fe prêter plus aifement à l’action du feu, quand elle viendra à être excitée. La raifon qu’il en donne , & qui eft très-fpécieufè, c’eft, dit-il, que tous les. corps, quand
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- Experimentale. i8y H's ont été un tems fuffifanc dans le même lieu, prennent tous la même, température : un thermomètre plongé dans l’eau , & enfuite dans l’efprit de vin, ou dans une huile quelconque , fe tient toujours au même degré ; Sc cependant il efl indubitable que ni dans l’une ni dans l’autre liqueur l’action du feu n’efl entièrement éteinte;, comment donc cette aélion ne feroic-elle pas plus grande dans l’efprit de vin que dans l’eau , s’il y avoitun plu.Sr grand nombre de parties ignées agif-làntes enmême-tems?
- Il efl certain- que ceci forme une difficulté confidérable : mais on en? trouve aufîi de fort grandes dans l’opinion de Boerhaave. Car en fuppo-fant avec lui que l'inflammabilité des, corps confifle feulement dans unedif-pofuion de parties plus ou moins, grande à fe mettre en action quand, le feu qu’elles renferment les y follir-cite; on fera toujours en peine de fça-voir pourquoi cette puiflance interne , qui paroît être la même dans tous les corps d’un même lieu , à en, juger par le thermomètre , n’a pas des effets plus grands & plus prompts
- Tome IV- Q
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- i86 Leçons de Physique fur ceux de ces corps, dont on croit que les parties oppofent moins de ré-fiflance. Si l’efprit de vin , par exemple , efl plus inflammable que l’eau , par cette raifon qu’il efl compofé de principes plus difpofés à obéir aux efforts du feu qu’il renferme ; pourquoi ces efforts qui ne font pas moindres en lui qu’ils le font dans l’eau , comme on le fuppofe , n’agiflent-ils pas avec plus d’efficacité fur fes parties que fur celles de l’eau ?
- Quelque parti que l’on prenne fur cette queflion , on doit donc s’attendre à être arrêté par des difficultés : l’imagination nous offrirait peut-être des moyens pour y répondre ; mais ce n’efl point d’elle feule que nous voulons recevoir des folutions ; nous avons réfolu dès le commencement de cet Ouvrage de ne la point écouter , fi l’expérience ne parle pour elle ; les faits qui peuvent nous éclairer fur ce qui nous arrête ici, appartiennent à la Leçon quifuivra celle-ci; il convient donc de fufpendre notre jugement , jufqu’à ce que nous les ayons yûs & difcutés.
- Contentons-nous de fçavoir pour le
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- EXÎ'ËRIM'ËNT'AtE. 187 prefent que le feu élémentaire, le principe & la caufe de tous les feux , dont nous faifons ufage félon nos befoins,ell: une vraie matière diftinguée par fon ef-fence de toutes les autres qu’elle anime de fon propre mouvement : fluide par excellence , & incapable de for-tir de cet état, d'une dureté & d’une fubtilité fans pareille 6c toujours préfente par tout. Portons enfuite nos réflexions fur fa manière d’être, & concevons , s’il eft polîïble , comment l’aftion du feu fe propage ; par quel méchanifme fecret il fe peut faire qu’un petit embrafement en caufe un plus grand , comme nous voyons que cela arrive tous les jours.
- Article II.
- De la Propagation du Feu.
- LA propagation du feu, comme je l’ai déjà remarqué, quand elle eft portée-jufqu’à l’inflammation , n’eft point un phénomène qu’on puiffe jamais expliquer par la Ample communication d’une certaine quantité de mouvement déterminée, fl l’on ne
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- ï88 Leçons de Physîque-confidère que le moteur apparent- 9, êc que l’on régie Tes raifonnemens fe-r Ion ce qui nous efl connu des loix que fuit la nature dans le choc des corps. Quand une matière s’embrafe par le mouvement qu’on lui imprime par dehors, il faut de toute néceflité que le choc ou le frottement, première caufe de fon inflammation, ioit aidé par une puiflance préexiflente, qui n’attendoitque l’occafion de femani-fefter,par une puiflance qui efl comme en équilibre avec la cohérence des parties propres du corps inflammable, Sc qui devient vidorieufe, lorfqu’un pouvoir extérieur vient ébranler ce qui la retient, & lui donner à elle un nouveau degré d’adivité. Sans cela tout ce que je vois arriver après fe choc d’un caillou tranchant contre un morceau d’acier trempé,l’étincelle qui pétille à mes yeux, l’embrafement de f amadoue, l’inflammation d’une allumette d’un, fagot, d’un bûcher tout entier, &c. tout cela me repréfente des effets qui excédent infiniment leur caufe, Sc fi cette caufe efl unique * tout ce que j’ai vû eli miracle ; car-c’efl une loi fondamentale en Pin/-'
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- Experimentale, 189-fîque, un axiome reçû de tout le monde , que l’effet ne peut pas être plus, grand que fâ caufe.
- Ce fut apparemment cette confidéra-tion qui porta l’Académie desSciences-à propofer pour le fujet du prix err 1758. la queftion de la nature & de la? propagation du feu., queftion qu’elle regarda fans doute comme importante & comme très-difficile, puifque par la publication de fon programme elle s’adreffa à tous les Sçavans du monde =, pour tâcher d’en avoir la folutiom De toutes les pièces qui concouru rent, trois furent couronnées par l’Académie , & deux autres furent jugées dignes de l’impreffion; ces deux dernieres auroient peut-être même partagé le prix avec les trois premières , fi leurs Auteurs, à l’imitation du fage Boerhaave,ne fe fuflênt- beaucoup plus occupés des chofes fur lefqudles on peut confulter l’expérience, que-de la queftion propofée , qui étoit cependant le principal objet qu’il falloir remplir dans cette oceafiom
- Les trois premières pièces contiennent des chofes fort ingénieufes fiur la propagation du feu * on fent bien:
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- ipo Leçons de Physique que tout ce qu’on peut dire fur une telle queftion, doit indifpenfablement tenir à quelque hypothéfe : mais j’en trouve une parmi les autres, qui m’a toujours paru fi naturelle, 6c quadrer II bien avec ce que nos fens nous apprennent touchant le feu & fes diffé-rens progrès , que je n’ai jamais balancé à lui donner la préférence ; cette hypothéfe eft du célèbre M. Euler alors Profeffeur de Mathématiques à Petersbourg , & Membre de l’Académie Royale des Sciences de Berlin où il eft préfentement. C’elf. principalement en fuivant les idées de ce fçavant Mathématicien que je vais tâcher de faire entendre en peu de mots comment le feu contenu dans l’intérieur d’un corps combuftible devient capable d’un effet qui furpaffe en apparence le pouvoir dont on fe fert,pour le mettre en aiftion.
- Il paroît que l’aéïion du feu s’étend dans les corps de deux façons différentes ; quelquefois elle n’y caufe que ce mouvement inteftin des parties , qu’on nomme Chaleur par rapport à nos fens, 6c qui fe paffe fans diffipa-tion notable ; tel eft l’état d’un mor-
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- Experimentale. ï<?ï ceau de pierre ou de métal que l’on plonge pendant un certain tems dans une chaudière pleine d’eau qu’on a fait chauffer. D’autres fois elle agite tellement la matière propre du corps dans lequel elle s’exerce, qu’elle en défunit les molécules, qu’elle les enlève , & les diffipe, comme on voit qu’il arrive à un morceau de bois que l’on a pofé fur des charbons ardens.
- Lorfqu’il n’y a qu’une communication de chaleur, tout fe paffe en apparence conformément aux loix connues ; le corps qui en chauffe un autre , ne donne pas plus, pas même autant qu’il a reçu : & la chaleur ac-quife i’eft toujours aux dépens de celle qu’on employé pour la communiquer 5 comme une maffe en repos ne reçoit du mouvement, qu’en partageant celui d’une autre maffe qui l’a choquée. Voilà comme les choies fe paffent en général ; s’il y a quelques exceptions , quelques particularités à remarquer à cet égard , elles peuvent s’attribuer à des caufes accidentelles, & ce n’eft point ici le lieu d’en faire mention.
- C’eff donc principalement poutdes cas, où il y a embrafement ou dilper-
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- Leçons de Physique lion de parties que nous devons ima-» giner à la matière du feu une forte de mouvement, ou de tendance qui la mette en état de faire comme d’elle-même ces progrès fenfibles qui fuivent du premier choc qui commence à l’animer. Imaginons donc, ou plutôt expo fons ce qu’on a-imaginé , & foute-nons les pénibilités que nous aurons avancées, par des exemples qui les rendent intelligibles & vraifemblabes.
- Il eft poffble, & c’eft une idée re-çûe depuis long-tems par les plus ha-* suk- biles & les plus célèbres I-hyficiens, * Memhsde £îue ^a matière du feu ait de fa nature l’Uc.desSc. une force expanfive, c’eft-à-dire, que 1699. p*g. ciiacune de fes molécules peut être Lemcry. concûe comme un petit ballon com-^4oo.707’ Primé , qui tend à s’étendre de toutes BicrbMve, parts, ou comme un affemblage de pe-^tes Partaes > 9l1i font effort pour s’écarter l’une de l’autre , & à s’étendre de tous côtés pour occuper un plus grand efpace , à peu près comme nous voyons que les plus petits globules de notre air s’étendent, & s’aggrandif-fent, quand on leur en donne lieu.
- Tïanfportons maintenant cette première idée à des corps fenfibles, & fuppofons-
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- Experimental e. ip£
- fuppofons qu’on ait mis dans un papier une centaine de petits globes de verre creux, remplis d’air comprimé, bien bouchés,ôc tellement.minces qu’à peine ils puiffent rélifter ,à flefforc du fluide qu’ils renferment; fi par le plus petit accident quelques-uns de ces.glo-bes fragiles viennent à être heurtés, 012 conçoitbienque ce petit choc aidé de la réadion du fluide élaftique qui efl renfermé,ébranlera les parties du verre, jgfqu’àle brifer;& que fes fragmens pouffés violemment par l’air qui fe dilate , pourront brifer les globes voi-fins ., qui par les mêmes raifons étendront le dommage*
- Ne voyons-nous pas quelque chofe dlaffez femblable à cet effet, .ôc de plus analogue au.fujet dont il s’agit., dans l’embrafement fubit d’une charge de poudre à canon caufée par la feule inflammation de quelques grains?Chacun de ces grains peut être confidéré comme un petit ballon extrêmement' fragile.à l’égard des parties du feu qu’il renferme ; car en quoi confifte la fra-gilité d’un corps f C’ell fans doute dans la facilité avec laquelle les parties peuvent être défunies, or le fal-'Terne IV. R
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- 194 Leçons de Physique pêtre,le foufre, le charbon quicom-pofent la poudre avec l’air qui ne manque pas de s’y mêler, font toutes matières que le feu défunit très-facilement, & qui ne peuvent que très-peu réfifter à fon adion.
- Il y a fans doute une grande difpa-rité dans la comparaifon que je fais des grains de poudre avec des globules de verre remplis d’air comprimé, & qui fe brifent par un effort extérieur ; car l’étincelle qui allume la poudre,n’a probablement fon effet, que parce qu’elle anime immédiatement le feu que ce grain contient au-dedans de lui-même : mais on doit préfumer que ce premier ballon que je fais rompre par le choc, fe briferoit également, li une caufe quelconque augmentoit d’un dé-gré feulement la force expanfive de l’air qu’il contient, & que les plus prochains éclatteroient enfuite , fi cette première portion d’air en s’échappant de fa prifon, faifoit fur les autres ce que la première caufe a opéré fur elle. En retenant donc cette première idée qui naît de notre comparaifon , fça-voir, qu’un corps inflammable comme un grain de poudre, à canon , par
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- Experimentale.' ipp-exemple , eft un aflemblage de petites portions de feu dont chacune eft; enveloppée d’une autre matière non expanfible par elle-même , mais toute prête à fe divifer, dès que Pexpan-lion du fluide qu’elle contient l’y forcera , en retenant, dis-je, cette première idée, voyons comment une étincelle de feu appliquée extérieurement pourra produire cet effet.
- On fe fouviendra ici que tons les corps font poreux, quelque petits qu’ils foient, jufqu’aux parties élémentaires cxclufivement : que quand plufieurs particules de matière s’affemblent pour former une petite maffe, leur jonction n’efl: jamais telle , qu’il ne refte entre elles des petits vuides à remplir, comme je l’ai expliqué 8c prouvé dans la fécondé Leçon. * Ainfl quand nous nous repréfentons une molécule dej feu, envelopée d’une pellicule de ce mélange dont on fait la poudre, nous devons fonger que cette envelope eft mal jointe, & que le feu qui en occupe l’intérieur, 8c qui s’y contient* tant que fa vertu expanfive n’efl pas fuffifante pour forcer ces paffages ë-xroits, ne manquera pas de les fran-
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- 1^6 Leçons de Physique chir, ft Ton aétion vient à augmenter.
- Et fi cette a&ion augmentée peut bien tranfmettre les parties ignées du dedansau dehors; elle pourra de même les faire paffer du dehors au dedans d’une pareille envelope., & animer du même mouvement les portions de feu qui feront enfermées comme elle dans fon voifmage.
- Ainfi de proche en proche toutes les portions de feu s’animeront, rompront leur envelope , en diffiperont les fragmens, & fe mettront en liberté ; & de toutes les expanfions particulières , il fe fera une explofion totale , qui fera plus ou moins prompte, fuivant certaines conditions dont je vais parler. Mais avant que d’aller plus loin, il faut que je prévienne une difficulté qui fe préfente affez naturellement.
- Pourquoi, dira-t-on , cette petite portion de feu enveîopée , comme je le fuppofe , brife-t-elle fa prifon, 8c pourquoi en difperfe-t-elle tous les débris , s’il eft vrai.qu’elle y trouve des palfages ouvertspour s’échaper
- C’elf que fon a&ivité eft beaucoup plus grande que la liberté qu’elle a de
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- Exferïmfntale. rp 7' s?échaper par ces ifsûes trop étroites ; fon explofion ell fans doute un peu moins violente qu’elle ne feroit, fi elle étoit plus exactement renfermée : mais elle ne doit pas être nulleune bombe qui auroit quelques crevalfes éclateroit, je l’avoue, avec moins de force, que fi elle étoic bien entière , mais elle éclateroit toujours , comme on le peut croire.
- Plus ces petites portions de feu en» velopées de ces véficules fragiles &•-poreufes dont je viens de parler, ferrent nombreufes dans un même tout, plus elles auront de communication* enfemble, plus ce tout fera combufti-ble ; la moindre étincelle l’embrafera dans toutes fes parties, à peine en reliera-t-il quelques veltiges. C’eft ainfi que certaines matières s’enflamment d’a^ bord,& fediflipententrès-peudetems»
- Mais files envelopes du feu ont plus de conûftance, que leurs pores foient trop ou trop peu ouverts, que leur communication foit interrompue par des particules de matière d’une autre efpéce ; alors les progrès de l’embrar fement feront rallentis il faudra plus de tems pour que l’adion du feu fe-
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- Leçons de Physique tranfmette ; & quand les parties do mixte les plus propres à céder à cette adion auront été diffipées par l’in-fiammation, il en reftera d’autres qui n’auront été qu’échauffées, 8c qui le feront confervées entières. Allumez de l’eau de vie , la partie fpiritueufe fera enflammée 8c diflipée : mais l’eau, ou ce qu’on nomme le flegme , reftera au fond du vafe avec un peu de chaleur qu’elle aura acquife. Confîdérez encore ce qui arrive à une bûche que l’on met au feu , elle fe détruit quant aux parties qui peuvent céder à l’action du feu que vous y appliquez : mais il vous reffe dans la cendre la terre 8c le fel fixe que ce même dégré de feu ii’a point entamés.
- Ainfî une matière eft plus ou moins inflammable félon que le feu qu’elle contient fe trouve envelopé de parties plus ou moins promptes à céder à fon adion, 8c que ces petits affembla-ges font moins interrompus par des parties d’une efpéce différente.
- Mais fi le feu eft préfent par-tout, comme nous le fuppofons, il doit y en avoir aufli dans ces particules de matière qui retardent l’inflammation
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- Experimentale. 199 ides autres. On doit auffi confidére-r ces corpufcules comme des ballons dont l’intérieur eft plein de feu ; Sc comme tout efl: poreux, il y a auffi une communication ouverte du dehors au dedans ; comment ne crevent-ils pas comme les premiers ? par quelle rai-fon reftent-ils entiers? en un mot pourquoi l’embrafement & la difperlîon des parties n’eft-elle pas générale ? Le paragraphe précédent contient en fubîtance dequoi répondre à cette difficulté. Dans un corps mixte toutes les parties qui renferment du feu dans leur intérieur, ne font pas également diP pofées à céder au même dégré d’adi-vité de cet élément : telles fe brifent Sc fe diffolvent d’abord, tandis que d’autres ou plus confiftantes réfiftent à ce premier effort, ou plus poreufes peut-être, offrent au feu qui les diP tend des ifsûes par lefquelles il peut s’échaperavec une promptitude presque égale à fon pouvoir expanfff. Dans la comparaifon des globes de verre creux nous les avons fuppofés tous également fragiles : mais fi plufieurs d’entre eux avoient cinq ou fix fois plus d’épaiffeur, non-feulement ceux-ci défi iüj
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- 'àùo 'Leçons £>e Physique meureroient entiers : mais on conçoit suffi que par leur interpofition iis pourvoient ou empêcher ou modérer la dif-folution des autres.
- Mais ces particules de matière qui refirent communément à la première adiondufeu, fe défuniffent & fe dif-jfipent, ou fe diffolvent comme les autres , quand cette adion dure plus -long - rems, où qu’elle acquiert une jplus grande intenfité. Ainli les parties les plus fixes des corps mixtes, le l*el, par exemple, fe convertit en liqueur , 8c la terre ou fe vitrifie, ou devient une poufliere impalpable, 8c tous ces effets nous prouvent toujours une .extrême divifion.
- Il eff prefque inutile d’avertir que ces petits ballons remplis de feu que nous fuppofons, pour expliquer l’em-fcrafement des mixtes, ne doivent pas être confidérés comme quelque chofe de fenfible : ces petits êtres , s’ils exif-tenttels que l’imagination nous les repréfente, quanta la forme,doivent être d’une telle fineffe, que le plus petit corps apperçû au microfcope, en contienne un grand nombre.La prodigiem fe divifibiiité. de la matière dont nous,
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- Experimentale. 201 avons donné des preuves dans la première Leçon, * & l’extrême fubtilité du feu qui efl: capable de tout divifer nous autorife à faire cette fuppolition. La fibre la plus mince tant du régné animal que du régné végétal, le plus petit grain de métal que les yeux puiff fent faifir, n’eft donc qu’un affemblage imperceptible de tous ces petits êtres, de toutes ces petites malles compofées elles-mêmes de plulîeurs pièces, ayant cela de commun entre elles que leur centre efl occupé par une petite portion de feu, différant les unes des autres en ce qffelles ne font pas également capables de réfifter à tous les dégrés d’expanfion que ce fluide interne pourra exercer contre elles.
- Nous pouvons ajouter encore que comme le feu elt préfent par-tout, non-feulement il occupe l’intérieur de ces petites maffes où il efl renfermé, mais il fe loge auflï dans tous les petits vui-des qu’elles laiffent entre elles, de forte que ces pores remplis de feu , & communiquant les uns aux autres jufqu’à la furface 3 font toujours prêts à tranf-mettre jufqu’aux parties les plus intimes Faffion du corps .enflammé qifoa
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- 2.02 Leçons de Physique applique extérieurement ; à peu près comme une traînée de poudre à laquelle on met le feu , va porter l’inflammation à la mine qui eff cachée plus loin.
- On voit partout ce que je viens de dire que l’embrafement des corps , effet prefque toujours plus grand que la caufe vifible d’où il procède, rentre dans l’ordre des phénomènes intelligibles , fi l’on admet le méchanifme que je viens de fuppofer , fi l’on fie repréfente chaque portion de feu contenue dans une molécule de matière quelconque , comme un reflort antérieurement tendu & toujours prêt à rompre les liens qui le retiennent, dès que quelque effort auxiliaire viendra augmenter fion activité.
- Mais qui l’a tendu ce reflort ?
- C’eft un fiecret de la nature qui n’effi pas encore bien dévoilé : mais quand il devroit ne l’être jamais , fi le fait eft certain, fi le feu s’offre toujours à no us avec cette force expanfive ; fi nous avons des raifons affez fiolides pour croire que. ce même feu avec cette propriété que nous lui connoiflons, fe trouve préfient jufque dans les plus
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- Experimentale. 205 petites portions de matière, cela fuf-üt pour nous rendre raifon du phénomène de l’inflammation 8c de lès progrès. Si j’avois formé un corps avec des grains de poudre à canon mêlés en fuflifante quantité 8c liés enfembîe , par l’intermède de quelque autre matière moins inflammable, 8c que je mifle le feu à quelques-uns de ces ' grains de poudre, l’inflammation de-viendroit bientôt générale , & toute la mafle difparoîtroit ; feroit-il néceflai-re alors, pour expliquer cet effet con-fïdéré en lui-même, que je fçuffe d’où la poudre tient fa vertu ex pan (ive ? Ne me fuffiroit-il pas de fçavoir qu’elle eft telle de fa nature, qu’elle s’allume avec exploflon, 8c qu’un grain allumé en allume d’autres ? Et quand je n’en fçaurois jamais davantage , en ferois-je moins fondé à dire que le boule-verfement total 8c fubit du compofé dont elle faifoit partie » a été caufé par la propriété qu’elle a de s’enflammer avec exploflon ?
- S’il efl: permis pourtant de conjecturer* quand on manque de raifons évidentes, je crois entrevoirla puiflance contrac-tive qui tend , pour ainfi dire, les
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- R Tom. f- 44â* JftiVi
- 204 Leçons de Physique refforts du feu élémentaire dans l’intérieur des corps. On ne peut pas nier que-la plus petite mafife nefoitunaflembla-gede particules qui s’unilîent non-feulement par juxta-fofition, mais par une force pofitive qui rend leur union d’autant plus folide, qu’elles fe touchent de plus près & en plus de points. Que cette force foit inhérente dans la matière, comme le veulent la plupart des Newtoniens d’aujourd’hui, ou qu’elle pouffe extérieurement ces particules l’une vers l’autre, comme j’ai tâché de le faire entendre en parlant de la dureté *. & de la mollefle des corps ; * c’eft ce ^ dont il ne s’agit point ici ; les Phyfî-ciens partagés fur la nature de cette puiflance conviennent tous qu’il y en a une ; 8c c’eft fur cet accord général que je vais fonder quelques- r-aifon-nemens.
- Quand les parties de matière s’approchent, 8c font portées l’une vers l’autre pour former une petite'mafte, elles comprennent entre elles une portion de feu-qui fe reflerre dans un ef-pace plus petit de plus en plus, à me-fure que les particules de matière qui le ^enferment 3 s’approchent davantage».
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- "Experimentale. 20;
- .Tant que ,ces particules de matière ïie font pas jointes jufqu’à un certain point, une partie de ce feu refferré dans des bornes trop étroites fe fait jour, & s’échape par les jointures encore trcvp larges pour s’oppofer à fon 'évafion ; jufque-là ce feu renfermé n!eft pas plus condenfé , plus tendu , •plus concentré que celui qui efl libre -aux environs.
- Mais la puiffance qui durcit les corps en ferrant de plus en plus les particules dont nous parlons, les unes vers les autres, continuant d’agir, opère deux chofes à la fois. Elle refferre davantage les jointures, & par une conséquence néceffaire elle diminue l’eff pace compris entre ces particules rapprochées. .Delà il fuit i°. que le feu s’y trouve plus refferré qu’auparavant, 8c dans un état de tenfion qui le fait réagir contre les parois de fa prifon. .2°, que cette réaftion doit fubfifler 8c perfévérer tant qu’elle n’efl pas fuffi-faute pour vaincre la difficulté que le feu trouve à s’échaper par ces jointures trop ferrées.
- Ainfi dans un corps qui n’eft point enflammé , le feu qui eff toujours en
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- * Tom* juiv+
- 206 Leçons de Physique a&ion , ( car cet élément n’eft jamais dans un repos parfait, ) eft en équilibre ou avec lui-même, quant aux parties qui font libres dans les pores > ou avec les obftacies qui le retiennent, ôc qui empêchent qu’il ne fe déployé, s’il eft condenfé.
- C’eft peut-être par quelque mécha-nifme femblable que l’air, tout expan-lible qu’il eft, fe concentre, pour ainfï dire , dans tous les corps , de manière que quand il s’en dégage , nous lui voyons occuper des efpaces incomparablement plus grands que ceux dans lefquels il avoit été refterré par la feule opération de la nature.Le fait au moins eft du nombre de ceux dont on ne peut douter, j’en ai rapporté les preu-ves ailleurs : * 8c cet exemple eft d’un grand poids pour appuyer l’opinion de ceux avec qui je penfe que le feu qui eft renfermé dans les molécules des corps, eft dansun état de contraélion.
- Il eft indubitable que le feu eft tou-jours en a&ion non-feulement dans les corps enflammés Ôc qui fe confument par la difperfion de leurs parties , non-feulement dans les matières qui font fenfiblement chaudes,mais même dans
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- Experimentale. 207 toutes celles qui n’ont que de ces dé-grés de chaleur foible que nous appel-îons/raW.Mais de quelle efpéce eft cette adion ;eft-ce un tourbillonnement de parties, d’où baille une force centrifuge ? eft-ce un fimple mouvement de vibration ? C’ell ce que je me difi penfe de rechercher ici, n’ayant rien à attendre de l’expérience pour l’éclair— cillement de pareilles quefiions;il n’ell peut-être déjà que trop entré de con-jedures dans cette première Sedion ; 6c la ferme réfolution que j’ai prife d’en ufer toujours avec beaucoup d’épargne dans ces leçons, m’en feroit retrancher une bonne partie, fi je ne îescroyois nécelfaires pour conduire l’efprit à des connoilfances plus cer-
- taines.
- Au refle, en elîayant de deviner ce qu’on ne voit pas avec évidence , j’ofe dire que je ne me fuis pas écarté des principes connus, ni d’une certaine vraifemblance qui fe tire des faits analogues. La plupart des idées même que j’ai employées, font adoptées par les Auteurs les plus célébrés, 6c l’on fentira encore mieux ce qu’elles peuvent valoir s quand on aura reflé-
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- 2o8 Leçons de Physique chi fur les expériences Ôc fur les obfer-varions que je ferai entrer dans les trois fe&ions fiiivantes.
- II. SECTION,
- Des moyens par lefquels on peut exciter l’affion du Feu.
- Utant l’ufage du feu nous efl né-ceiïaire, autant il nous efl facile de nous le procurer ., quand nos befoins le demandent ; non-feulement parce qu’il ell préfent par tout, mais encore parce que les moyens de le rendre fenlible font à la portée de tout le monde. Les Nations les moins initrui-tes des fecrets de la Nature ôc des inventions de l’art, n’ignorent pas la manière d’allumer du feu ; le Sauvage Américain le plus flupide ne doit rien à cet égard aux Européens qui ont fait la conquête de fon pays , & qui Font éclairé fur d’autres points.
- Eft il naturel de penfer avec quelques Sçavans de nos jours , que les premiers hommes ayent été long-lems fans avoir l’idée du feu 9 ôc qu’ils
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- Experimentale. 209^
- Hé l’euffent jamais eue, fi des forêts ne fe fuffent embrafées par le tonnerre ou par quelque autre accident, fi les feux foûterrains n’euffent formé des volcans, fi des frottemens ou des chocs purement fortuits n’euffent décelé cet élément caché dans le fein de la Nature ? On paffe dans les Ecoles plus d’un mois àprouver aux jeunes gens qu’Adam avoit reçu de Dieu toutes- les fciences par in fu fi on ; l’ignorance qui fut bientôt après la punition de fon péché, fut-elle donc af-fez générale pour lui ôter jufqu’à l’idée du feu l Oublia-t-il jufqu’à l’u-iage des élémensf Quoi qu’il en foit, cette idée ne fut pas fi long-tems à reparoitre dans le monde ; car fans,
- * parler de ce glaive de feu que le Chérubin faifoit flamboyer à la porte dm Paradis terreffre, quand nos premiers, parens en furent exclus, & des facri-fices d’Abel Sc de Caïn, qui probablement ne s’achevoient pas fans que l’offrande fut confumée ; les Livres, faints * nous apprennent que Tubal- -Ct cain „ qui vivoit, au- commencement; du fécond fiécle.de l’univers , devint, un fondeur .& un forgeron .très-habile,,
- Xç'/ne IVo. S -
- **-Genef, •4-r
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- sio Leçons de Physïoue ce qui fuppofe une. grande connoiP fance du leu, 8c même une allez longue expérience de fes effets. Mais ne nous arrêtons pas davantage à ces fortes de queflions , qui n’ont q.u’un rapport affez indired avec l’objec dont nous voulons nous occuper, 8c qui d’ailleurs ne font pas d’une grande importance ; entrons en matière * 8c voyons comment on détermine le feu qui eft caché dans l’intérieur des corps, à fe manifefler au-dehors,
- On peut rapporter à deux ou trois chefs tous les moyens que nous employons pour exciter le feu ; je dis pour exciter, afin qu’on ne confonde pas l’inflammation qui fe communique avec celle qu’on fait naître ; car îorfqu’une bougie allumée met le feu à de la paille ou à du bois, ce n’eff qu’une propagation de l’embrafement qui fubftdoit déjà, 8c quis’entretenoît dans la mèche abreuvée de cire fondue ; mais ce feu fenfible de la bougie vient primitivement d’une étincelle excitée par quel qu'autre moyen.
- Celui dont on fe fert le plus communément , c’eft le choc réitéré , ou { ce qui efl prefque la même chofe )
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- Expérimentale. 2 rr îe frottement des corps durs : il n’y a point de corps folides qu’on ne puifTe échauffer par cette voye , & il y en a peu dont la chaleur excitée ainfi, ne puiiîe être augmentée , jufqu’à étinceler, jufqu’à brûler:' mais ces effets font plus ou moins prompts, plus ou moins grands , félon la nature des corps choqués ou frottés, 8c félon la durée ou la violence du frottement.
- Quant à la nature des corps, ceux qui ont le_plus de denfité, 8c en mê-me-tems le plus de ténacité 8c de ref-fort dans leurs parties font communément les. plus propres à s’échauffer ou à s’enflammer par le frottement.
- En fécond lieu, comme le frottement croît principalement par la pref-fion, 8c par la vîteffe du mouvement y plus la collifion eft violente, plus elle eft fréquente, plus aufiS elle eft efficace fur les mêmes corps. Les expériences que je vais rapporter ferviront de preuves & d’éclairciffemens à ce court expofé*
- Sij
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- 2i2 Leçons de Physique-
- PREMIERE: EXPERIENCE.
- /
- P R E P A R A T I O Ni.
- Il faut tenir d’une main un de ces cailloux tranchâns, qu’on nomme vulgairement pierres à fufîl, & de l’autre main un morceau de vieille lime-, un couteau fermé? dont la-lame fe prér fente par le dos, ou tout autre morceau d’acier trempé heurter un de-ces- corps contre, l’autre à plufieurs fois en gliffant, & recevoir fur une feuille de papier blanc toutes les petites parties qui fe.détacheront par le choc réitéré,.
- E FRETS*
- Tout le monde fçait que de cette collilion il naît des étincelles qui font, véritablement du feu ? puifque: l’on, s’en, fert tous les jours, pour allumer: un-morceau d’amadou , une mèche: foufrée ,.une chandelle.,. &c. Il faut obferver de plus.,, que parmi ces étincelles il y en a qui pétillent d’un feu extrêmement brillant, qui fe diyifent & qui ont une fcintillation. îrès-marquée, tandis que les autres ne
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- Experimentale. 213 paroiiTent que rouges, & fe précipitent d’une manière plus pefante.. Enfin-d’on peut remarquer fur le papier line efpéce de poufïiere , ou une infinité'de petits fragmens dont plufieurs roulent j au gré de leur pefanteur quand on incline le plan qui les fout* tient.
- E x P L Z CA 'T ION JV
- Le tranchant du caillou heurtant vivement, & comme en grattant la fuperficie. de l’acier, en coupe des parcelles qui fe détachent, & que la fecoufte fait fauter en l’air. Ces parties qui s’arrachent ainfi font très-petites,. parce que l’acier trempé qui eft fort dur , ne fe laide entamer que très-difficilement ; ainfidans cette opération une très-petite partie de métal reçoit un très-grand choc..
- Or s’il eft vrai , comme nous l’avons dit. dans la première fedion 9> que cette petite- maffe foit un affenr-blage de petits ballons, dont chacun foit rempli par une petite portion de feu. élémentaire toujours animé d’une force expanfive , il eft na-Uirel que le.choc, qui èft très-grande,
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- 214 Leçons di Physique
- par rapport à une fi petite quantité de matière, faffe ici deux choies ; la première , qu’il comprime ôc qu’il ébranle toutes les parties qui tiennent le feu renfermé entr’elles ; la fécondé* qu’il augmente de quelques degrés le mouvement ou l’a&ivité de ce même feu : d’où il doit arriver, ou que la molécule d’acier fe difiolve jufques dans fes moindres parties, ou fi l’effet ne va pas jufqu’à la diflolution , on peut au moins s’attendre de voir briller le feu à travers de tous les pores dilatés du métal qui réfifle à fon entière expanfîon.
- Voilà les conféquences que nous pouvons tirer des principes que nous avons fuppofés précédemment > & c’ell aufii ce que l’expérience nous met fous les yeux ; car ces étincelles mornes , qui font à peine rouges , Ôc q[ui tombent péfamment, ne font que des fragmens de métal qui ont une forme à peu près femblable à celle de ces petits copeaux qu’on fait avec la lime , ôc qui pour cela fe nomment iimaille ; ce qui fait bien voir que leur dégré de chaleur n’a pas excédé celai qui fait fimplecaent rougir le mé-
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- Experimentale. 2i£ taî : mais les autres étincelles , celles qui fcintillent & qui éclatent , font des particules d’acier qui fe font échauffées jufqu’à fe jfonare , & fou-vent même jufqu’à fe brûler & perdre une partie de leurs principes.
- On peut aifément fe convaincre de tout ce que j’avance ici , en examinant avec un microfcope cette pouf» fiére qu’on trouve fur le papier blanc quand on a fait étinceller l’acier avec le caillou : les fragmens de celui-ci a, a, a. Fig. r. fe diftinguent aifément par leur couleur & par leur tranfpa-rence : celles du métal b, b, b. font des petites pièces minces anguleufes, irrégulières y 6c quelquefois luifantes, telles qu’elles doivent être en cédant au tranchant qui les détache de la maffe r ou bien ce font des boulettes bien arrondies c, c, c, c. dont les unes encore attirables par l’aimant, confer-vent toute la dureté qui convient à l’acier; les autres refufant quelquefois ( quoi qu’affez rarement ) de s’attacher au couteau aimanté , s’écrafenc fous l’ongle comme le corps le plus friable.
- La figure fphérique de ces petits,
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- 216 L E ÇIO N S D É Ph Y S IQ.TJ E corps ne permet pas de douter qu’ifè; n’ayent été un inflant en fufîon-; c’efl: celle que prennent & que'• doivent prendre toutes les matières- amollies qui fe -trouvent librement - plongées, dans un-fluide, comme Pétoiéntdans l’air ces petites maflfes d?aciet- au moment de leur-fcintillation ; & l’on ne conçoit pas qu’elles ayent pû s’arrondir de laTorte par la façon feule- dont elles ont été détachées. Èes deux difïerens états de ces- globules nous autorifent à-croire que les unes ( celles qui font dures,& que l’aimant attire encore-) n’on^été que fondues Amplement ; & que les autres par un dégré de feu plus violent, ont paffé là Ample fufion & fe font converties en fcories;.
- Ce quime fait penfër ainfi, d’après * Extrait M. Hook, * qui me paroît être le precrographie ‘ mierqui-ait examineces iragmens d a* cier au microfcope ; c’efl: une expé-Sf*™’* zo. rience que M. de Keaumur me fit faire séc. 1666. autrefois pour éclaircir quelques faits qui ont beaucoup de rapport-à celui que ^explique maintenant ,,ou plûtôt qui en font des dépendances. On engage la tête d’une aiguillé à coudre-
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- 3S X PER I M E N T ATL E. 217
- 'dans un petit manche de bois pour la tenir commodément, on mouille un •peu la.pointe de cette aiguille, & on l’applique enfuite contre un grain dé limaille d’acier extrêmement fin, oui
- J JL
- ne manque pas de s’y coller ;,on place enfuite Taiguille dans'la flamme d’une bougie, de façon que fa pointe & environ un tiers de fa longueur en foient déhors. Fig, 2. Dans un tems très-court la partie de l’aiguille qui efl hors de la flamme devient rouge, & la couleur ayant gagné jufqu’au bout,, on voit le petit grain de limaille.prendre auffl-diffèrens dëgres de couleur & de chaleur. Si l’on fe contente de le faire rougir feulement, il ne perd ni -la dureté ni fa forme, qu’on retrouve les mêmes quand il efl refroidi : mais s’il eïf échauffé jufqu’à blancheur, Sc jufqu’à Tcintiller , alors on remarque qu’il s’efl tuméfié & comme arrondi, Sc le plus fou vent il s’écrafe fous l’ongle à la moindre preflion,ce-qui prouve bien qu’il efl (confié.
- On ne doit pas être furpris que toutes les particules d’acier, quo:que détachées par le même choc, & au même .morceau, ayent pourtant un fort JornelV• T
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- 2î§ Leçons de Physique fi différent. La pierre qui heurte comme en gliffant , n’attaque peut-être pas ^vec un égal dégré de force toutes les particules qu’elle arrache ; ces particules elles-mêmes font plus grof-tes les unes que les autres, & l’on peut encore préfumer que les portions de feu qu’elles renferment ne font pas toutes également difpoféesà le mettre en aélion. Ces différences qu’on peut raifonnablement fuppofer , Sc peut-être bien d’autres encore qu’il ne nous eft pas poifible de faire entrer en compte , parce que nous ne connoiffons pas allez l’état intérieur des corps , font plus que fuffifantes pour donner lieu à toutes ces variétés.
- Ce qui paroîtra peut-être plus fur-prenant , & ce qui le parut en effet à plufieurs fçavans Chymiftes il y a dix ou douze ans (a), c’eff que l’acier
- (æ) Sur la fin de l’année 1736, M. Kemp de Kerkwyk d’Utrecht, réveilla l’attention des Sçavans fur ce phénomène de l’acier enflammé & fondu par le choc du caillou,en leur propolantun problèmeainfi énoncé: «Quand
- on frappe l’acier contre une pierre à fufil, on s> trouve que les étincelles reçues fur un papier
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- Experimentale. 219 puîffe en fi peu de tems , & par une caufeen apparence fi légère, rougir , fe fondre, fe fcorifier.
- Mais on revient de cet étonnemefifc quand on fait attention d’une part à la nature de l’acier , qui contient une très-grande quantité de matière'in-
- »> blanc & portées au microfcope font la plupart « de l’acier fondu, Icorifié ou vitrifié, que î’ai-man n’attire plus. Or je demande i°. lequel des deux inftrumens contribue à cette defini truétion ? a°. quelle fubfîan ce eft employée à cela? 3°. De quelle manière cela lè fait ou » doit le faire. 4°. Le fer étant employé au lieu ». d’acier, pourquoi ces étincelles lèorifiées lè » prélentent-elles plus rarement & prelquc «pas? Ces demandesparoiffent infolubles,par-»> ce qu’on ne fçauroit prelque s’imaginer que » le fer qui demande un feu violent pour lè a» mettre en fulîon ,'lbit dans l’inftant du coup, srpas feulement fondu,mais tout-à-fait détruite® M. Mufchenbrock, qui étoit alors Profefi-ièur à Utrecht, envoya cet énoncé à M. Du-. fay , pour le remettre à M. de Reaumur, qui -donna la lôlution du problème dans toutes lès parties, ce qui fit la matière dune Differta-tion fort inftruéHve , quoique très-courte , qu’on trouve imprimée dans les Mémoires de l’Académie des Sciences pour l’année 1736. C’eft principalement de cet écrit que j’ai tiré les éclairciffemens nécelfaires pour expliquer les deux premières expériences de cette fec-tion, c’eft-à-dire , celles des étincelles tirées de l’acier, & celle qui va fiime.
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- :2s2<D X-E ÇON S D E P H Y S I Q'IFE .flammableà celle du caillou même,5 dont le foufre fe manifefte par une odeur très-fenlible, quand on heurte l’une contre l’autre deux .pierres de cette efpéce., 8c quand on conlidére d’une autre(part l’extrême petiteffe du .morceau de métal qui s’embrafe : car ce choc qui ne paroît pas fort conlï-xlérâble à bien des égards éft im-imenfe par rapport à la.petite quantité >tde matière furiaquelle il agit.
- IX "EXPERIENCE. .
- REPARA T I O-N.
- À. 'Fig, 3. efl: un lingot d’antimoine fondu avec deux fois fon poids de fer que l’omjette dans le creufet en petites lames minces, afîmqù’elles fe mettent ;plus aifément en fufîon , 8c que l’on remue à mefure qu’elles fe fon-dent pour faciliter le mélange.’* .Ce
- îles Metnot-,.. k n rr • * 1
- .resdci’^t- lingot eltafiujettï dans un etau,, qui vcadémie .tient-foîidement-à une table & l’on
- i7î^pïîXait paffer déflus à plusieurs reprifes, t?2, une groffe'lime neuve d’un bout à d’autre, en appuyantfortement, comme on fait quand on veut dégroffiï un morceau de métal.
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- ' ExPERIMENT A'I/E.- 2m-E f F E T.'
- A chaque coup de lime on vôïfi/ une traînée de greffes étincelles quf s’élancent en avant, & qui çombent fur la table; les unes éclatent d’une lumière blanche & fcintillent ; les autres ne font" que rouges 6c ne pétillent point. Quand on les reçoit fur un morceau de papier, elles le bru**, lent 6c le trouent en plufieurs endroits ;6c quand on lès examine air microfcope, on voit clairement que ce font des parties détachées du lingot , dont les unes reffemblent, à peu* de chofe près, à la limaille ordinaire-de fer ou d’acier, 6c les autres font ar^ Eondies 6c. d’une furface très-liffe».
- f E X. P L I C JT 10 -JV.-
- Dans cette expérience la lime fait for le lingot , à quelques différences près dont je vais parler , ce que le caillou tranchant a fait dans la précédente fur le morceau d’acier trempé | elle a entamé dans plufieurs endroits cette maffe dure &' cafiante dont elle a détaché des petites parties en te heurtant 6c en les preffant avec-
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- Z22 Leçons üe Physique violence ; Ôc comme ces particules renfermoient du feu, ie choc qu’elles ®nt fouffert a mis cet élément en action ; & félon qu’elles lui ont oppofé plus ou moins de réfiftance, les unes ont êté^éehauffées jufqu’à rougir feulement , les autres l’ont été jufqu’à la fufion, ou même jufqu’à la fcorifi-cation.
- Les parties du lingot que la lime détache,font beaucoup plus groffes ôc en plus grand nombre , que celles de l’acier qui cèdent au tranchant du caillou > parce que cette compofition de fer & d’antimoine a beaucoup moins de dureté que le métal pur ôc durci par la trempe. D’ailleurs la lime dont on fe fert ici, par fa longue ôc large furface toute hériffée de pointes tranchantes , doit faire un grand nombre de foisjlorfqu’on la traîne furie lingot,, ce que la pierre à fufil ne peut opérer qu’une feule fois , à chaque coup >. lorfqu’onjui fait grater l’acier.
- Une raifon qu’on peut alléguer encore , c’eft que la lime étant un corps long, fon frottement eft continu ; les parties qui cèdent à la fin du coup ont été déjà ébranlées-, ôc fortement
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- Experimentale.- 22% échauffées par une infinité de petits chocs & de preffions qui ont précédé , 8c qui ont déjà mis le feu intérieur de la maffe en mouvement J comme on peut s’en convaincre en portant le doigt à l’endroit où l’on a fait palier la lime. Voilà fans doute pourquoi ces parties , quoique communément beaucoup plus groffes que celles de l’acier qui font détachées par la pierre à fufil, ne laiffent pas cependant que de s’échauffer allez pour devenir rouges 8c pour fe fondre , ce qu’elles font rarement & difficilement quand on les détache, en battant le lingot contre le caillou.
- Mais la caufe principale de leur inflammation , c’eft la grande quantité de matière fulphureufe dont elles font remplies ; le fer, comme l’on fçait ,• en contient beaucoup , mais l’antimoine en a bien, davantage ; ces deux matières unies enfemble par la fufion, forment en fe refroidiffant un corps très-propre à faire feu contre une lime ; le fer donne à l’antimoine la dur reté qu’il lui faut pour ne fe 1 ailler entamer que par un choc violent 5 8c..l’antimoine ajoute au fer tout ce
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- 224 Leçons de Physique «qu’il lui faut de matière inflammable pour prendre feu dans lè moment de la percuflion ; car ce n’efl: point allez qu’il y ait du fèu dans un corps pour qu’il fe manifeftë aufïï-tôt qu’on l’excite; il faut que ce feu trouve autour de lui des matières prêtes à céder à fon a&ion , 6c à fe mettre en mouvement avec lui, & ce font ces matières que l’on-appelle inflammables qui parfemées en plus ou moins grande quantité dans un corps quelconque , font que ce corps s’échauffe ou s’enflamme plus ou moins facilement qu’un autre,
- XIL EXPERIENCE.
- P RE P A R A T I O N.
- B. T?îg* 4. eft une efpéce de fufeau, dé bois un peu ferme , comme de chêne, de noyer, de poirier, de hêtre , Scc. dont les pointes font un peu eamufes, & au milieu duquel on a creufé une place pour la corde d’un archet. Un homme appuyé contre fa poitrine une petite planche de quelqu’un des bois què je viens de nommer,.& dans laquelle.on a.commencç:
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- E'x-P E R IM E N T A t E. 22j* on trou ; il met un des bouts du tufeau dans ce trou, 8c l’autre bout dans un. autre trou fait à une femblable., planche , qui efl afïujettie contre la muraille ou dansunétau; Enfuite eix appuyant avec fon- corps , il fait aller 8c venir l’archet, vivement, comme on voit faire à un Serrurier qui perce un morceau de fer avec un foret.
- E F F £ T S.-
- Peu de tems après que le fufeair z. commencé à tourner , on voit le bois changer dé couleur 8c fe rouffitr aux> endroits du frottement ; il s’en éléve* de l’odeur, enfuite de la fumée, 8c: bien-tôt après on voit paroître du feu;: avec lequel on peut allumer dè l’a? madoue , une mèche foufrée , ou? quelqu-autre corps combuftible*.
- Explication^
- Comme il y a du feu dans tout, il! y en a par conféquent dans le bois y; ce feu excité par le frottement fait effort pour brifer les petites loges dans* lefquelles il eft renfermé : mais ces; petites cellules font prefque toutes; Sûtes de ces matières que nous nom^
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- 226 L E Ç O N S DE P H^T;S I Cü ï£. nions inflammables, c’eft-à-dirè , qui cèdent le plus aifément à l’a&ion du feu. Il faut bien que cela foit, car fî; fbn met le feu à une grande quantité1 de bois,. la cendre qui eff la feule partie que le feu ne dilîipe point, eft bien peu de chofe en comparaifon de ce* qui difparoît. Ainfî dans notre expérience ce font les parties les plus volatiles du bois qui commencent par s’exhaler en odeur <3c en fumée , les autres rougiflent & forment du charbon. .
- C’efl: par une pratique allez fem-blable à celle qu’on vient de voir,que les Indiens allument du feu pour leurs, befoins. les plus communs : ils ap-puyent un bâton pointu dans un morceau de bois un peu creufé, & ils le font tourner entre les deux mains comme cet infiniment avec lequel nous faifons moufler le chocolat.
- 'Un bois qui feroit trop tendre ne réuiriroit pas bien, parce qu’il s’arra-cheroit par petits morceaux avant que fes parties moindres pûflfent éprouver un frottement aflez rude pour animer le feu qu’elles renferment ; peut-être aafli parce qu’étant très-poreux , if
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- - Expérimentale. 227 îaîfleroit trop aifément échapper le feu qu’ïl contient entre fes molécules , ce qui empêcheroit cet élément de recevoir le dégré d’adivité qu’il lui faut pour enflammer»
- On conçoit bien aufli qu’il ne faut pas prendre un bois trop verd ou* abreuvé d’eau ; car les parcelles de feu feroient éteintes à mefure qu’elles s’allumeroient.
- Un bois trop fec, trop vieux, n’elî pas non plus ce qu’il faut, parce qu’il a perdu la plus grande partie de fes fubftançes les plus promptes à recevoir & à tranfmettre l’inflammation» La plupart des bois durs , fur-tout ceux qui viennent dés Indes , font prefque toujours propres à s’enflammer par le frottement ; quelque fecs; qu’ils foient , ils ont. naturellement tant de parties grades & fulphureufes, qu’il leur en relie toujours aflez. Il y en a même tels qui en ont trop , & dont lé frottement ne feroit pas aflez rude , à caufe de l’huile qui tranflude-roit des pores, & qui fe trouveroit mterpofée en aflez grande quantité entre les furfaces frottantes.- Les Indiens 3 guidés feulement, par l’exgà-
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- 528 Leçons de Physique' rience , préfèrent pour cet ufage 1er bois de fer ( a) aux autres efpéces; &c Pon trouvera qu’ils ont raifon d’en uferainfl, en faifant attention à la nature de ce bois, qui eff très-dur, & par conféquent en état d’être frotté avec violence , & qui n’eft point gras comme la plûpart des autres bois du même pays, quipourroient approche! de fa dureté.
- IV. EXPERIENCE.
- Préparation'.
- Il faut mettre entre deux papiers un peu épais , gros comme un très-petit pois de ce Phofphore , qui-porte communément le nom de Kunc-kel , un de fes premiers inventeurs appuyer le: tout fur le
- (a) . Syder oxyton.- C’èft un bois, dont la. couleur eft d'un rouge un peu brun ; il eft très-dur & fortpelànt ; les Indiens en font une -elpéce de mafîuë, qui eft leur arme la plus -
- . commune.
- (b) On le nomme afiez fouvent.aufti Phofphore d'Angleterre , parce que pendant un tems afFez confîdérable M. Gotfritch-Hant-kuit , Chymifte-Apoticaire de Londres, qui; en ay.oit recû le procédé de Boyle, a été prêts-
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- ’E 'X P E R I M E N T A L E.
- !bord d’une table , & frotter deflus avec le manche d’un couteau , ou avec quelqu’autre çhofe à peu près femblable.
- E -F F £ T e
- 'En trèsrpeu de tems ce Phofphoré Rallume., enflamme les deux morceaux de papier, 6c répand dans l’endroit où l’on fait cette expérience,une codeur forte., .affez femblable à celle jde bail
- ^Explication-
- Le Phofphore dont.il s’agit ici, efl: une de ces découvertes par lefquelles
- que le lêul qui enfit commerce , & qui en fournît ;aux'Phyficiens & aux curieux. Quoiqu’on 'feut en général la manière de le faire.» il y a dans la manipulation quelques. tours de main qu’on avoit tenu, fecrets , & qui fai-foient que très-peu de perfonnes y avoient réuffi. Prélèvement tout lemyftère eft révélé : -c.n;fak- ce Phofphore en Allemagne & en France tout communément ; & on le fera par tout ailleurs fi l’on veut fiiivre exactement le procédé que l’Académie ides Sciences a rendu public dans fes Mémoires ..pour l’année 17.37, après, les épreuves qui en ont été faites avec , un plein fuccès par Mefiieurs Dufay., Hellot, Geofroy & Duhamel j & dont j’ai eu j.e plaifir d’etre témoin,
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- 230 Leçons de Physique un heureux hafard vient quelquefois dédommager le laborieux Ârtifte d’un grand nombre de tentatives en-treprifes avec des vûes chimériques * & faites fans fuccès. Prefque tous ceux qui fe font entêtés du grand oeuvre , ont cherché ce que l’imagination leur faifoit concevoir de plus précieux dans leur art, cet Agent univerfel s qui doit félon eux, convertir en or lès autres métaux, leur a fait, dis-je , chercher cette pierre philofophale, dans tout ce qu’il y a de plus mépri-fable & de plus méprifé par le relie des .hommes , dans leurs propres ex-crémens. C’eft en traitant l’urine avec cette trompeufe elpérance ,, qu’un Chymille Allemand (a) rencontra cette matière lumineufe & brûlante , qu’on peut regarder comme une des plus curieufes découvertes du dernier liécle.
- (a) Brandt, Bourgeois de Hambourg, fît le premier la découverte du Phofphore d’urinè en l’année 1677. Peu de tems après Kunckel, autre Chymifte Allemand , jaloux de cette nouveauté, fit tant par un travail opiniâtre , qu’il parvint à la découvrir, & comme il avoir plus de réputation que Brandt, l’ulàge a prén valu pour appeller cette préparation d’urine ÿ le Phoffhore de Kunckel,
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- Experimentale. 231
- Comme j’aurai lieu de parler dans la fuite des différentes efpéces de Pholphore, & de la propriété qu’ils ont ae répandre dé la lumière dans robfcurité, pour le préfent je ne con-fidéredans celui-ci que la facilité avec laquelle il prend feu, quand on le frotte ou quand on l’écrafe.
- Cette grande inflammabilité lui vient fans doute , de la nature & de l’état aéluel des parties ; & quoique ce foit toujours un'Secret très-difficile à pénétrer, que la connoiflance des corps approfondie jufques dans leurs parties conffituantes, on peut cependant former ici des foupçons légitimes , 6c fe faire des notions aflez vraisemblables , en confidérant d’une part ce qui fe paffe quand on fait le PI10S phore d’urine , 6c d’une autre part ce -qui fe préfente quand on le décom-pofe.
- 10. On fait évaporer l’urine dans une chaudière de fer qu’on tient fur le feu ; 6c l’on pouffe l’évaporation jufqu’à ce que tout foit réduit en une matière grumeleufe , dure , noire • à peu près femblable à de la fuye de cheminée. Par cette première prépa-
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- 232 Leçons de Physique ration,, la plus^rande.partiede l?hu-. mide & du volatil eft enlevée.
- -?v 2.0. On fait calciner cette matière dans une marmite de-fer que l’on fait chauffer jufqu’à rougir,, & l’on conti-tinue jufqu’à ce que toute la matière .calcinée 6c pulvérifée me* fume plus :; cette fécondé préparation fait évaporer le relie du fel volatil ,6c l’huile •foetide.
- . 30. Sur ïix à fept livres de cette matière calcinée on jette fept à huit pintes d’eau commune : on agite le tout pendant quelque tems .; on incline en-fuite le vaiffeau pour jetter l’eau , Ôc l’on fait lécher la matière leïïivée qui relie au fond. Par cette troifiéme opération on enlève une grande,partie du .fel fixe , âc il n’en refte que ce qui efl -néceffaire pour leluccès.
- .*4°. Avec troisdivres de cette matière calcinée, leffivée &defféchée., on mêle,.une livre & demie de gros fable ou de grès jaunâtre, & quatre à cinq onces de charbon de hêtre pilé. L’on humecte le tout avec une demi-livre d’eau commune pour en faire une pâte que l’on a foin de bien manier , afin que le mélange foit plus
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- Experimemtale, 235- i parfait.. Le fable & le charbon qu’on y. fait entrer fervent à.raréfier la pré- ) -.parati'on d’urine , & donnent lieu au fou de l’attaquer en: toutes fes parties.
- 50. Enfin , l’on met cette pâte dans une cornue , & la cornue dans un: fourneau de réverbère, où l’on entretient pendant vingt - quatre heures'
- ‘ un feu qui - commence par les premiers dégrés pour ménager les vaif-féaux , mais qui eft pouffé enfuite ; aulîi loin que celui d’un four de ver-rerie, Voilà en gros ce qui fe paffe--? dans la préparation duPhofphore d’u-^ rine. .(^) /
- ( a ) Ce n’efï point ici ime iriftruéHon cî'auprès laquelle on puifle entreprendre de faire le; Pholphore : ce n’éft qu’un précis des principa- -lès opérations^ relatif à l’explication de nôtres expérience. .On doits’inftruire des détails par / la lcôure du Mémoire de M.* Hellot , que r paidéja. indiqué. Parla même raifon* que j&'r* p^Qct fùpprime les dèfcriptions circonftanciées- qui p x^i», lèroient néceffaires pour conftruire les machi--nes & les'inftrumens.que je. fais l’ervir. auxex- -périences rapportées dans .cet Ouvrageje. jn’abftiens au m d’y faire entrer les procédés-, qji’on doit fuivre pour préparer certaines ma-. -tieres dont.je fais ufage ; en. attendant que je; snette au jour l’Ouvrage dans lequel je compte
- Tome IV. V/
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- 2 3 4’ Leçons d e P h y s rofuE . Quant à la décompofition, voici:: ce qui arrive : le Phofphore fe diflout: quand on l’expofe à l’air, 5c il refte-dans le vaiflfeau une liqueur très-acide , qui eft un véritable efprit de Tel, puifque le deliqmum ne fait point de précipité avec l’huile de chaux, 6c: qu’il précipite la difîblution d’argent: en Lune cornée..
- Il paroît donc que dans là prépara? tion: du Phofphore d’urine l’acide du*, iêl: commun s’unit à une matière graf-fe , dans laquelle il eft fortement concentré ; & l’on ne peut douter que ces matières extrêmement divifëes 9. & longuement travaillées par le feu: le plus violent, ne retiennent entre, elles une quantité prodigieufe de particules ignées, qui n’attendent que la? plus légère eau fe pour rompre & diP foudre ce qui les retient, pour faire une inflammation;
- Ain fi le frottement d’un manche de couteau,. un corps dur qui broyé, . font des moyens plus que fuffifans pour enflammer d’un feu très-vif le
- raflembler toutes ces inftruûions> je me contenterai d’indiquer dans celui-ci. les différent; Auteurs, don t.lale&ure pourra y fupléer.
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- ~î *EX ÎEKI'ME-NTA L B. 2 3 f ' petit grain de Phofphore renfermé en? tre les deux morceaux de papier. Mais comme le feu anime des parties extrêmement, fubtiles & pénétrantes , il convient, que le papier Toit un peu épais/ afin d’arrêter, pour ainfi dire, fpn aàion , 8c d’empêcher qu’elle ne fe diflipe trop vite.
- Lorfqu’on allume ainfi du Phof-phore/s’il arrivoit qu’il s’eh attachât aûx .doigts, on fouffriroit une brûlure très-douloureufe , 6c qui augmente-roit d’autant plus qu’on feroit effort pour emporter cette matière en l’ef-Juyant.avec un linge ou autrement : car plus elle feroit frottée plus elle deviendroit ardente,, 6c comme elle çff extrêmement a&ive & pénétrante, en très-peu de tems elle peut faire un progrès confidérable. Le remède le plus efficace , & même le feul que l’on connoifle jufqu’à préfent pour arrêter cette brûlure , 6c calmer la douleur qu’elle caufe, c’efl de tremper promptement la partie offenfée dans, de l’urine ; cette liqueur porte apparemment fur la. playe quelque fubf-. tance propre à fe faifir des parties du Phofphore que l’inflammation anime,
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- &3 6' t E-ÇÛN ’S D F P H Y S I Q U ®: ou peur-être à les embarrafferdema*-nière qu’elles perdent leur adivité..
- Où fait encore avee ce meme PlioA phore plufieurs autres expériencescm rieufes , mais qui ont plus dé-rapport; à la .lumière qu’au feu, & que je renvoyé po.ui; cette raifon au. volume.: fuivant,,
- A'.P P L I X A, T I O, N S»
- I * *
- Où peut regarder les quatre expériences que je viens de rapporter s , comme dés exemples tirés exprès des . trois régnes qui comprennent toutes •. les fub fiances terre lires , pour prouver que l’inflammation i & à plus forte raifon une grande chaleur peut naître. par le frottement , ou par un choc réitéré , dans toutes fortes de corps r: la: première. &• la fécondé mettent cette, vérité en évidence par rapport aux.-minéraux ; ia-troiliéme fait voit là unême : chofe à. l’égard dés végétaux; écl par la quatrième on apprend : qtie • lés- matières % animales peuvent: avoir1 lérmême. fort-, fur-tout quand', elles- ont ;re^û;certaines préparations 5 : &d’o®rp^uüîp^ttirixle.-ce* principe, quis •efllun ifàkî, ..pput prendre .raifon ri’uno:
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- E x P E R I M'E N TA L E. 237- J infinité de phénomènes qui s’offrent? continuellement î à:-nous«.. •
- ‘ Pourquoipar exemplé, iés pointes? d’un tour s’échauffent-elles fi promptement, quand on néglige d’y.mettre* de. l’huile ? Pourquoi les pivots desj.
- ; grandés machines, les effièux dès roues -de carroffes , &c. mettent-ils le feu aux .
- , Bois dans lèfquels ils roulent, Iorfqu’oiî 1 oublie de. les graiffer ? C’eft qu’en gé--néral lé fer &. l’acier deviennent. ar-
- , dens, lorfqu’ils font fortement frottés ; de dans les cas dont il eft ici queftion y f îé frottement eft toujours très-confit dérable à caufe de. la grande pre filon des furfâees ; ce frottement diminue Beaucoup , & n’a pas non plus les mê* mes effets, quand on met quelque matière grade on quelque fluide entre' lès parties frottantes', par< des raifons <jue j’ai rapportées ailleurs. * ’
- Les coups multipliés échauffent aufïi îé métal: très-confldérablement ; j’aie, pris plaifir quelquefois à voir rougir: des petites verges d’acier médiocre— ment chauffées, qu’un forgeron expé-* rrfnentébattoit promptement- avec un* moyen-m arteau fur une enclume. Tout’ métal s’échauffe fous le marteau^ 1 Or-e-
- *-Tûm, I*pm M7*
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- 2^8 Leçons d è P h y s tq_xjz fièvre qui forge à froid l’or & fargent*: l’Horloger qur plane du cuivre pour faire une platine de pendule, font obligés dé laifler refrorair les pièces qu’ils-ont battues , pour les manier ; ôc il en; éft de même, du plomb ôc de l’étain..
- Mais ce qu’il faut remarquer c’eff que lès métaux les plus durs , ceux, dont les parties ont le plus dereffort,. font auffi les plus prompts à-.s’écHauf-fèr par les coups de marteaux anffi; les plus fufceptibles d’un grand dégré de chaleur ; le même nombre de coups, par exemple , ne rend point le plomb-auffi chaud que l’acier ; car ce dernier métal peut être battu jufqu’à rougir comme on vient dé le voir; & li l’au-f tre pouvoit acquérir autant de chaleur , il fe fondroit, ce qu’on ne voit jamais lui arriver fous le marteau*.
- Le Vitrier façonne le plomb qu’il met aux- vitres , en le faifant palTer en lingot ou en verges quarrées par-une efpéce de moulin qui le prefle eonfidérabIement,& qui le faits’allom-ger en lui donnant la forme- L’Orfé-vre prépare les moulures dont il orne les bords de la vaifTelie, en.tirant.à. la
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- filiere des bandes de métal applaties. Dans ces différentes opérations le métal s’échauffe tellement qu’on ne peut pas le toucher fans fe brûler; & cela vient de la forte preffton qu’il éprouve fous lès rouleaux, ou entre les jumel-lès de l’inftrument qui le façonne.
- Le cifeau dont on fe fert pour com per le fer à froid , ou; même quelque autre métal dur, devient fi chaud qu’on eft obligé de le mouiller de tems en tems avec de l’eau , de crainte qu’il ne perde fa trempe; cette chaleur lui vient cfavoirrétéffôrtement preffé entre les deux; parties qu’il divife, ce qui eft .équivalent à des coups de marteaux qu’il recevront de part Sc d’autre , fur î’ëxtrémité de fes faces , près du tram-chant. C’eft encore par la même rai-fon que tous les outils dont on fe fert pour tourner ou pour percer les métaux à froid, brûlent les doigts de celui qui les touche imprudemment.
- L’acier ou le fer aigri par quelque mélange n'eft pas le feul métal que le frottement ou la-- percuffion échauffe jjufqu’à le faire devenir ardent, ou étinceler ; les fers dès chevaux, les bandes des roues de voitures font fou vent du;
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- 2QO 17E ç O N s DE' Fb Y s IQ. U t~ . féu en gliflanc fur Je pavé de grès ; 'Si: fi l’on ne voit pas la-même chofe arriver, . quand on heurte un morceau de fér doux-contre une pierre à fulil, c’eft que Je frottement n’eft ni aufli rude,. ni auffi continu que dans la gliflade dont nous parlons; & que la particule’; de fer détachée par le tranchant du ; caillou eft apparemment trop greffe-, , pour être embrafée par le degré de cha* leur que ce choc eft capable d’ex citen Un moindre frottement du fer contre • le pavé fe feroit aulïi fans feu ; un pay* -fan qui a des doux fous fes fouliers : ne nous fait pas voir fréquemment des : étincelles, comme le cheval en marchant , quoiqu’il gliflè comme lui-Ce qui n’arrive pas pour l’ordinaire, peut arriver pourtant ; & c’efir agir très-fa-gementque d’exclurre, comme on fait,-. des moulins & des magafins à pou-? dre, tout ce qui peut occafionner les» frot-temeris dufermême le plus doux,, contre le grès:, le.caillou, le fabie, &c„.
- S’il n’y: a que le frottement ou le choc des corps durs qui puifïeéchauk fer le métal jufqu’à l’embrafer ; heurté ; ou frotté par d’autres corps d’une moindre confiftance , il. ne laide pas
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- - Experimentale. 241 que de recevoir un degré de chaleur allez confidérable ; le Poliffeur en fait prendre fenfiblement à l’acier, à l’or, à l’argent, &c.avec le bois , le feûtre, ou le morceau d’étoffe dont il fe fert pour frotter fa pièce. Mais nous ne voyons pas que les fluides faffent la même chofe : qu’on expofe une barre de fer au courant d’eau le plus rapide, au bout d’une heure, d’une journée même,elle n’en paroîtra pas plus chaude : & l’on fefent naturellement porté à croire que tous les fluides auroient le même effet.
- Cependant un Sçavant du premier ordre * s’eft mis en devoir d’expli-* quer pourquoi un boulet de canon devient chaud en traverfant l’air : il *co. attribue cet effet au frottement que le métal éprouve de la part de l’Atmof-phére dans laquelle il fe meut, non-feulement avec une vîteffe de 600. pieds par fécondé en avant, mais encore en tournant avec une certaine rapidité fur quelqu’un de fes diamètres.
- On doit être content de cette explication , fi le fait eft certain; c’eft-à-dire, fi le boulet s’échauffe véritablement en traverfant l’air. Je dis fi le
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- 242 Leçons de Physique fait eft certain, parce qu’on le fup-pofe, fans dire qu’on l’ait vérifié ; & j’ai de fortes raifons pour croire qu’un boulet, s’il eft chaud , quand on le ramafl'e , tient fa chaleur de toute autre caufe que du frottement de l’air.
- i°. Quand un boulet s’élance par f’impullion de la poudre, il heurte, il traîne , il roule contre les parois du canon ; toutes ces fecouffes doivent l’échauffer : Sc quand on compterait pour rien l’aftion de la poudre enflammée, à caufe du peu de tems qu’elle a pour communiquer fa chaleur, on doit compter fur celle de la pièce,à moins que ce ne foit le premier coup qu’elle tire , ou que le boulet, par un fervice extrêmement prompt, n’ait pas eu le loifir de s’y échauffer ; ce qu’on ne doit fuppofer que dans le cas d’une expérience faite à deffein.
- 2°. Lorfque le boulet tombe , avant qu’on le puiffe ramaffer,il a heurté violemment contre des obftacles durs, ou il a bondi plufieurs fois fur la terre ; & par-tout où il touche , il fouffre un frottement très - violent, à caufe du mouvement de rotation qu’on peut légitimement lui fuppofer.
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- A in fi je vois clairement que le boulet a pû s’échauffer dans la pièce même d’où il efl forti, ou dans fa chûte;
- 6c à moins qu’on ne me dife qu’on a fait une expérience exprès, Sc que l’on a pris toutes les mefures nécef-faires pour-n’avoir rien à attribuer aux caufes que je viens de citer, je ne puis me réfoudre à croire qu’un boulet de canon s’échauffe fenfiblement •en deux ou trois fécondés de te ms ^ par le feul frottement de l’air.
- Si le fait étoit dûment conflaté , il faudroit bien le croire ; on conviendra cependant qu’il nous offriroit d’étranges conféquences.: arrêtons-nous feulement à celle qui Te préfente la première. Le frottement qu’un boulet >de canon éprouve dans l’air en le ;traverfant peut être regardé comme celui d’un vent très-rapide, auquel on f’expoferoit ; car c’eft la même chofe equant aux effets, qu’un corps fê déplace continuellement pour frapper l’air, ou que l’air par un mouvement continu vienne frapper ce corps. Or -efl-il quelqu’un qui voulût, fur l’avis -qu’on lui en donneroit, aller s’expo-Ter au plus grand vent, dans le defîein
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- *44 Leçons de Physt^ué d’y éprouver un frottement qui l’é* chauffât : mais ne forçons rien ; fup-pofons même que l’on en faffe l’épreuve avec un morceau de métal aufli froid par lui-même que l’air agité auquel on l’expofe ; croit-on que cet air en gliffant fur lui avec la plus grande rapidité, dût lui faire prendre quelque chaleur ?
- Peut-être bien, me dira-t-on, fi cette rapidité eft égale à la vîteffe d’un boulet de canon, qui furpafl'e au moins vingt-fix fois celle du vent le plus impétueux : mais il ne devroit donc y avoir de différence que du plus au moins ; Sc fi le boulet de canon avec la viteffe qu’il a, acquiert dans l’air qui le frotte une chaleur très-fenfible en deux ou trois fécondés, il femblequ’avec plus de tems, & une moindre vîteffe ce même boulet expofé au grand yentjdevroit devenir affez chaud^pour qu’on s’en apperçût. On fçaitde refte combien cette conféquence s’accorde peu avec l’expérience la plus commune : perfonne ne s’eft jamais brûlé les doigts pour avoir touché une grille de jardin, qui eûtfouffert le vent de Nord le plus impétueux pendant vingt-qua*
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- ExïerimentaIe. 245* îre heures, quoiqu’elle fut de fer coixv*. me le boulet.
- Quelques Auteurs ont dit que I® feu prenoit de tems en tems aux forêts , par le frottement des branches d’arbres que le vent agite, & qui peut: encore être aidé par certaines circonf-tances. Si l’on peut douter du fait, parce qu’il eft difficile de s’en afsûrer d’une manière bien certaine, & que l’on peut prefque toujours foupçon-ner que ces fortes d’accidens font des effets de la malice ou de l’imprudence humaine ; on peut au moins convenir de fa poffibilité, puifqu’il eft conf-tant que tous les végétaux contiennent du feu , 8c qu’une grande partie de leur fubfiance eft inflammable. Il n’y a pasjuiqu’aux graines 8c aux fruits qui ne s’échauffent confidérablement> quand on les écrafe , qu’on les plie, ou qu’on les broyé ; c’eft de quoi l’on peut aifément fe convaincre , en maniant la navette, le chenevi, les noix, &c. quand on les prépare fous le pilon pour en tirer l’huile ; ou bien en portant la main dans la farine du froment 8c des autres grains, lorfqu’elle fort d’entre les meules. Tons ces ef-
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- 245 Leçons de Physique fets viennent vifiblement ou des coups multipliés, ou d’un grand frottement ; Sc à l’égard des farines, le dégré de chaleur qu’elles acquièrent va quelquefois jufqu’à les brûler, foit que les meules tournent avec trop de vî-teffe, foit qu’elles n’ayent pas allez de jeu entre elles : de l’une ou de l’autre manière le mouvement trop rapide ou trop fort pour défunir feulement les parties propres du grain, fe communique au feu même qu’elles renferment , ce qui caufe une elpéce d’em-brafement.
- Les matières animales étant capables comme les autres de s’échauffer fous le marteau ou par un frottement rude Sc de quelque durée * on doit regarder comme des effets fort ordinaires , que la peau d’un tambour reçoive une chaleur fenfible par les coups redoublés des baguettes ; que le cuir fort s’échauffe fous lamaffe du Cordonnier qui le prépare pour faire des femelles ; que le foret d’un ouvrier qui perce un morceau d’os r d’yvoire, de corne de cerf ou d’écail-Ie , le faffe fumer , s’il fait agir cet outil avec une certaine vîteffe.
- La chaleur qu’on fent aux mains ,
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- Experimentale. 247 quand on les a frottées l’une fur l’autre , celle que cherchent à fe procurer' les ouvriers qui travaillent en plein air dans un faifon froide , en fe battant le corps avec les bras, font moins des effets qui ayent befoin d’explication, que des exemples familiers, & des preuves très-convaincantes du principe fur lequel nous portons maintenant nos réflexions.
- Quand on s’agite, ou que l’on marche long-tems ou avec beaucoup de vîteffe, les parties folides du corps ont des mouvemens refpe&ifs, qui les font glifler les unes fur les autres, 8c fe frotter réciproquement; de-là naît cefen-timent de chaleur qui excède celui de l’état naturel, & qui eft accompagné ou fuivi d’une forte de douleur qu’on nomme lajjituâe.-
- Enfin fi quelqu’un par néceffité, ou par imprudence, s’ell jamais laifleglif-ferde haut en bas, le long d’une corde qu’il tenoit ferrée entre fes mains, il a dû éprouver un frottement capable de lui brûler la peau, 8c d’y faire venir des cloches, comme il arrive toutes les fois que l’on touche un corps' Hop chaud ; la corde en cette oc^
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- 248 Leçons de Physique occaflon n’efl pas plus chaude que la lime fous laquelle un morceau de fer devient brûlant : mais comme elle, par les afpérités fuccefîives de fa furface , elle agite pendant un certain tems les mêmes parties de la main qui lui font fortement appliquées, 8c le feu que ces parties animales renferment, irrité par ce mouvement, éclate 8c dérange leur organifation.
- C e qui arrive à des corps folides d’une grandeur fenfible , qui fe heurtent, ou qui fe frottent, arrive pareillement à de plus petites maffes qui s’entrechoquent ; à deux liquides, par exemple, dont les volumes fe pénétrent , 8c dont les parties fe mêlent précipitamment, 8c exercent les unes fur les autres des frottemens réciproques : la chaleur 8c l’inflammation en font fouvent les fuites, 8c ces effets font d’autant plus merveilleux que la çaufe échape à nos fens, 8c ne s’ap-perçoit que par la réflexion.
- V. EXPERIENCE.
- TrePARsîTION.
- Ayez dans le même lieu 8c dans
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- Experimentale. 24$ deux vafes féparés qui foient de verre mince Sc de même forme , ( a ) trois onces d’eau commune bien claire Sc bien pure, Sc pareille quantité de bon efprit de vin : plongez dans chacune de ces liqueurs Sc pendant un tems fuffifant, un petit thermomètre , (£) pour vous afsûrer qu’elles ont une température égale entre elles , Sc fem-blable à celle du lieu où vous opérez; verfez enfuite les trois onces d’eau fut l’efprit de vin un peu brufquement > afin que les deux liqueurs fe mêlent bien enfemble :
- Effets.
- Vous verrez d’abord que ce mélange , quoique fait de deux liqueurs très-limpides j devient louche & com-
- ( a } La forme cylindrique eft la meilleure ; eesefpécesde bocaux dont les Droguiftes fé fervent A fig. 5. conviennent le mieux, & font très-faciles à trouver.
- (ù) Ces petits thermomètres propres à plonger dans les liqueurs,font fixés fur une petite planche graduée,fort légère, qui nedeC cend pas julqu’à la boule ; où cette planche efi brifée en deux parties par une charnière pratiquée au milieu de fa longueur , deforte que la partie d’en-bas fe repliant fur l'autre , laide la boule du thermomètre , & une partie du tubî-âfolées. Voyez la Fig. 5. à la lettre B»
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- * Elem. (themiœ ,
- *Iom. i. Ba&' 197*
- Leçons dî Pkysique^ me laiteux, tirant fur la couleur de Gi-rafol, & qu’il s’en éléve une infinité de petites bulles d’air, qui vont crever à la furface.
- Le thermomètre plongé, que je fup-pofe gradué félon les principes de M. deReaumur, vous fera voir en même-tems que la chaleur effc augmentée de 5 ou 6 dégrés, fi la température du lieu eft moyenne, & que la boule du thermomètre plongé n’excéde point la groffeur d’une cerife.
- Indépendamment de ces deux dernières conditions , fi vous faites pîu*-fieurs épreuves de cette efpéce, vous obferverez que le mélange s’échauffe d’autant plus que l’efprit de vin eft plus pur, plus reétifié ; car on voit par les expériences de M. Boerhaave * que celui qu’il nomme alchool, Ôc qui eft le plus déflegmé, ayant été mêlé à poids égaux avec de l’eau de pluie difîillée , a produit un dégré de chaleur beaucoup plus grand qu’un efprit de vin commun employé à pareilles, dofes avec la même eau ; la différence a été comme de à 4. c’eft-à-dire, de: plus de moitié.
- Les proportions que l’on met entre
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- Expérimental é. les deux quantités de liqueurs contribuent encore au plus ou moins de chaleur que l’on apperçoit dans le mélange ; M. Geoffroy nous a appris il y a déjalong-tems * que le plus grand dé- * UaKt gré de chaleur naît de parties égales fjic* d’efprit de vin & d’eau mêlées enfern-^'1713 ble : cependant par une fuite d’expériences que j’ai faites autrefois fous la direction de M» de Reaumur, mais dans des vûes différentes, j’ai remarqué af* fez conftamment que l’effet dont il eff queftion venoitplusfûrementde deux parties d’eau mêlées avec une partie d’efprit de vin ; encore faut-il obier ver que j’ai mefuré mes quantités par le volume , & que M. Geoffroy a mefuré les fiennes par le poids ; ce qui fait encore différer davantage nos réfultats , car comme l’eau eff fpécifiquement plus péfante que l’efprit de vin, fi ces deux liqueurs mêlées à poids égaux rece-voient le plus grand dégré de chaleur qui peut réfulter de leur mélange , il s’enfuivroit, que pour avoir cet effet* non feulement il ne faudroit pas que le volume de l’eau fût à celui d’efprit de vin dans la proportion de deux à un 3, comme je l’ai trouvé, mais qu’il
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- û.%2 Leçons de Physique devroir être dans un rapport au-def-fous même de l’égalité.
- Cette différence vient probablement de ce que M. Geoffroy ôc moi avons fait nos expériences dans des températures allez éloignées Tune de l’autre : (a) ôc de ce que fon thermomètre plus gros ( b ) que le mien étoic plus difficile à s’échauffer, ôc par conséquent plus tardif à marquer le dégré de chaleur précis du mélange dans lequel il étoit plongé.
- Explication x.
- N o us pouvons confidérer l’efprlt de vin comme un fluide compofé de petites maffes raréfiées, fpongieufes , pour ainfi dire, ôc capables de fe divi-fer, de fe diffoudre , ôc de s’étendre dans une liqueur propre à les péné-
- (a) M. Geoffroy a fait les épreuves dans un lieu où il commençoit à geler, & il a mêlé lès liqueurs, lorfqu’elles avoient prelque le froid de la glace. Voyez le Mémoire cité. J’ai fait les miennes dans un lieu où il faifoit une chaleur moyenne comme de douze ou quinze dégrés.
- î (b) C’étoit un thermomètre fait félon la méthode de M. Amontons ; il fubfifte encore , Si la boule eft groffe comme un petit œuf de poule,
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- Experimentale. 25*3 trer. Cette idée quadre aflez bien avec la légèreté que nous remarquons dans cette liqueur, & avec quelques faits dignes de remarque, dont je ferai bientôt mention. D’un autre côté nous pouvons regarder l’eau comme un autre fluide , dont les parties plus propres à fe dégager les unes des autres s’infinuent aifément dans tous les pores qu’elles trouvent allez ouverts , ou d’une figure analogue à celle qu’elles ont elles-mêmes. La denfité de l’eau que nous fçavons être plus grande que celle de l’efprit de vin, ne combat point cette fuppofition : une matière » pour être plus denfe qu’une autre, n’a qu’à avoir les parties plus ferrées, plus près les unes des autres, rangées dans un plus petit efpace ; tout cela fe fait d’autant mieux que ces parties font plus fines, plusfubtiles, & avec une pe* titelfe exceflive rien n’empêche qu’eb les ne foient très-libres entre elles, qu’elles ne foient pas pelotonnées, <Sc par petits flocons, comme nous fup-pofons celles de l’efprit de vin. Car je penfe que les parties de l’eau font plus petites, d’une figure plus pénétrante , plus libres entre elles, que .celles.de
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- 2?4- Leçons de Physique l’efprit de vin ; & fi j’avois à foutenit cette vraifemblance pat des faits , je ferois obferver dans un détail qui feroit long , mais fort aifé , que la première de ces deux liqueurs pénétre ou dit fout un plus grand nombre de différentes matières que la fécondé.
- Quand ces deux liqueurs ,•( l’eau 6c fefprit de vin, ) fe trouvent donc dans nn même vaiffeau, je conçois premièrement que les parties de l’une aidées de leur propre poids ôc du mouvement qu’on leur a donné en les ver-fant brufquement, divifent en une infinité d’endroits la maffe de l’autre ; ôc que réciproquement les parties de celles-ci en vertu de leur grande mobilité , fe féparent les unes des autres, pour faire place à celles qui les défu-niffent, ôc fe loger elles-mêmes entre ces petits corps. Jufques ici ce n’eft •qu’un fimple mélange, qui laiffe fub-fifler les unes ôc les autres parties dans leur entier.
- Je conçois en fécond lieu que les parties de l’eau très- pénétrantes de leur nature, fe trouvant à portée d’entamer les molécules poreufes de l’efi prit de vin, peuvent y entrer comme
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- Expert menxale. 2 mitant de petits coins, comprimer de part & d’autre les parois qui réfiflent à leur effort, & enfin rompre 8c divi-fer en mille manières toutes ces petites maffes.
- (a) Ce mouvement inteflin , cette divifion de parties, eft ce qu’on appelle fermentation , ou effervefcence. Il y •en a des exemples fans nombre : 8c cet
- ( a ) M. Homberg- confidérant ces mouve-mens inteftins qui naifient dans différens mélanges naturels ou artificiels , les diftingue & leur donne diftérens noms. Il appelle fermenta-tion, le mouvement qui le fait lëntir dans un -mixte , lorlque les parties fulphureufes fe réparent des parties falines , ou lorlque ces mêmes parties s’unifient pour former un mixte. Il appelle ejfervefcence le mouvement des parties de deux fubftances dont l’une pénétre l’autre : ce qui arrive non-feulement, lorfqu’on mêle en-femble des acides avec des alnaiis, ( ce qui eft pourtant le cas le plus ordinaire, ) mais aufli dans bien d’autres occafions, comme dans notre expérience , par exemple. Enfin il appelle ébullition le mouvement de deux matières qui jfe pénétrent, & d’où il s’élève un grand nombre de bulles d’air : ce qui fe peut faire fans chaleur, ou avec refroidilfement. Pour nous, comme il ne s’agit point ici d’un Traité deChy-mie , nous appellerons ces mouvemens intefi-tins, accompagnés de chaleur ou d’inflammation du nom commun & générique de ferment tation.
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- 2$6 Leçons de Physique effet eft prefque toujours accompagné d’une chaleur fenfible, que l’on attribue avec toute forte de vraifemblance 9 au frottement & à la preffion qu’exercent les parties du diffoivant dans les pores de celles qui les reçoivent : car toutes ces particules regardées en elles-mêmes , quoique d’une petiteffe prefque infinie,font pourtant des corps folides,dans lefquels il y a des portions de feu cachées ; & nous avons vû précédemment que de tels corps qui fe frottent ou qui s’entrechoquent, peuvent s’échauffer jufqu’à brûler. Quand bien même le dilfolvant ne feroit qu’ouvrir les matières qui contiennent le feu , & qui, par leur adhérence réciproque, s’oppofent à fon expanfion, cet élément mis en liberté ne doit-ii pas faire fentir fon a&ion ?
- Les Phyficiens font affez d’accord entre eux fur la caufe prochaine de la fermentation , & fur celle de la chaleur qui l’accompagne communément. .Tous conviennent que de deux matières qui fermentent enfemble , l’une pénétre l’autre , & que le mélange s’échauffe , parce que les parties s’entrechoquent, & fe frottent en fe pénétrant.
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- Experimentale. 257 trant. Mais ils ne s’accordent pas de même fur la caufe de cette pénétration : il faut cependant qu’il y en ait une ; car quand onfe repréfenteroit les parties pointues du diffolvant en présence & directement vis-à-vis des petites maffes poreufes de la matière dif-foluble, comme des chevilles au bord de leurs troux, encore faut-il une puif-fance qui les y chaffe, & qui anime leur effort.
- Ceux qui reçoivent & défendent I’attradion comme une caufe phyfi-que, expliquent tout à leur aile ces mouvemens inteftins des matières qui fermentent.il y a, difent-ils, une attraction réciproque entre le corps difibi-vant & celui qui eft diffoluble;entre l'acide & L’alkali ; (a) dès que l’un Sc l’autre font à portée de fe joindre , cette vertu qui réfide en eux, tend aies, unir de la manière la plus complété-, par
- (a) Les mots d’Acide & d'Alkali font confa-eréspour défîgner des matières faiines, du mélange defqueiies réfultent prefque toutes les fermentations ; cela 11’empéche pas qu’il n’y ait d’autres matières qui fermentent enfemble ; Sc alors il y en a une qui fait fonèlion d’acide, & l’autre d’alîsali. Mém. de l’Acad. des Sc. 1701» 97 ‘
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- 2$8 Leçons de Physîqüf le contad immédiat de leurs moin*-dres parties ce qui ne peut fe faire; que par la divifion des molécules.
- Il faut convenir que cela ne va; point mal au premier coup d’oeil, Ôc que la plupart des difficultés qui fe préfentent après, tombent également fur les autres opinions.. Mais quand cela iroic encore mieux, l’efprit n’efü point fatisfait de cette explication,, Ibrfqu’ii vient à fentir qu’elle eft fondée fur un principe que bien des gens; fuppofent par goût ou autrement mais dont perfonne n’a jamais donné: des preuves, qu’on ne puilfe légitime* ment contefter..
- Un homme littéralement attaché à. la- dodrine de De (cartes , vous dira que le monde cil rempli d’une ma-tiére fubtüe qui fe meut en toutes fortes de fens,.& qui pénétre ainfi les corps le s plus compads; que dans le cas de la fermentation ce font les im-pulfionj redoublées de ce fluide par. excellence, qui font entrer les pointes des acides dans les pores des alkalis*.
- Cette.expiicaribn au moins nousof-ffe' un mé.chanifme; intelligible , elle Biexige. pas: que. l’èiprk fe prête gratuk
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- Experimentale. 25$ fcement à des notions nouvelles auxquelles il n’eft conduit par aucun exemple; mais elle fuppofe des faits qui, félon moi, ne font point aflez prouvés.
- J’admettrois volontiers l’exiftence d’une matière extrêmement fubtile préfente par-tout & pénétrant avec l'a dernière facilité les corps les plus compads; fans m’embarraffer de fça-voir quel rang a tenu cette matière parmi les élémens de l’univers ; on eft bien forcé d’en admettre une fembla-ble pour expliquer avec quelque vrai-femblance les phénomènes du feu, & ceux de la lumière : mais j’ai peine à croire que cette matière , fi elle exif-te, loit continuellement agitée en toutes fortes de diredions ; & que fes dif-fërens mouvemens ( qui font progref-fifs ) ne foient point altérés par tous les chocs qu’elle doit avoir à fouf-frir. Je demanderons encore comment au milieu de toutes ces impulfions qui fe feroient fouvent en fens contraires , les pointes des acides frappées en même tems par les deux bouts, feroient chaffées dans les pores de l’alkali;car un clou n’avance ni ne recule entre deux
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- a6o Leçons de Physique coups de marteaux d’égale force.
- Avoiions de bonne foi notre ignorance en attendant les lumières qui nous manquent ; ou fi nous nous permettons des conjectures , tâchons au moins de les appuyer fur des faits bien avérés qui les rendent vraifemblables; bornons l’étendue de nos connoiffan-ces, fi cela eft néceffaire pour les rendre plus certaines.
- Ne pourroit-onpas dire , par exemple , que le diffolvant eft porté dans les molécules poreufes du corps dif-foluble par cette même puifiance qui fait entrer les liqueurs dans tout ce qui efl fpongieux, ou percé d’une infinité de petits canaux capillaires l On fçait que certaines conditions rendent cet effet plus prompt ou plus complet, 8c qu’en général ces canaux fe remplifTent avec d’autant plus d’activité qu’ils font plus étroits : les pores des parties aîkalines ou difiolubles ne feroient-ils pas à l’égard du difiol-vant en telle proportion, que cette imbibition s’y fît avec encore plus de violence que nous n’en remarquons , lorfqu’il s’agit de tuyaux capillaires d’une grandeur fenfibie l 8c la rapidité
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- Experimentale. 261 de ces mouvemens multipliés à l’in~ fini dans un petit corps extrêmement poreux , ne pourroit-elle pas aller juf-qu’à faire rompre les parois, 8c occa-fionner une dillolution totale ï
- Si l’on me demande après cela quel elï ce pouvoir fecret qui fait entrer les liqueurs dans les corps fpongieux, ou, ce qui efl la même chofe , dans les tubes capillaires, j’avouerai ingénûment que j’en ignore la caufe : mais un fait que perfonne ne contefte, ne peut-il pas fervir à en expliquer d’autres qui font plus obfcurs ?
- Pour revenir à notre mélange d’ef-prit de vin & d’eau , je le regarderai clone comme une diflolution qui fe fait d’une liqueur par l’autre , comme line véritable fermentation ; 8c le dé-gré de chaleur que j’y apperçois comme une fuite néceflaire du choc 8c du frottement des parties , ou de l’a&ion du feu qui a été mis en liberté par la défunion de ces mêmes parties qui le tenoient renfermé entre elles.
- Les bulles d’air qui paroiffent dans ce mélange, ôc qui en troublent la tranfparence , font celles qu'l étoient logées dans I:s pores de chaque 11-
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- 262 Leçon-s de Physique queur, & qui déplacées par la pénétration mutuelle des deux malles, dilatées enfuite par le nouveau dégré de chaleur qui en refaite,s’élèvent à la fur-face en vertu de leur légèreté refpec-îive.
- Si l’efprit de vin déffegmé donne plus de chaleur que celui qui ne l’elt pasjc’eft qu’étant moins pénétré d’eau, il en eft d’autant plus propre àl’admet-tre dans fes pores : & comme c’eft de cette imbibition plus ou moins complété , plus ou moins prompte, que dépend le dégré de fermentation; c’elt aulfi de cette même caufe que la chaleur doit recevoir Tes différens dégrés.
- Le dégré de chaleur dépend encore, comme on l’a vû, de la proportion que l’on met entre les quantités des deux liqueurs mêlées, parce qu’avec une trop petite quantité d’eau l’efprit de vin ne fe dilfout pas autant qu’il le pourroit, la fermentation en eft moins forte ; & fi l’on en met trop, l’excès de cette eau eft une malfe inutile qui ne contribue point à faire naître la chaleur, & qui plus froide que ne feroit le mélange mieux proportionné, s’en approprie une partie, ainfi-
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- ITx P E R I M E N T AL E.. 263;
- que- le thermomètre qui efl: plongé.
- Dans l’explication que je viens de donner, j’ai fuppofé qu’une des deux; liqueurs pénétrait l’autre , & en celaje; m’ai rien dit que je ne fois bien en état dé prouver, en faifant voir d’après les expériences de ÎVL deReaumur, * qu’un ma», âè compofé d’eau 8c d’efprit de vin pe-fé fpécifiquement davantage que les i<u. deux liqueurs compofantes avant le mélange , ce qui ne peut fe faire fans que les deux volumes fe confondent en partie..
- Ce fait également curieux & concluant pour ce que j’ai à prouver, fe peut montrerdé deux manières. icremenV On a pefé la quantité d’eau qui étoit contenue dans un petit vafe A, Fig. 6° que l’on avoit rempli fort exactement jufqu’au fil b. 8c l’on a trouvé fon poids de 9,8 grains. On a vuidé ce vaiffeau 9 8c on l’a rempli pareillement jufqu’au fil, d’efprit de vin dont le poids s’eÆ trouvé de 82 grains 7. Si l’on eût rempli d’eau les deux tiers du petit vaif-feau, 8c l’autre tiers avec de l’efprit de vin qui ne fe fut point mêlé avec l’eau 5 lé poids total des deux liqueurs contenues eût été 6'x grains} d’eau, ôc. 2*77
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- 264 Leçons de Physique grains \ d’efprit de vin, ce qui eût fait en fomme 92 grains Mais au lieu de faire ainfi, on a compofé une liqueur de deux parties d’eau, & d’une partie d’efprit de vin bien mêlées enfemble , Sc l’on en a rempli le petit vafe jufqu’au fil comme précédemment : alors le poids de cette quantité de liqueur compofée s’eft trouvé de 94 grains ; d’où il paroît évidemment que fa den-fité étoit plus grande que celle qui fembloit devoir réfulter des deux liqueurs compofantes.
- 2ememe,it. On a pris une boule creufe de verre adaptée à un tube bien cylindrique , comme pour faire un gros thermomètre, Fig. 7. On y a verfé d’abord 200 mefures d’eau , ( a ) <3c par-deflus l’on a fait couler très-doucement 100 mefures d’efprit de vin qui a fur-nagé ; on a marqué avec un fil, c , fur le tube,l’endroit où fe terminoit la liqueur, & le vaiffeau ayant été bien bouché par en-haut, & enfuite agité pour occafionner le mélange de l’eau
- ( a ) On fait ces petites mefures afle'z commodément avec des chalumeaux de verre renflés , cl Fig, 7, c[ue l’on fouffle à la lampe d E-îuaiiieur,
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- Expérimental e. 26 f Sc-de l’efprit de vin : lorfque tout fut repofé Sc revenu à la température du lieu où fe faifoit l’expérience, on a observé que la furface de îa liqueur dans Jg.tube fe tenoit au-deffous du fil ; &r fïour remplir ce vuide, il a fallu ajoû-îer j de ce's.mefures dont le volume d’efpritdevin employé contenoit 100. .Ce qui fait, comme on voit, ~ de diminution , eu égard au volume de cette liqueur j les deux liqueurs fe font donc jîénétrées en partie, pour former en-fembie un volume plus petit que la fpmme des deux mefurées féparément.
- je n’ai pû me refufer de rapportée ici ce phénomène, qui n’eft pas le feul de fon efpéce ; j’invite les amateurs de là Phÿfiqùe à s’inflruire par la le&ure dû Mémoire même, des circonflances j8c de toutes les obfervations intéref-fàntes aufquelles il a donné occafîon ; ce. que je ne pourrois faire entrer dans cet Ouvrage, fans fortir des bornes que je m’y fuis preferites.
- ; VI. EXPERIENCE,
- Préparation.
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- ^ * f ,
- Dans un grand verre à boire de la Tome IV. Z
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- s'6‘6 L-EÇ'ON'S 'Di P’HYSliQ.trê bierre, de ceux dont la coupe reflem-ble à une cloche renverfée D, Fig. 8. on 'met 3 gros d’huile de Térébenthine , (æ) ( la plus nouvelle elt la meilleure) : & dans un autre verre E emmanché d’une baguette qui ait envi-ron 3 pieds de longueur, on mêle en-femble un gros de bon efprit de nître, & autant d’huile de vitriol concentrée'; (£) tenant énfuite ce dernier verre par le bout du manche , on verfe en deux ou trois tems ^mais à très-peu de di flan ce l’un de Fautre, ce qu’il contient , dans le premier où l’on a mis: l’huile de Térébenthine.
- E F F £ T "J.
- Dans le moment -meme que le mê-
- («) Je nomme ici Fhuilè de Térébenthine comme la .plus facile à trouver, & celle qui coûte le moins : on peut également employer l’huile de Gaiac, celles de Girofle, de Citron , de Menthe., de Genièvre , de Fenouil, &c. & meme les baumes naturels, celui de Co-pahu , & le baume blanc delà Méque.
- ( b) Au lieu de ces deux acides mêlés enlèm-ble on.peut fe lervir d’une eau forte citrine diftilléeà la manière de M. Hoflinan, ou félon le procédé de M. Geofroy. Voyez les Mémoires de VAcadémie des Sciences , four l'année i yi6. f âge çj. où vous trouverez un dé-r failtres-turieux de cesfortes d’expériences.
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- Experimentale. 267 ïange fe fait, on entend & l’on apper-çoit une violente fermentation dans le Verre qui contient ces liqueurs, il s’en éléve fubitement une fumée fort épaifl fe , au milieu de laquelle on voit briller ordinairement une flamme qui s’élance jufqu’à la hauteur de 15 ou 18
- Î)Ouces ; & il fe répand après dans le ieu où l’on a fait l’expérience, une forte odeur aromatique qui dure long-tems, & qui eft aflfez agréable quanti elle efl: afloiblie.
- Explications.
- Les huiles eiïentielles des plantes,1 tant de celles qu’on apporte des Indes , que de celles qui naiflent en Europe, font des liqueurs fort inflammables que les Chymiftes regardent avec raifon comme une grande quantité de foufre étendu dans un peu de flegme, c’eft-à-dire, que la matière du feu qui s’y trouve, comme par tout ailleurs, n’y efl enveloppée 8c retenue que par celle de toutes les matières , qui en contient davantage , 8c qui efl la plus propre à ne le retenir iqu’autant qu’il le faut, pour animer fon aflion. Lorfqu’un acide violent
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- 'a6$ Leçons de Physique -s’empare de ces huiles, & qu’il Ie£ pénétre de toutes parts avec précipitation , toutes les petites portions de feu irritées, pour ainli dire, parle frottement , & dégagées des liens qui les retenoient avant cette diffolution fe mettent en liberté , éclatent de tou-» tes parts, & difîipent en flamme les parties du mélange les plus fubtiles ; & les plus grolîïéres s’exhalent en filmée , ôc en odeur.
- Cet effet, tout merveilleux qu’il efl:, ne diffère point eflentiellemenc de celui que nous avons vû dans l’ex-,périence précédente ; ç’efl toujours l’adion du feu excitée par la pénétration précipitée d’une liqueur dans l’autre, mais une adion excitée juL qu’à l’embrafement. Quoiqu’on pût attendre un tel effet de cette caufe bien méditée , ce dut être cependant un fpedacle bien fingulier & bien fur-prenant en Chymie- , Iorfqu’on vit naître une véritable inflammation du mélange de deux liqueurs froides.
- Il y a près d’un fiécle que Becchet & Olaus Borrichius, le premier dans fa Phyfique fouterraine , le dernier dans les ades de Copenhague, an-
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- Experimentale. 26 g froncèrent ce phénomène ; mais foie qu’ils ne fe fuITent pas expliqués affez clairement , foit qu’on s’y prît mal pour les imiter , on travailla long-tems d’après ce qu’ils avoient dit, ôc l’on fe rebuta prefque avant que de pouvoir répéter leur expérience avec fuccès. Enfin en 1698. M, de Tour-nefort parvint à enflammer , non de l’huile de térébenthine , comme avoient fait les Auteurs que je viens de citer,mais l’huile tirée du bois de fafîafras par diftillation,& nous voyons par les Mémoires de l’Académie des Sciences pour l’année 1701. que Mr. Homberg, tant par fes propres expériences , que par celles des autres , avoir déjà étendu cette découverte a jufqu’à établir pour régie générale ,
- . qu’avec un efprit acide bien déflegmé on pouvoit enflammer toutes les huiles eflentielles des plantes aromatiques 9 pourvû que ces plantes fuflfent des Indes , parce que, difoit-il, celles de nos climats ne donnent jamais qu’une huile où le foufre eft mêlé avec un acide qui fait manquer l’inflammation. Cette reftriftion fut levée en 1726, par M. Geofroy, qui fit voir par des
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- 370 Leçons de Physique preuves de fait, qu’on peut enflammée indifféremment l’huile effentielle des plantes d’Europe, comme on enflamme celle des aromates qui naiffenc aux Indes ; en employant un acide convenable, & ce que cet habile Chy-mifle montrait en France , M. Hoffman le publioit en Allemagne, comme une découverte qu’il venoit d® faire, quoique par un procédé un peu différent.
- Il ne refloit donc plus pour géné-ïalifer cette nouvelle connoiffance , que de trouver un moyen d’enflammer auffi les huiles graffes (a) & c’eft à quoi M. Rouelle eft parvenu après un travail affez long. Tout dépendoit d’un tour de main que lehazard au-roit pû faire trouver au plus ignorant* mais que cet habile Chymi fie n’a obtenu que par des connoiffances réfléchies. On fçait que le nitre ne s’allume point par l’attouchement de la flamme, mais feulement par celui d’un corps embrafé ; cette confidération
- (æ) Par huiles gralTes ou pélàntes on entend ici celles que l’on tire des végétaux par expreffxon , comme l’huile de noix, celles de cheneyi, de navette, &c.
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- Éx.^ERÏMÊKTAL E; 2ji fît penfer à M. Rouelle que pour enflammer une huile il feroit à propos i°. qu’elle y fût difpofée par un certain dégré de chaleur ; 2°. que l’efprk de nitre dont il fe fervoic pour procurer cette inflammation trouvât un charbon ardent, ou prêt à l’être,par l’attouchement duquel il pût s’enflammer lui-même ; au.lieu de jetter dans l’huile tout en une fois fon acide nitreux, ce qui n’eut produit que de la chaleur , ou du charbon, if le verfa en deux ou trois fois , fort près l’une de l’autre ; la première portion verfée, ou la deuxième, échauffa l’huile, Sc en mit une partie en charbon , & la dernière portion venant, à tomber auiTt-rèt, s’alluma par l’attouchement du charbon, Sc enflamma l’huile qui étoit toute prête à l’être.
- On peut donc enflammer l’huile de térébenthine que j’ai employée dans notre expérience, avec l’efprit de nitre feulement ; Sc fi j’y mêle l’huile de yitriol concentrée ,, ce. n’eff que. pour rendre l’effet plus sûr;car comme cette huile fe faifit aifémenî de toute l’humidité, elle achève de déffegmer l’ef^ prit de nitre, Sc le rend par-là plus
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- 2rf2 Leçons dë Physique propre à l’effet auquel on le de£ tine.
- VII. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Mettez dans une poêle de fer, ou dans un plat de terre, fur un réchaud plein de feu , quatre onces de miel commun , & deux onces d’alun de roche, caffé en petits morceaux ; remuez le tout avec une fpatule ou avec quelque chofe d’équivalent, juf qu’à ce que le mélange foit non-feulement fondu , mais épaifïi en confif-fance de croûte , qu’il faut avoir foin de détacher ’ôc de brifer en petits grains, afin qu’on le puiffe deffécher plus aifément & plus parfaitement.
- Cette première préparation étanî faite , mettez de ces petits grains bien defféchés dans un petit matras j autant qu’il en faudra pour remplir les deux tiers de la boule : placez ce matras légèrement bouché avec du papier, dans un creufet de telle grandeur , qu’il puiffe tenir environ un doigt de fable deffous , & autour de ce matras : entourez le creufet de
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- Experimentale. 273 charbons dans un fourneau , & allu-
- mez le feu peu'à peu pour donner lé tems aux vaiffeaiix de s’échauffer fans le rompre , & à la matière de fe purger de l’humide , & de tout le volatile qui lui refie.
- Quand vous verrez qu’il ne fôrtira plus de fumée par le col du matras, vous augmenterez le feu jufqu’à ce que vous apperceviez toute rouge la matière quiefl dans le matras. Entretenez cet état pendant un boft quart d’heure, ou même une demie heure & alors vous pourrez tirer doucement Ôc peu à peu le creufet hors du fourneau.
- Vous fouîeverez enfuite le matras pour le tirer du fable en partie, 8c peu de tems après, encore davantage.
- Enfin, ayant ôté le bouchon de papier , vous renverferez l’embouchure au matras fur celle d’un petit flacon de verre , 8c vous les tiendrez joints l’un à l’autre avec la main 8c un linge
- replié en deux ou trois , que vous tiendrez ferré autour, afin que l’air extérieur ne s’y introduife point, 8c que la poudre encore toute embra-qui tombe du matras ne s’é-
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- 574 Leçons de Physique chape point au dehors. Ce qui étant fait, vous tiendrez le flacon fermé avec un bouchon de verre bien ajufté pour en faire l'ufage qui fuit.
- Effets.
- Cette poudre étant refroidie , fî vous en jettez deux ou trois grains dans la main, ou fur du papier , un inftant après qu’elle a pris l’air elle s’échauffe , & chaque grain devient un petit charbon ardent, à la fuperfi-cie duquel on apperçoit dans i’ob£-eurité une petite flamme violette.
- Cette efpéce de phofphore , qu’on pourroit nommer pyrophore à plus jufte titre, puifqu’il brûle encore plus qu’il n’éclaire, fe conferve pendant plufieurs années , fl l’on a foin 'qu’il ne prenne point l’air, & qu’on ne le tienne point en petite quantité dans un grand vaiffeau, quoique fermé -mais quand on ouvre fouvent le flacon qui le contient, ou qu’on n’a pas-pris foin de tenir le doigt fur l’orifice » pour ne le Iaifler ouvert qu’autant qu’il le faut 3 pour en faire échaper quelques grains ; peu à peu cette matière, perd de fan a divine, & tout fou effet
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- Experimentale. cq% fe borne à quelque léger dégré de chaleur, qui ne va plus jufqu’à l’inflammation.
- E XPL1CÀTIONS.
- M. Homberg travaillant fur la matière fécale & far l’alun mêlés enfem-ble , dans des vûes qui font étrangères à notre fujet, s’apperçut que la f tête morte de ce mélange diffillé étant tout à fait refroidie, prenoit feu d’elle-même, lorfqu’on donnoit un accès libre à l’air dans la cornue voilà l’o- * de rigine (a) du phofphore ou du pyro-^îk phore, dont je viens de décrire la *7 préparation & les effets ; fi je fubfti-tue le miel à la matière fécale, c’efi pour m’épargner un travail défagréa-ble qui n’eft point nécefiaire ; car depuis cette découverte, un peu de réflexion, & l’expérience même ont fait eonnoître qu’on peut également réufi* fîr en mêlant avec l’alun toute ma-
- (a) Il paroît pourtant par le Mémoire me-* jnedeM. Homberg, que je viens de citer * que dans le tems meme qu’il faiioit cette découverte , quelqu’un employoit comme remède une eipéce de Tel, qui avoir la propriété de /enflammer à l’air.
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- Leç ons de Physique tiére capable de donner pan la dillilla-tion une huile foetide ; ainfi la chair, le fang des animaux , le miel * la farine , Ôcc. tout y elt bon.
- Pour rendre raifon de l’embrafe-ment fubit qui naît ici par l’attouchement de l’air libre, je crois ne pouvoir mieux faire que de rapporter l’explication même qu’en a donné Mr. Homberg ; elle elt très-plaufible , 8c aucun Auteur que je fçache n’a elfayé d’en donner une meilleure. * Pour » avoir, dit-il, une idée vraifemblable » de la manière dont cette poudre » s’enflamme, il fautfe fouvenir qu’elle a» efl une matière fortement calcinée » par le feu : elle a perdu dans cette » calcination toute la partie aqueufe » qu’elle contenoit, 8c la plus grande » partie de fon huile 8c de fon fel vo-a» latil ; elle a acquis par là beaucoup 30 de grands pores que les matières or volatiles chaflees par le feu ont laifl-30 fés vuides , de forte que la poudre 30 qui relie après la calcination,ne con-» fille qu’en untiflu fpongîeux d’une » matière terreufe , qui a retenu tout » fon fel fixe 8c un peu de fon huile » fétide , mais dont les pores 8c les
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- Experimentale. 277 *» Iocules vuides confervent pendant » quelque tems unepartiedelaflamme » qui les a pénétrés pendant la calci-» nation , à peu près comme il arrive » à la chaux vive dans fa calcina-» tion.
- » Cela étant, nous pouvons confi-» dérer que le Tel fixe, qui eft en gran-» de quantité dans cette poudre , ab-» forbe promptement, & à Ton ordi-» naire , l’humidité de l’air qui le tou-30 che, l’introduction fubite de l’humi-39 dite de l'air dans les pores de la pou-»dre y produit un frottement capable » d’exciter un peu de chaleur, laquelle 3o étant jointe aux parties de la flamme » coniervée dans ces mêmes pores , •30 compofe une chaleur allez forte »pour embrafer le peu d’huile , aifé-30ment inflammable, qui a échapé à » la vigueur de la calcination , & qui 30 fait partie de la poudre.
- 30 Une preuve de cela , continue 30 M. Homberg, efl que quand on gar-»dè cette poudre en un vaifleau qui «crî’eft pas exactement bouché , elle 30 abforbe peu à peu & lentement l’hu-39 midité de l’air qui la peut atteindre, s# ce qui n’eft pas capable de faire af-
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- ûjS Leçons de Physique » fez de frottement pour exciter au*» » cune chaleur fenfible , & la poudre » fe gâte,enfortequ’elle ne s’enflamme » plus , de même que la chaux vive »expofée pendant quelque tems à » l’air ne s’échauffe plus, parce qu’elle 33 a abforbé peu à peu une trop pe-»tite quantité d’humidité à la fois » pour avoir reçu un frottement fiifft-*> fant qui puifle exciter de la cha-» leur.
- Quand on reçoit quelques grains de pyrophore dans la main un peu humide par la tranfpiration , ils s’y allument plus fûrement & plus promptement que quand la peau eff plus fé-che ; Sc quand on les examine avec une loupe de verre , un inflant avant qu’ils paroifient embrafés, on les voit s’entrouvrir Sc leurs petits éclats fe remuer , de la manière qu’on l’apperçoit à la vue Ample dans un morceau de chaux vive , fur lequel on a jetté de l’eau par afperfion.
- Ces deux faits, dont je fuis sûr , ne confirment point mal l’explication de M. Homberg, Sc nous invitent à croire que l’humidité-qui régne toujours dans l’air, fait à regard de ce-s
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- E X PÏRIMENTÀLE.
- -petits grains calcinés , ce que l’eau opère dans les molécules de l’efprit de vin , & l’acide nitreux dans celles des huiles effentielles, un frottement confidérable en s’y introduifant, une prompte 5c extrême divifion des parties propres du corps difïbluble, & la liberté au feu qu’elles renferment, d’exercer fon adion.
- A P P Lie AT ION S.
- %
- Des trois dernières expériences que j’ai rapportées , on peut tirer cette conféquence , que quand les molécules qui compofent un certain volume de matière , reçoivent des chocs ou des frottemens qui vont jufqu’à les di-vifer, foit que ces mouvemens naif-fént dans la matière même par une caufe interne , foit qu’on les y excite par i’introdu&ion ou le mélange d’une autre fubflance ; pour l’ordinaire ., il en réfulte des dégrés de chaleur qui peuvent aller jufqu’à l’embrafement : je dis pour l’ordinaire , car on pour-roit m’objeder l’exemple de quelques mélanges , où il fe fait un bouillonnement qu’on prendroit pour une véri-j^ble effervefcence, mais qui font ce-
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- â'8o Leçons de Physique
- pendant accompagnés d’un refroidif-iêment que le thermomètre fait apper-cevoir clairement.
- Prefque toutes les liqueurs odorantes qu’on met dans les flacons de poche , on dans ceux dont on garnit les toilettes , ne font autre chofe que de l’efprit de vin chargé de quelque huile efTentielle de planté aromatique, telles font les eaux de la Reine d’Hongrie , de Méiiffe , de Lavande , quand on les mêle en fuffifante quantité avec de l’eau ; on ne doit point être furpris que ce mélange reçoive tout d’un coup un dégré de chaleur fenlible ; c’ell au fond la même chofe que ce que nous avons vu dans la cinquième expérience.
- L’eau-de-vie commune & le meilleur vin ne font pas la même chofe , quoique l’une & l’autre liqueur foit en partie de l’efprit de vin, parce que, comme je l’ai dit plus haut, la chaleur "n’ell caufée qu’autant que l’eau pénétre l’efprit de vin, 8c qu’elle le diffout, pour ainfi dire ; mais quand cet efprit eft déjà fuffifamment étendu dans fon flegme naturel, ou dans l’eau qu’on y a ajoûtée, il n’y a plus de pénétration
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- Experimentale. s8fr
- nétration à attendre , ni par confé-quent de nouveaux dégrés de char-leur.
- La matière de la tranfpiration tient beaucoup de la nature de l’eau ou de celle de l’urine, ces deux liqueurs mêlées avec l’efprit de vin s’échauffent fenfibiement ; n’eft-ce point par cette raifon qu’on fent de la chaleur à la peau, quand on s’eft frotté avec de l’efprit de vin pur, ou avec quelque liqueur dont il elt la bafe.
- Si quelqu’un, pour épargner des frais de tranfport trouvoit qu’il y eût à gagner en réduifant Peau-de-vie en efprit, fauf à y remettre la quantité d’eau convenable (a) quand la. liqueur ferait arrivée au lieu de fa def-tination ; je ne crois pas qu’il dût faite entrer en déduction le déchet de volume qui fe fait ôc qui va, comme nous l’avons dit, jufqu’à car il eff plus que probable que ce déchet fe fait aux dépens de l’eau. De deux ma-
- (a) Pour faire avec de refprit de vin Si dé Peau une liqueur à peu-près lèmbiable à de Peau-de-vie, pour la force , ou pour le degré de dilatabilité , il faut les mêler dans la proportion de 3 à 2 -, c eft-à-dire trois parties d’eau fut deux, d’efgritdç vite-
- T&m? 1 A â!
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- zl$2 Leçons de Physique tiéres , dont l’une pénétre l’autre , il eft naturel de penfer que la plus po-reufe , la plus pénétrable eft celle qui reçoit l’autre dans Tes pores ; I’efprit de vin plus léger que l’eau, eft fans doute celle des deux liqueurs qui a le plus de vuides à remplir. (a)
- Tous les végétaux qui fermentent, ne manquent pas de s’échauffer à proportion du mouvement inteftin qui les agite; le vin qui bout dans la cuve, le cidre & la bierre qui forcent les tonneaux, le gonflement Sc l’effervef-cence des cerifes Sc des autres fruits qu’on a écrafés pour faire des.ratafiats, font autant d’exemples fenfibles Sc familiers de cette vérité.
- Les parties conftituantes d’un mixte étant elles-mêmes des petites mafles compofées de plufieurs principes plus légers , plus volatils les uns que les autres ; dès que ces principes viennent à fe délunir par la fermentation , ceux qui font les plus propres à s’évaporer quittent la maffe dont ils fai— ioient partie, Sc fe difïipent dans l’air.
- (a) Voyez.le Mémoire de M. deReaumura cité ci-deflus , page zip. où ce que l’on lup-t §>olè ici efi plus amplement prouvé.
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- E X E E RÏMEN TA E E.
- IDe-là vient l’odeur forte qne l’on fent dans les celliers où l’on fait le vin ou d?autres boiffons , <Sc généralement au» près de tous les corps qui fermentent an peu fortement.. Ces vapeurs font quelquefois fi abondantes & fi aâa--ves , qu’on a vu des hommes & d’au» très animaux en être fuffoqués dans, aninftant.
- Mais comme ces évaporations fe font aux dépens de certaines parties r êc non pas de toutes également y c’efî une conféquence néeeflaire que la nature du mixte dans lequel fe fait la fermentation, en reçoive un changement notable , puifque la; dofe ou la proportion des principes n’eff plus îa même qu’elle étoit^auffi remarque-t-on que le goût êc Todeur en font différens , êc fouvent même la couleur. y. la confiftançe , ou la fluidité'T êc: d’autres qualités' accidentelles qui dépendent du nouvel arrangememer des parties qur ieflent, ou dés» nou-veaux rapports qu’elles: on® çntr’elies». lie vin quia cuvé ne reffemble plus» à celui qui coule de lafouloireo . Dans. un. mixte qui a fermenté , les parties epnftituantes fe compofene
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- 284 Leçons de Physique donc de nouveau ; & comme la Nature agit avec d’autant plus de len-» teur, qu’elle a defifein de former un» ouvrage plus durable , ce n’êft qu’a-près un tems alfez long qu’on doit attendre un état décidé & fixe : aufïi voyons-nous que les vins qui ont été gardés avec des précautions convenables font meilleurs & plus confiant-; ment bons que ceux de la même qualité qui font plus nouveaux. ' - : : '
- On peut dire que les cfiofes fe paf-fent ainfi pour l’ordinaire ; mais cette régie générale a des exceptions qui dépendent de. plufieurs caufes parti-, cuüéres , Bans le détail defquelles: je' ne dois pas entrer , ici. Je .remarquerai feulement que dans l’intervalle de tems" qu’une matière employé à fe recom-pofer après avoir fermenté, il peut arriver que cette, opération naturelle foit troublée par une! nouvelle fer—è mentation,;ou feulement par quelque évaporation qui diminue encore lai * dofe des principes; d’;une certaine ef-péce, & alors le nouveau1 compofë -ne pourra pas être tel qu’il auroit été.; fans cet accident; ainfi le vin qui tra* .vaille après être fait y pour .parler 1©:
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- Experimentale. agjr langage de l’art , court rifque de fe-gâter s’il n’a que les principes qu’il lui faut pour être bon : & au contraire s’il en a quelques-uns de furabondans dont il puilfe fe purger, cette nouvelle fermentation y donnera lieu, Sc pourra le rendre meilleur.
- Ce dernier cas ell le plus rare ; Si e’elt pour cela que l’on fixe autant? que l’on peut les liqueurs fermentées dans des bouteilles d’une médiocre ca-
- Î>acité r ce moyen ell allez sûr, quand e vaifleau ell bien fermé , incapable de s’étendre comme pourroit faire un tonneau, & allez folide pour réfilter à l’effort, qui fe fait au-dedans; voici une expérience bien fimple qui le prouve.
- Dans un tube de verre fermé hermétiquement par un bout, verfez d’abord une certaine quantité d?huile de vitriol, & par-deflus faites couler doucement autant d’eau commune. Je dis doucement , afin que les deux liqueurs ne falTent que fe toucher fans fe mêler: tenez enfuite le tube fermé, ou avec le bout du doigt, ou avec de la cire, Sc par-deflus un morceau de jrefiie mouillée, que vous lierez foi-*
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- Leçons de Fkysîç*ûe Êement ; mêlez en-fuite les deux liqueurs en agitant le tube, vous n’aurez point de fermentation , quoique’ ce mélange foit bien capable d’en faire une ; mais fi vous ôtez le bouchon , vous aurez auffi-tôt une effer-vefcence confidérable.
- Il réfulte de cette expérience & de quantité d’autres femblables , que je pourrois citer , que la fermentation,, fur-tout celle qui doit être accompagnée d’effervefcence, n’a pas lieu dans un vaifieau bien bouché , 6c la raifon s’en préfente d’elle-même ; les parties? des liqueurs pour fermenter doivent fë défunir 6c fe déplacer ; pour cet ef-fet il leur faut plus d’efpace qu’elles! n’en occupent dans leur état naturel» car tout alîemblage de corps qui fe dérange ne manque pas d’étendre: fes limites : fi le lieu où elles font efb rempli, ou par elles-mêmes, ou- par de l’air qui ne puifie point afifez céder aux efforts qu’elles font pour fe mou^ voir, elles feront contenues dans leur ancien état, 6c elles garderont tout au plus, 6c pour un tems, une difpa^ fition prochaine à fermenter, auffi-tôt qu’elles en auront la. liberté ,, comme
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- E X T E K IM £ N T A £ E. 2Ê’? lions le voyons tous les jours à l’ou»-verture des bouteilles de vin de Cham-pagne ou de bierre nouvelle.
- . Ce qu’on nomme vulgairement futréfattion , ou pourriture, n’eft autre ehofe qu’une fermentation qui a fait plus ou moins de progrès, & ne convient qu’à des matières mixtes, à des corps dont les parties conflituantes peuvent fe décompofer: de l’eau bien pure, par exemple, ne fermente point feule, parce que toutes fes parties font homogènes ou comme telles , 6c qu’après une évaporation confidé-rable, ce qu’il-en relie dans le vaif-feau , eft un alfemblage de parties , en plus petit nombre à la vérité, mais toujours elfentiellement femblablesà celles qui ont été évaporées. La corruption que l’on apperçoit dans l’eau, quand il y en a, eft une preuve très-certaine qu’elle n’eft point pure, & que ce qu’elle contient d’étranger eft: une matière mixte capable de s’altér ter, de fe décompofer.
- Quoique l’eau pure ne fermente point par elle-même, elle peut aider la fermentation des autres corps. Les herbes ôc les plantes font aftçz fujettes
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- a88 Leçons dë Fhÿs ique à fe pourrir & à s’échauffer ; mais oft remarque que cela leur arrive principalement dans ces deux circonftance3 réunies ; io. quand on les coupe en état de verdeur , c’eft-à-dire, avant qu?elles (oient féchées fur pied. 2°. Lorfqu’on les tient amoncellées fan3 les remuer.
- Les fucs des plantes vertes font pour l’ordinaire des parties grades ôc
- îalines combinées de différentes ma-
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- niéres , & étendues dans beaucoup de flegme : tant que ce flegme ( qui n’efl:, à proprement parler , que de l’eau ) efl allez abondant,!! entretient la mobilité des autres principes, & la foupleffe des fibres qui doivent fe prê* ter à leurs mouvemens. Dans une plante vivante, cette fondion de la partie aqueufe entre avec fuccès dans les vues de la Nature ; c’efl: un véhicule employé & dirigé félon les loix de la végétation : mais quand le trar> chant du fer a interrompu cette économie ; quand la plante ceffe de vé1-géter ; alors chaque prin pe, comme abandonné à lui' même , & n’étant plus déterminé par- les caufes qui le faifoient précédemment concourir à
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- Experimentale. 28$ la nutrition & à l’accroiffement du corps organifé, auquel il appartient, demeure libre d’obéïr à toute autre détermination. En un mot, on peut regarder tous les autres principes d’une plante morte par rapport au flegme qui les abreuve, comme autant de parties oifives qui nagent dans une certaine quantité d’eau : fi ces parties peuvent s’exhaler promptement , fi rien d’ailleurs ne s’oppofe à leur évaporation ; les plus volatiles abandonneront la mafle , & les plus fixes demeureront unies fous un moindre volume ; tel efl: l’état d’une plante qui le defleche.
- Mais fi cette prompte évaporation n’a pas lieu , la partie aqueufe, toujours fort abondante, agira comme difloivant furies autres; elle les pénétrera , elle les divifera, elle les agitera de toutes les manières ; & à leur tour ces principes développés , Sc comme aiguifés par la divifion, porteront auffi leur a&ion fur les folides, & il fe fera une diiïolution générale. Gomme tout cela ne peut fe faire fans que la matière du feu fe dégage , Sc jTe mette en jeu , cette putréfaction
- Tome IV. B b
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- S90 Leçons de Physique dqit être accompagnée d’un certain, degré de chaleur; & voilà précifé-ment ce qu’on voit arriver aux iégu* mes, aux feuilles des arbres , & aux herbes vertes que l’on a mis en tas.
- . G’efl donc avec grande raifon que Ion prend foin de faire bien fécher les herbes des prairies après qu’on les a fauchées,en les étendant & en les retournant plulieurs fois pendant la plus grande ardeur d-ufoleil : cette façon , qu’on nomme fariner, efl fi nécefi'aire, que quand on la néglige un peu, ou que le mauvais tems en empêche les effets , le foin ne manque pas de s’échauffer de de prendre un mauvais, goût. On affûre même qu’on l’a vu quelquefois prendre feu de lui-même dans les granges, ôc caufer d’affreux incendies. Ce que je dis ici du foin doit s’entendre de tous les végétaux , ôc de la plupart des fruits ; quand il s’agira de les ferrer, ou de les garder long-tems , on doit avoir attention qu’ils foient fuffifamment féchés , que leurs fucs foient comme fixés par un certain degré d’épaifïïfTement, ôc que les folides qui les renferment ne puif-fent être entammés ou amollis par
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- Experimentale. 291 aucune humidité extérieure.
- Sans cette dernière précaution, la paille même la plus féche devient fumier ; & le fumier, comme Ton fçait, n’efl autre chofe que la Iittiére des chevaux, des vaches , & des autres animaux,quife pourrit 8c qui fermente avec les excrémens. Comme cette fermentation fe fait avec lenteur , le degré de chaleur qui en réfulte efl doux j 8c peut durer long-tems. C’eft -pourquoi l’on s’en fert avec beaucoup d’utilité, non-feulement pour engraif-fer.les terres 8c les ferdlifer, mais encore pour échauffer les couches des potagers , 8c procurer d’avance à certaines plantes la douce température qu’une faifon trop tardive ne pour-roit leur donner.
- M. de Reaumur, toujours aulTi attentif qu’il elf ingénieux à rendre la -Phyfique utile, vient de faire une application fort importante de ce moyen qui efl fi,facile, 8c qui coûte fi peu. Il s’en fert avec tout le fuccès qu’on peut délirer pour fuppléer à la chaleur d’un oifeau qui couve. Il laide aux poules de fa baffe-cour le foin de pondre des œufs, 8c il les difpenfe de
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- ü.i)2 Leçons de Physique celui de les faire éclore ; de là ii arrive qu’il a beaucoup plus d’œufs qu’il n’en auroit, car on fçait que les poules ne pondent point pendant tout le tems qu’elles mettent à couver, & encore au-delà : il place ces œufs en tel nombre qu’il veut dans un ou dans plu-fieurs paniers plats ; il met ces paniers les uns fur les autres dans un tonneau couvert d’une planche arrondie 8c entourré de fumier nouveau : un feul homme prend foin que la char leur s’entretienne toujours à peu près égale , (a) 8c au bout de vingt & un
- (.a) Pour cet effet, il y a parmi les œufs un ou plusieurs petits thermomètres que Ton a foin de vifiter de tems en tems ; quand la chaleur eft .trop forteon donne un peu d’air frais en ôtant un moment cette planche arrondie 9 qui fert de couvercle au tonneau, ou en débouchant des trous qu’on y a pratiqués. Si au contraire la chaleur devient trop foible, on jajoûte du fumier plus nouveau autour du tonneau. La précaution la plus eifentielle qu’on doit avoir, c’eft qu’il ne régne point d’humidité dans le tonneau, & pour cela il faut qu’il Xoit enduit de plâtre en dedans, & que cet enduit ait eu tout le tems defécher : le dégré de chaleur le plus convenable c’efl 32 dégrés au thermomètre de M. de Reaumur; mais quelques dégrés de plus ou de moins 11e gâtent -peu.
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- Expérimentale.' 293 jours , terme ordinaire de l’incubation naturelle, on voit éclore des poulets qui ne connoifïent point de mere fous l’aîle de laquelle ils puiffent être reçus; on y a fuppléé en les faifantpaf-fer du tonneau dans une caiffe longue auffi entourée de fumier, mais inégalement , afin que les nouveaux nés puiffent eux - mêmes choifir le dégré dé chaleur qui leur convient le mieux.
- Voilà donc ces fameux fours d’Egypte (a) fi long-tems enviés par a autres Nations , vainement défirés & tentés par les Princes ( b ) , les voilà donc enfin imités, ( je dirois prefqne fürpaffés, eû égard à la facilité & au
- (a) Les habitans de Bermé , village d’Egypte à cinq lieues du Caire , font depuis très-long-tems dans l’ufàge de faire éciore dans des fours faits exprès des œufs qu’on leur porte par milliers, & de cette pratique dont ils font feuls en poflefïion , ils fe font fait un commerce très-^confidérable.
- (b) J’ai vu faire il y a treize ou quatorze ans à Chantilly bien des tentatives inutiles à ce lujet , on fe fervoit d’étuves avec un feu de lampe ; mais apparemment que la vapeur de l’huile empêchoit le fuccès. Plufieurs fois le poulet s’eif formé , mais il n’eft jamais Venu à bien,
- B b iij
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- 2p4 Leçons de Physique peu d’appareil de l’opération , ) par des fours de fumiers. Quand on a vû ce dont il eft queftion , quand on en a admiré le fuccès , on eft prefque aufli furpris de voir que cela ait été fi long-tems à le préfenter, & que ce dût être le fruit des recherches d’un grand homme r mais ne fçait-on pas que nous nous éloignons fouvent des objets que nous cherchons, parce que nous ne pouvons pas nous imaginer qu’ils foient fi près de nous : il y a prefque autant démérité à replier fon efprit fur deschofes fimples pour y recueillir une vérité que perfonne ne dai-gnoit y chercher , qu’il peut y en avoir à lui laiffer prendre tout fon ef-for pour faire une découverte à laquelle bien d’autres prétendent.
- Les fours où l’on entretient continuellement un très-grand feu , tels que font ceux des verreries ou de fayanceries, périffent entièrement 8c fe diffolvent , pour ainfi dire, lorf-qu’on les éteint pour les raccommoder , fi l’on ne prend pas la précaution d’en fermer exactement toutes les bouches 8c tous les endroits par où l’air pourroit y entrer librement.
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- Experimentale. 295*' C’eft un fait que j’ai appris des ouvriers mêmes ôc des directeurs de ces Manufactures, & contre lequel je les ai vû fe mettre en garde. Les effets de l’air humide fur le pyrophore de Mr. Homberg , dont nous avons parlé dans la dernière expérience , nous mettent à portée de rendre raifon de celui-ci. Car comme cette matière fortement calcinée fe failit avec avidité des particules d’eau qui la touchent , ôc qu’elle perd par cette imbi-bition fubite prefque toute fa confif-tance, de même l’humidité de l’air ne manqueroit pas de pénétrer intimement les efpéces de briques dont ces fours font fabriqués en dedans, fi leurs pores extrêmement dilatés par l’aClion du feu n’avoient tout le tems qu’il leur faut pour fe referrer , avant qu?on les ouvre pour les réparer.
- C’eft ici le lieu de dire un mot des -météores enflammés, qu’on attribue communément à certaines exhalai-fons qui s’embrafent fous différentes formes dans l’atmofphere, par fermentation ou autrement : c’eft un fujet qu’il feroit bien difficile de traiter à fond , fur-tout fi l’on fe propofoit B b iüj
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- 2ç)6 Leçons de Fhysiq.üe non-feulement d’expofer * mais auffi d’expliquer tous les phénomènes qu’elle préfente. Prefque tous ces feux aeriens impriment plus de frayeur que de curiofité à la plupart de ceux qui en font témoins ; s’il s’en trouve qui ayent le courage de vouloir les obferver, ces effets prefque toujours momentanés, échapent aux yeux les plus attentifs : & fi l’on veut s’en inf-truire par le rapport d’autrui, l’amour du merveilleux dans une matière qui n’en a déjà que trop , altère bien fou-vent la vérité des récits, & envelope un fait qui eft vrai, dans des circonf-tances qui ne le font pas, & qui le rendent inexplicable.
- C’efl pourquoi nous fommes encore peu inflruits fur cette partie de la Phyfique qui attire depuis tant de fié-cles les regards & l’attention des hommes. Nous n’avons fur les météores enflammés que des conjectures ; encore efl-il plus facile de les attaquer par des obje&ions férieufes, que de les défendre par des raifons fatisfaifantes de tout point: conjectures fur la vraie matière de ces feux ; conjectures fur la caufe de leur inflammation ; conjeétu-
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- Experimentale. 297 res fur la manière donc ils opèrent les effets qu’on eft comme forcé de leur attribuer; incertitude par-tout.
- A l’égard des matières que la nature employé pour ces grandes 6c effrayantes opérations, il efl affez naturel de penfer qu’elle les choifit parmi les exha-laifons qui s’élèvent de la terre, 6c qui montent dans l’Àtmofphére jufqu’à une certaine hauteur. Ce qui autorife à le croire, c’eft que ces feux font plus fréquens ,6c communément plus con-fidérabîes , fuivant les lieux 6c la fai-fon où l’on fçait que ces fortes d’exha-laifons propres à s’enflammer, font plus abondantes ; dans les pays chauds & pendant l’été des autres climats, dans les contrées où le terrain eft bitumineux ou mêlé de foufre, on voit plus fouvent qu’ailleurs 6c que dans d’autres tems les phénomènes dont il efl: quef-tion.
- Ces petites flammes errantes, par exemple , qu’on nomme Feuxfolets, 6c aufquels les gens de la campagne attribuent tant de malignité, fe voyent affez communément fur la fin de l’été , ou au commencement de l’automne dans les endroits marécageux 6c dans
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- sp8 Leçons de Physique les cimetières où la terre eft graflfe & fulphureufe de fa nature , ou par les cadavres qu’elle renferme ; l’état dtr lieu de celui de lafaifon déterminent à croire que ce font des petits nuages d’exhalaifons enflammées, ou peut-être Amplement phofphoriques qui dotent au gré du vent, & qui continuent de luire jufqu’à ce que la matière qui fournit à l’inflammation , foit entièrement confirmée , ou que la lumière dont elle brille, foit éteinte.
- Un voyageur mal inflruit de la route qu’il doit tenir, court rifque de s’égarer , ou de tomber dans quelque précipice , s’il s’obftine àfuivre cette lueur incertaine & vacillante ; mais ce n’eft point, comme on le voit bien, par la malice de fon guide ; c’efl: parce qu’il efl mal éclairé dans des lieux où il y a allez ordinairement des marres ou des trous pleins d’eau.
- J’ai peine à croire, comme l’afsûre Robert Flud 3 que quand on fe failit de ces feux , ou que quand on remarque l’endroit où ils fe font pofés, on y trouve une matière glaireufe ; il fau-droit donc qu’elle fût bien raréfiée , pour fefouteniren Pair fi long- tems.Aiï
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- . Experimentale. 299 reffe fi cette obfervation étoit bien conftatée, il ne faudroit plus regarder ce phénomène comme un feu, comme une vapeur enflammée , mais fimple--ment comme un phofphore volant.
- Il n’efl: pas douteux que parmi une infinité de matières différentes qui s’exhalent de la terre , il n’y en ait beaucoup qui foient de nature à s’enflammer ;des différentes odeurs quife font fentir dans les jardins, près des cloaques, dans les voiries & ailleurs, nous prouvent inconteftablement que les •exhalaifons font de toutes les efpéces ; que l’air fe charge desfels, des foufres, des huiles, des efprits, comme des parties aqueufes, dont nous n’ignorons pas qu’il efl abondamment rempli.
- Et toutes ces fubllances que nous fçavons être inflammables, lorfqu’elles font en liqueurs, ne le font pas moins, lorfqu’elles font fubtilifées & réduites en vapeurs. Combien de plantes aromatiques dont on voit les exhalaifons s’enflammer,lorfqu’on en approche une bougie allumée dans un lieu obfcur ? La fraxinelle , par exemple , efl: très-propre à cette épreuve : Sç fi l’on veut encore quelque chofe de plus frap-
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- 300 Leçons de Physiqüe pant j on peut recevoir dans une greffe veflieféche & bien tranfparente la famée d’un peu d’huile de Térébenthine que Ton fera bouillir dans un petit matras fur des charbons ardens. La velfie étant bien remplie de cette fumée, & ouverte feulement d’un trou large comme un petit écu , fi l’on y préfente la flamme d’une chandelle, toute la vapeur, ( fut-elle refroidie, ) s’allumera fubitement, & plufieurs fois fucceflivement.
- C’efl: par de pareilles expériences que l’on eflaye d’expliquer ces feux que nous appercevons fi fouvent à des hauteursaffezconfidérables dans l’air, tantôt fous la forme d’une fufée, 8c que le vulgaire appelle pour cela Etoiles qui filent, tantôt fous la figure d’un petit globe rayonnant de lumière , 8c qui defcend avec une médiocre vî-teiïe, ce que l’on nomme parmi le peuple Etoile tombante. Ces apparences , dit-on , font caufées par des traînées ou par des petits nuages de vapeurs inflammables qui s’allument, 8c dont la lumière prend telle ou telle direction , tel ou tel dégré de vivacité , luivant la pofition 8c la natu-
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- Experimentale. 301 fe des matières qui prennent feu.
- Il ne manque à cela pour quadret avec les exemples fur lefquels ons’ap-puye , que la chandelle qui doit mettre le feu à ces matières combuflibles * & qu’on fuppofe toutes prêtes à s’enflammer ; mais comme elles font de Rature à fermenter avec d’autres matières qui peuvent s’être élevées de la terre aufïi-bien qu’elles, & que ces fortes de fermentations , comme nous l’avons fait voir, peuvent aller juf-qu’à l’inflammation ; on peut encore , fans rien outrer abfolument, imaginer que les unes & les autres font parvenues à la même hauteur par différentes routes, 6c que le feu qu’on apper-çoit, annonce le moment où elles fe joignent & fe mêlent.
- Si cependant ces déflagrations fortuites de matières fpécifiquement différentes , qui s’élèvent dans le même milieu fans fe mêler, fi ce n’eft en certains cas, avoient peine à gagner la confiance du Ee&eur ; fi de plus ces fermentations enflammées dont nous avons donné un exemple dans la fi-xiéme Expérience , bien-loin de lui prouver la pofübilité de celles qu’on
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- 302 Leçons de Physique fuppofe clans l’Atmofphére,(toujours chargé de quelque humidité, ) ne fai-foient que lui rendre cette fuppofition plus fufpeête,àcaufe de l’attention fcru-puleu fe,mais néceffaire,que nous avons eûe de n’employer que des matières bien déflegmées ; ce ne feroit pas la peine de fuivre plus loin les raifons que l’on prétend donner des autres phénomènes du même genre ; car on va voir les feut-êtrek multiplier, & les vraifemblances diminuer à mefure que nous entrerons plus avant dans l’examen des météores fulminans.
- Qu’eft'Ce que cette lumière vive 6c fubite qui s’élance d’un nuage entre-ouvert , & qu’on nomme Eclair ? Quelle efl la caufe de ce bruit terrible que nous entendons au-deffus de nos têtes, qui éclate de mille manières -différentes , 6c qu’on appelle Tonnerre ? Lnfin queft-ce que cette matière que nous appelions foudre ou carreau qui renverfe en un clin d’oeil les édifices les plus folides, qui brûle 6c qui fond les corps les plus durs , & dont les effets tiennent du prodige , non-feulement par leur grandeur, mais encore plus parleurfingularité ?
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- Experimentale. 303
- Nombre d’Auteurs ont fait leurs efforts pour répondre à ces queftions : parmi ceux qui me paroiffent avoir le mieux réufli, on peut confulter principalement une fçavante differtation du P. de Lozeran Jéfuite,qui fut couronnée par l’Académie de Bordeaux en I72(5.0n y verra non-feulement, comme dans prefque tous les ouvrages où ce fujet eft traité , que la matière propre du tonnerre effc compofée d’exha-laifons qui s’enflamment ; mais on y apprendra encore comment elle fe prépare dans la nuée, & par quel mécha-nifme elle prend fon effor. Si l’obfer-vation qu’on lit dans une lettre à part , à la fuite de cette differtation , a été faite par un homme, qui ait vû de fang froid tout ce qu’il rapporte,& qui n’ait rien mis de fon imagination, il faut avouer que Iq, pere de Lozeran n’avoit point mal deviné, & à l’égard de rObfervateur, c’eft bien le cas de dire qu’il a pris la nature fur le fait.
- Sans entrer dans un détail auffi délicat, nous fuppoferons , comme on fait en général, que la matière du tonnerre eft un mélange d’exhalaifons capables de s’enflammer, en fermera
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- 304 Leçons de Physique
- tant, ou par le. choc & la prefïion des nuéesque les vents agitent& pouffent violemment les unes contre les autres.
- Lorlqu’une portion.confidérable de ee mélange vient à prendre feu , il fe fait une explofion plus forte ou plus foible fuivant la quantité ou la nature des matières qui s’enflamment, ou fuivant le plus ou le moins d’obf-tacles qui s’oppofe à leur expanlîon fubite.
- Si l’inflammation fe fait d’une médiocre quantité de matières, 6c au bord de la nuée ; cet effet fe paffe fans' bruit au moins à notre égard , il n’en réfulte qu’un éclat de lumière à peu près comme fi nous appercevions de loin une certaine quantité de poudre qui s’enflammât librement en plein air, 6c fans être renfermée. Voilà l’éclair qui nous éblouit, fans nous rien faire entendre. Mais quelle vivacité de lumière pour une firnple vapeur qui s’allume loin de nous ! Combien n’en faut-il pas pour nourrir pendant cinq ou fix heures Sc même davantage, tous ces feux qui fe fuccédent continuellement! Et comment tant de matières brûlées ne répandent-elles pas une odeur qui
- parvienne
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- ExPEKTMENT ALE. 305* parvienne jufqu’à nous, fur-tout quand il tombe une pluie abondante de l’endroit même ou fe font toutes ces déflagrations ! Paffons à d’autres effets.
- Qu’une plus grande quantité de cette même matière vienne à fermenter dans le corps mêmedelanuée;auffi-tôtgran-de effervefcence, bouillonnemens, exploitons : 8c Ci cette première portion éclatant ainfi , en rencontre une fem-blable qui n’ait point tout ce qu’il lut faut de-mouvement pour éclater elle-même ; elle l’animera de fon action , & celle-ci une troifiémerde proche en proche il fe fera une fuite d’explo-flons d’autant plus violentes que ces matières feront enveloppées de nuages plus épais. Ceftainfi, dit-on, que fè font ces coups (impies, ou redoublés, qu’on entend quand il tonne, 8c dont les échos peuvent encore augmenter la durée.
- La nuée entre - ouverte par les grandes exploitons, laiffe échaper une partie de ces feux qu’elle renferme. Autant de fois que cela arrive, c’efl: un éclair , plus vifqueles précé-dens, 8c qui annonce un coup, que nous n’entendrons pourtant qu’après
- Tome IV. Ce
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- 306 Leçons de Physique quelques inflans, parce que le bruit ou le Ton ne fe tranfmet pas avec autant de promptitude que la lumière.
- Si vous me demandez pourquoi tant de feux n’échauffent point la nuée qui les porte, & par quelle rai-fon la pluye qui en vient n’efl pas chaude ? Je répondrai qu’apparem-ment cette pluie fe refroidit en traver-fant l’air pour parvenir jufqu’à terre. Mais fi vous infiflez en obfervant que toutes les fois qu’il pleut, même pendant qu’il tonne , on apperçoit par le thermomètre, que l’air devient plus froid, je conviendrai du fait, & j’avouerai que c’efi une vraie difficulté qui mérite qu’on y réfléchiffe : car de l’eau qu’on peut légitimement foup-çonner d’avoir été fortement échauffée , ne doit pas naturellement rendre l’atmofphere plus froide qu’elle n’eff.
- Enfin, faifons tomber la foudre : mais avant qu’elle s’élance hors de la nuée , voyons en gros les qualités qu’elle doit avoir pour opérer, je ne dis pas toutes ces merveilles , vraies ou fauffes , dont on rempliroit des volumes, fi l’on vouloit feulement en faire l’énumération , mais ces princi-
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- Ex péri ment aie. '307 paux effets que perfonne n’ignore, 8c qui font comme la fource de tous les autres.
- • Tout le monde fçait 10. que la foudre, vient fur Tobjet qu’elle, frappe , •avec une vîteffe prefque égale à celle .de l’éclàir qui l’annonce. 20. Que fa dire&ion n’eft pas toujours celle d’un corps, grave qui obéit librement à fa pèfantéur , puisqu’elle agit latéralement , ôc même de bas en - haut. 30. Qu’elle laiffe des marques de per-tcuffîon violente , comme pourroit faire une maffe très-dure. 40. Qu’elle eff capable d’embrafer, de fondre, de .calciner dans un inftant tout ce qu’elle touche f ce que feroit.à peine le feu •le plus aftif. 5°. Qu’elle peut faire pétrir des animaux fans qu’on y apper-çoive enfuite aucune caufe de mort bien marquée. 6°. Qu’elle laiffe fou-vent après elle une fumée fort épaiffe, & une odeur de foufre qui dure long-tems 8c qui s’étend au loin.
- Quiconque entreprend d’expliquer la foudre , doit donc envifager tous ces effets, & ne propofer pour caufe que ce qui eh capable de les produire félon les loi* établies dans la Nature,
- Ce ij
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- 30S Leçons de Physique 3c que nous lui voyons fuivre dans te relie de Tes opérations.
- Pour rendre raifon de la chute précipitée de la foudre, de fa force per-cufiîve , de i’embrafement qu’elle caufe, &c. n’allons donc pas imaginer des globes de matières enflammées , qui enveloppent & qui compriment un-noyau d'air , pour en faire un corps dur & fi lourd , que la vîteffe de fa chute fui fie répondre à la grandeur de fon poids• (a) On nous renvoiroit, & avec raifon , au Rudiment de la Phyfique , pour apprendre que l’air ell de toutes les matières que nous connoiflons le moins propre à faire un corps d’un grand poids ; que les matières enflammées le raréfient ou le dilatent nécef-fairement, 6c ne le condenfent pas 5
- (a) Je ne combats point ici cies erreurs imaginaires: c’eft en fubftance ce que j'ai lu dans un Ouvrage qui n’a pas un an de date. L’Auteur eft un homme de mérite que je n’ai point deflein de mortifier par ma critique ; mais fit réputation , qu’il fioutient très-bien dans les choies qui lont plus diredement de Ion reflort, pourrait en impofer à des Ledeurs timides ; Sc c’eft uniquement pour prévenir ce mauvais eftèt que je prens la liberté de corriger les idées.
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- Experimentale. 30^ qu'un tel corps, s’il avoit lieu, péfa-t-il vingt milliers, ne tomberoit gué-=res plus vite qu’un grain de grêle, <5c enfin que quand il joiiiroit de toute la vîtefle que peut lui donner ta pe-fanteur j fans même avoir égard à la ré-fiftance d’aucun milieu , il mettroit quatre fécondés de tems pour faire une chûte de deux cens quarante pieds , ce qui ne re (Tenable gu ères à la vîtefle de la foudre. Si nous éponfons des conjectures, tâchons au moins qu’elles ne heurtent point de front les principes les plus connus & les plus certains.
- Queîqu’opinion qu’on embraiïe de toutes celles qui ont paru jufqu’ici touchant cette matière (a), la fou-
- ( a) Il faut pourtant en excepter celle de M. Maftêï, qui prétend que la foudre ne vient point d’en haut, mais de la terre: ce Sçavant efl fx ferme dans ce fentiment , il prétend avoir des preuves fi fortes pour le foutenir, qu’il ne comprend pas même comment on peut en embraifer un autre ; on juge bien qu’il compte au nombre de ces argumens, les difficultés qu’on peut faire contre l’opinion commune que nous avons fui vie , & qu’il en con-noît, comme nous, & peut-être mieux que 'nous, tous les endroits foibles. Sans adopter la prétention de M, Maflcï > je (iris bien-aifè
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- ^10 Leçons de Physique dre eft toujours une vapeur enflammée qui crève la nuée tantôt par en haut, tantôt par en bas, ou de côté, qui s’élance avec une vîteffe proportionnée à Ton explofion , comme la poudre qui s’enflamme dans une bombe porte Ton aétion aux environs quand elle a brifé le métal qui la rete-noit ; la foudre part donc à chaque coup de tonnerre qui efl précédé d’un éclair , mais elle ne frappe les objets terreftres que quand elle éclate dans une dire&ionqui l’y conduife.
- Qu’elle arrive avec une vîtefle inexprimable , qu’elle enflamme , qu’elle fonde , qu’elle confume ce qu’elle touche , c’efl l’effet que l’on conçoit d’une violente explofion > & d’un feu dont l’activité furpafle les idées communes. Quand il ne s’agit que d’étendre notre imagination pour atteindre à des conceptions dont les germes , pour ainfi dire , nous font déjà familiers ; cela coûte beaucoup moins que de pafler tout d’un coup à des idées neuves , à des idées qui
- cependant de faire remarquer qu’un habile homme.prétend que ha foudre n’eft point une matière enflammée qui tombe de la nuée.
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- Experimentale. 311 ne font foutenues par aucun exemple. Je fçai qu’une fufée , à laquelle on met le feu , s’élance dans l’air, & va crever à trois cens ou quatre cens pieds de diftance ; cette image, toute foible qu’elle efl, m’aide à regarder , au moins comme pofiîble, l’arrivée prefquc fubite d’un feu tout autrement préparé dans la partie moyenne de l’atmofphére , ôc tout ce qu’il peut faire ici-bas, foit en qualité de feu , foit en qualité de vapeur pénétrante , embrafement de charpentes , fuCion de métaux , fuffocation d’animaux , &c.
- L’efprit ne trouve pas de même de quoi s’appuyer quand il confidére ces grands chocs, ces perculîions qui parodient n’avoir porté qu’en un feul endroit, & dont les marques reffem-blent bien mieux à celles qu’auroit pu laiffer un boulet de canon , ou la chute d’un rocher , qu’aux impref-fions toujours plus étendues d’un fluide qui auroit heurté avec la dernière violence ; j’ai vu moi-même de ces coups du tonnerre tout récens dans de gros murs : rien ne reflembloit mieux à l’enfoncement qu’auroit fait
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- un corps très-dur lancé avec la plus grande force* J’ai vu des poutres bri-fées par le même accident, où l’endroit du choc étoit marqué par une place noircie , à peu près large comme la main.
- Gardons-nous bien cependant pour nous mettre l’efprit à l’aile fur ces phénomènes , de faire naître dans la nuée des corps durs & pefans , des malles folides qui répondent à l’idée que nous avons de la force percuffive du tonnerre; de c es pierres de foudre 9 par exemple , dont on prétend avoir encore les précieux relies en plufieurs endroits , & qui ne font aux yeux des connoiflèurs que des pyrites ou des pierres dont l’efpéce eil connue ; il faudroit que ces malles fulfent bien autrement grandes qu’on ne nous les montre avec toute la vîtelfe qu’on leur fuppofe, pour faire en qualité de corps durs les effets que produit fou-vent un coup de tonnerre. Il faudrait encore qu’ils ne fe" formaient que dans Pinllant même qu’ils commencent à tomber ; car comment fe fou-tiendroient-ils dans un fluide qui ne peut porter que des vapeurs.
- Achevons
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- Experimentale. 315 Achevons d’expofer l’opinion la plus vraifemblable & la plus reçue , en fuppofant pour l’effet dont il s’agit, que la matière de la foudre, toujours de la même nature que celle des éclairs, n’en diffère en ce dernier cas que parce qu’elle a été çhaffée de la nuée avant que d’avoir fait fou explofion. Semblable à la bombe qu’une charge de poudre chaffe du mortier avanr qu’elle crève, cette matière , lorfqu’elle eft arrivée à terre , éclate contre l’objet folide qu’elle rencontre , elle l’enfonce , elle le rompt à l’endroit où elle le touche ; elle ne l’enflamme point fi elle n’a pas eu le tems de le toucher affez, de s’y attacher avant que d’éclater , Sc de fe difliper. On conçoit bien qu’un tel effet ne peut fe palier ni fans fumée > ni fans odeur.
- Après tout ce que je viens de dire touchant les météores enflammés, ne me reprochera-t-on pas d’avoir jette plus d’incertitudes que d’inflruétions dans l’efprit de mon Leéteur ? J’ai cependant compté l’inflruire en lui montrant les endroits foibles du fyf-tême que j’expofois, afin que s’il n’en Tome IV. Dd
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- 314 Leçons de Physique eft pas plus content que je le fuis , il fufpende fon jugement comme je fuf-pends le mien , & qu’il fe tienne toujours prêt à examiner fans prévention tout ce qu’on pourra effayer de dire par la fuite fur le même fujet.
- Si quelqu’un, par exemple , entre-prenoit de prouver par une comparai-ion bien fuivie des phénomènes, que le tonnerre eft entre les mains de la Nature ce que l’éledricité eft entre les nôtres, que ces merveilles dont nous difpofons maintenant à notre gré , font de petites imitations de ces grands effets qui nous effrayent > & que tout dépend du même mécha-nifme : fi l’on faifoit voir qu’une nuée préparée par Padion des vents, par la chaleur, par le mélange des exha-laifons, 8cc. eft vis-à-vis d’un objet terreftre, ce qu’eft le corps éledrifé , en préfence 8c à une certaine proximité de celui qui ne l’eft pas ; j’avoue que cette idée, fi elle étoit bien foû-tenue, me plairoit beaucoup ; 8c pour la foûtenir, combien de raifons fpé-cieufes ne fe préfentent pas à un homme qui eft au fait de l’éledricité ? lAmiverfalité de la matière éledrique-,
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- Experimentale. 3 i ÿ promptitude de Ton adion, Ton inflammabilité ôc Ton adivité à enflammer d’autres matières ; la propriété qu’elle a de frapper les corps extérieurement & intérieurement ju£ ques dans leurs moindres parties ; l’exemple fingulier que nous avons de cet effet dans l’expérience de Leyde , l’idée qu’on peut légitimement s’en faire, en fuppofant un plus grand dé-gré de vertu éledrique, &c. tous ces points d’analogie que je médite depuis quelque tems commencent à me faire croire , qu’on pourroit en prenant l’éledricité pour modèle, fe former touchant le tonnerre & les éclairs , des idées plus faines ôc plus vraifemblables que tout ce qu’on a imaginé jufqu’à préfent : mais il eft tems de finir cette digrefiion, ôc d’achever ce que nous avons à dire fur les différentes manières dont on peut exciter i’adion du feu.
- Il en eft une que la nature pratique d’elle-même , & qui n’a befoin dufe-eours de l’art, que quand il s’agit de porter les effets jufqu’à l’embrafement. Le Soleil en éclairant la terre, entretient un certain degré de mouvement
- Ddij
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- %î6 Leçons -de Phys 10.01? dans le feu, qui appartient à cette Planète ; tous les corps terreffres dont les plus petits vuides font occupés pat cet élément, fe reflentent plus ou moins de fon a&ion, fuivant que leur nature les en rend plus ou moins fuf-ceptibles, ou que l’aftre qui l’excite s les regarde plus ou moins dire&e-ment : ôc tout effmefuré de maniéré, que comme l’influence du foîeil n’ell jamais fans effet, auffi la chaleur qui en réfulte fe contient-elle toujours dans des bornes qui font beaucoup au-deffous de ce que nous appelions embrafement.
- Mais ces mêmes rayons qui n’excitent qu’un degré de chaleur allez limité , quand on les reçoit dans l’ordre qu’ils ont naturellement entr’eux, en venant immédiatement du Soleil, échauffent conlidérablement, brûlent, enflamment ôc confument les corps fur lefquels on les multiplie, ce •qui peut fe faire par plufieurs moyens dont je vais donner quelques exemples , en commençant par le plus finiple.
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- . ËxfE K IMENT A t E. $îj
- ÿlll. EXPERIENCE.
- T R E P A R A T I 0 N.
- Que huit ou dix perfonnes reçoivent en même terris les rayons du Soleil fur des miroirs plans de trois ou quatre pouces de diamétre;& que cha-cune d’elles ait foin de faire réfléchit: ces rayons fur la boule d’un thermomètre placé d’une manière convenable à une diftance de douze ou quinze pieds. Voyez la fig. <?.
- Effets*
- En peu de tems on verra la Iiqueuf du thermomètre monter beaucoup au-defliis de l’endroit où elle étoiê avant que dé recevoir toutes les images coïncidentes du Soleil.
- E X P L Z C A T IO N*
- Je ne veux confidérer ici que l’effet de plufieurs images du foleil réunies, appliquées en même tems fur le même objet, renvoyant à la quinziéme Leçon tout ce que j’ai à dire touchant l’efpéce de mouvement qu’on doit attribuer aux rayons fol ai res, tou-
- D d iij,
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- 3iS Leçons be. Physiq.Ve chant la caufc & les loix de leur réflexion , ôzc.
- Chacun des Miroirs plans de notre expérience, reçoit un certain nombre de rayons , dont une partie demeure fans adion ( au moins pour Feffet dont il s’agit) à caufe des imperfections inévitables de la furface réflé-chiflante ; le refte eft renvoyé dans un efpace un peu plus grand que le miroir pour des raifons que je dirai ailleurs ; ainfi le nombre des rayons étant diminué d’une part, & leur action affoiblie , puifqu’elle efl: étendue fur une plus grande place , il arrive que le thermomètre, s’il n’étoit expofé qu’à une feule de ces images réfléchies du foleil, recevroit moins de chaleur , que s’il étoit expofé, comme le miroir, aux rayons direds» Mais ce déchet ou cet affoibliflement de l’image du Soleil réfléchie, n’eft point aufli confidérable qu’on pour-roit le croire : on voit par les expériences de M. du Fay, que la dixiéme partie des rayons folaires renvoyés par un miroir plan d’un pied en quarré > à la diflance de cent toifes, avoient encore la force de brûler, quand on les
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- Experimentale. 519 Laffembloit dans un très-petit efpace, de la manière dont nous ferons mention ci-après.
- Huit ou dix images du Soleil fem-blables à celles dont je viens de parler, étant donc réunies fur un même efpace, quoique chacune d’elle foie un peu affoibiie , toutes enfemble produifent un allez grand dégré de chaleur; & l’on conçoit bien, qu’en multipliant ainlî ces images, fur le mêmefujet, on pourroit l’échauffer, jufqu’à le brûler ou le fondre :car il n’en eft pas de ces rayons multipliés & réunis, comme de plufieurs qui au-roient chacun un certain dégré de chaleur. Une pinte d’eau chaude , multipliée huit ou dix fois dans le même vafe, ne fera pas monter le thermomètre au-delà de ce qu’une feule pourroit faire ; ou fi l’on veut, que l’égalité des volumes, dans l’exemple que je veux donner, réponde mieux à l’unité d’efpace qui reçoit les rayons, quatorze livres de mercure ne communiquent pas plus de chaleur à un petit corps, qu’une livre d’eau chauffée au même dégré: au lieu que chaque rayon folaire eft doué d’une puif-D d iii]
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- Leçons de Physique fance dont l’intenfité croît par ceîâ même qu’elle eft unie avec d’autres puiflances femblables.
- IX. EXPERIENCE.
- P RE FA RATION.
- La figure 10 repréfente un miroir ïond & concave, de métal , qui a environ deux pieds de largeur, & dont la concavité fait partie d’une fphére de cinq pieds de diamètre. On oppofe ce miroir au Soleil, de façon que fon axe AB falfe un angle fort aigu avec les rayons incidens de cet Aftre.
- Effets.
- On apperçoit un cône de lumière très-vive, dont la bafe eft appuyée fur la furface du miroir, & fi l’on préfente au fommet C de ce cône , quelque éclat de bois, on quelqu’autre corps combuftible ; le feu y prend dans le moment même, ce qu’on apperçoit par la fumée épaiffe , & par la flamme qui en fort. Une lame de plomb, ou d’argent, qu’on tient avec une pince longue , pendant quelques inftans, $u même endroit, s’y fond &. tombe
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- ExîEfcïMrNT A L E. 323 *5^ar goûtes ; les pierres s’y calcinent? & les matières qui peuvent Te convertir en verre, s’y vitrifient, Mais pour ce dernier effet, comme il faut tenir la matière en fufion pendant quelque tems, il faut qu’elle foit pofée dans un petit creu-* fait dans un charbon que l’on tient au foyer C.
- Explication.
- P ti 1 s q.u e les Géomètres confidé-ïent le cercle comme un poligone d’une infinité de côtés , & que les fur-faces tiennent tout ce qu’elles font de la nature des lignes qui les compo-fent, nous pouvons regarder la fur-face réfléchiffante de notre miroir, comme un affemblage d’un très-grand nombre de petits miroirs plans, in feu* fiblement inclinés les uns aux autres , félon la courbure d’une fphére, 8c fup-pofer , jufqu’à ce que nous le prouvions ailleurs comme il convient, que chacun d’eux recevant l’image du Soleil , ou un petit bouquet de rayons lumineux venans de cet Aftre ,fe trouve juftement tourné de manière à le réfléchir au point C, ou fort près aux environs. On voit par-là, comment
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- 522 Leçons de Physique toutes ces images font ralfemblées dans un petit efpace ; & comme on a fait voir par l’expérience précédente, que plufieurs images du Soleil coïncidentes au même endroit, y augmentent la chaleur, à proportion de leur nombre, on conçoit aifément, que toutes les facétes qu’on, peut imaginer dans un miroir concave, qui a deux pieds de diamètre , peuvent former , parles rayons qu’elles réfléchif-fent, un foyer allez ardent pour produire les effets dont j’ai fait mention.
- Ce qu’on ne peut allez admirer , c’efl la grande adivité de ce feu élémentaire , qui dans un inftant prend toute fa force, Ôc qui la perd de même ; dans ce même foyer où le métal couloit, il n’y refte aucune marque de chaleur extraordinaire, dès qu’un limple voile vient à cacher le miroir.
- X. EXPERIENCE.
- P R £ PA R A T I G N.
- Recevez les rayons du Soleil fur ain de ces verres, avec lefquels on voit
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- E X P E R ï M E K T A l T. $2$ les objets plus gros qu’avec la vûe {impie , & qu’on nomme vulgairement loupes ou lentilles, parce qu’ils font terminés par deux Surfaces convexes , dont chacune efl; une portion de Iphére. Fig. 11.
- Effets»
- A quelques pouces au-delà de ce verre, sil eft un peu large Sc fort épais du milieu, vous appercevrez le fommet d’un cône de lumière , dont la bafe fera appuyée fur la furface postérieure du verre, comme celui de l’expérience précédente avoitla fien-ne pofée fur la furface antérieure du miroir.
- Au fommet de ce cône, 6 vous expo fez quelque matière combuftible , comme de l’amadoue , du drap, un morceau de feutre , vous le verrez fumer & prendre feu dans i’inftant.
- E x plication.
- Je me difpenfe encore ici de faire connoître par quelle raifon une lentille de verre raflemble les rayons fo-laires ou leur aétion dans un petit ef-pace,renvoyant cette théorie à la Le-
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- §24 BE Physiqüe
- <çon qui comprendra les principes dé la Dioptrique. Je me contente à pré-* fent de confidérer ces rayons réunis , par un moyen différent de ceux que j’ai employés précédemment, & d’en tirer cette conféquence , que de quelque manière que cela fe faffe, ce feu, pour ainfi dire, concentré, devient «fautant plus actif, qu’il ed raffemblé en plus grande quantité dans un petit efpace ; que fon a&ion fe transmettant aux parties de fon efpéce s aux parties ignées qui font cachées Sc comme affoupies dans les pores d’une matière , les excite, jufqu’au point d’y faire naître, non-feulement de la chaleur, mais même un véritable embrafement.
- Qu’on ne croye pas cependant que cet effet vienne de quelque propriété appartenante à la matière du verre, tout dépend de la tranfparence Sc de la figure; Sc cela eff fi vrai, qu’une malfe d’eau bien nette, que l’on fait geler dans un vafe qui a la forme d’une demi-lentille , Sc que l’on ex-pofe un moment aux rayons du Soleil^ après l’avoir détachée de fon moule , ©ccafionne comme le verre de notre
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- Experimentale. 32 f Expérience, un foyer où l’on voit brûler le linge , le bois, &c. Je fais voir la même chofe & en tout tems dans mes leçons publiques, avec une malfe d’eau contenuë dans une forte de vaif-feau de verre qui a la forme d’une grande lentille.
- Ce n’eft pas non plus de la matière du miroir que dépend effentiellement le foyer brûlant dont nous avons vu les effets ; c’eft encore de la figure 8c du poli de la furface : rien ne le prouve mieux 3 que de mettre le feu 3 comme on le peut faire, aux corps combufti-blés j avec des miroirs de plâtre ou de carton doré. Il s’eff trouvé même des gens allez oififs Sc allez patiens pour en faire avec des lames de paille choifie, arrangées 8c proprement collées furune furface fphérique concaves 8c avec cette paille ainfi difpofée, on mettoit le feu à d’autre paille.
- Applications.
- Il paffe pour certain dans l’efprït de bien des gens qu’Archimédes mit le feu à la flotte des Romains, lorfqu’ils étoient devant Syracufe pour en faire le fiége. Et plufieurs Bifloriens qui font mention de cet événement, di* fent que cela fe fit par le moyen de
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- %ï6 Leçons de Physique certains miroirs, qui placés fur les remparts de la Ville , réuniffoient les rayons du Soleil en quelque endroit d’un vailleau des Affiégeans ; les Phy-ficiens moins occupés de la vérité du fait (encore douteux par bien des rai-fons (a),) que de fa poffibilité , fe font partagés de fentimens , parce qu’ils ont pris des idées différentes de la confîrudion des miroirs , & de la diflance à laquelle ils ont dû agir.
- L’effet dont il efl queflion , devient d’une difficulté qui le peut faire regarder comme impoffible, fi l’on fuppofe un miroir d’une feule furface , dont le foyer (bit à un éloignement de fix ou fept cens pieds , tel que pourroit bien être celui d’une flotte qui affiége une ville. Car alors il faudrait que le miroir fût d’une grandeur à laquelle l’art ne peut atteindre moralement parlant, & en voici la raifon.
- (a ) Confultez fur ce fujet une Differta-tion de M. Bulfinger, qui a pour titre de Spe-cuio Archimedis ; & le Mémoire de M. de BufFon , lu à la rentrée publique de l'Académie après Pâques 1747. Menu de l’Acad. des Sci gour l’année 1747.
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- Experimentale. 327
- Souvenons-nous de ce qui a été die plus haut d’après M. DuFay, que tous les rayons du Soleil qui font réfléchis par un miroir plan , d’un pied en quarré , s’étendent & s’écartent tellement après la réflexion , qu’à fix cens pieds de-là ils occupent un e£ pace environ dix fois auffi grand que le miroir. D’où il fuit que dans un pied quarré de cette place illuminée par la lumière réfléchie, il n’y a que la dixiéme partie des rayons qui font partis du miroir. Un thermomètre y feroit donc dix fois moins échauffé, qu’il ne le feroit s’il étoit plongé dans ces mêmes rayons, à une petite distance du miroir, comme de fept ou huit pieds, où l’image du Soleil réfléchie n’efl point encore confidérable-ment aggrandie.
- Maintenant, confidérons le miroir concave d’une feule furface , dont le foyer feroit à fix cens pieds, comme divifé en plufieurs portions quarrées, femblables au miroir plan, dont je viens de parler , ( a) il faudroit qu’il
- (a) Cette comparaifon ne doit pas être prife à la rigueur, puifque chaque portion quarrée du miroir concave, feroit elle-même
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- %-z8 Leçons de Physique en comprît dix pour rafTembler à fix cens pieds fur un efpace d’un pied en quarré , autant de rayons qu’il en vient du Soleil fur un feul de fes-quar--rés j Sc par conséquent il feroit nécef-faire de multiplier beaucoup le nombre des quarrés, ou ( ce qui effc la même choie) d’augmenter la grandeur du miroir plus qu’on ne peut ef-pérer de le pouvoir faire ; pour lui procurer un foyer brûlant à la diftance dont il s’agit.
- On pourrait donc regarder le fait d’Archimédes , non-feulement comme apocryphe , mais même comme impoffible, fi l’on avoit d’afièz fortes railons pour croire que la flotte des Romains ne s’approcha point des murs de Syracufe plus près que fix cens pieds, & que ce grand Mécha-nicien n’eût en fa difpofition qu’un miroir d’une feule pièce.
- Mais rien n’oblige abfolument à croire ni l’un ni l’autre; il paraît même
- un petit miroir un peu concave , mais comme cette concavité feroit peu fenfible , nous la comptons pour rien dans une explication qui ne doit lèrvir qu’à faire entendre ce que nous avons prefentement en vue.
- m
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- Experimentale. far le témoignage de quelques Au=-teurs (a)-, que la flotte Romaine s’a=* Vança vers la Ville jufqu’à la portée d’un trait qui fe lançoit avec la main r ee qui nous donne Pidée d’une dilatance bien au-delïous de fix cens pieds, & l’on peut légitimement fup~ pofer que l’ingénieux Archimédes r dans une Ville riche & accommodé© -de tout point, s’efl: aidé de plufieurs-miroirs, s’il n’a pu avec un feul rem-plir tout Ton deflein.
- Au relie, en ne confidérant que la* poflibilité du faity nous pouvons aP furer maintenant fur la foi de la théorie & de l’expérience , qu’avec des miroirs dont l’exécution n’ell pas trop difficile, on peut faire un foyer brûlant qui atteigne plus loin que le javelot qu?on lançoit avec la main. Pour éviter les frais d’un grand miroir de: métal, dont la madère & les façons: ne peuvent jamais être que d’un prix aflez confidérable , plufieurs Phyfi-ciens de ces derniers tems ont pris le parti d’en compofer avec des morceaux de miroirs plans, attachés dans»
- (a) Voyez le Mémoire de M, dé Bujfoncité-gglus haut.
- Tome IVo;
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- 330 Leçons de Physique une efpéce de chaffis , & arrangés de manière qu’étant expofés au Soleil, ils réfléchiffoient tous vers le même endroit. M. de Bufïon qui a beaucoup enchéri fur cette prémiére ébauche > en a fait conftruire un dernièrement 9 dont les effets ont agréablement fur-pris tous les curieux qui en ont été témoins. Ce miroir a&uellement, brûle du bois à deux cens pieds , fond de l’étain à cent cinquante pieds , Ôc du plomb à cent quarante (a) , ôc fon inventeur compte qu’il lui fera faire la mêmechofe, à une diftance encore plus grande.
- Je dis fon inventeur, car quoique M.deBuffon ne foitpas le premier qui ait fait des miroirs ardens de plufieurs pièces , le fien eff tellement fupérienr aux autres par la grandeur de fes effets , ôc par l’ordonnance de fa conf-truélion 3 qu’il mérite de paffer pour
- (4) M. de Buffon s’efl aidé pour la con£-fcruâion de ce miroir, de M. Paflement ,dont les talens font très-connus, fur-tout pour ce qui regarde les inftrumens de dioptrique & de catoptrique , & en particulier pour les télescopes de réflexion , dont ii a donné un Traité il y a quelques années.
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- Experimentale. 33*
- PAuteur de cette belle machine , comme Boyle paffe pour être celui de la pompe pneumatique dans l’ef-prit de bien des gens, qui n’ignorenc peut-être pas qu’il a été précédé en cela par Otto (ruerik.
- Une des perfections qu’on admire avec raifon , dans le miroir dont je parle, c’eft que Ton foyer peut fe porter à differentes diftances , chacune des petites glaces dont il effe compofé étant mobiles * & pouvant fe fixer ai-fément à différens dégrés d’inclinai-fon , de forte qu’avec les mêmes pièces on peut faire un miroir plus ou moins concave.
- “Puifque les rayons du Soleil, réfléchis même par des miroirs plans, ne perdent pas le pouvoir qu’ils ont d’é-chauffer les corps fur lefquels on les fait tomber , on doit s’attendre de voir augmenter la chaleur dans tous les endroits expofés à de pareilles réflexions , & pour cet effet il n’eff pas befom qu’il y ait de ces corps polis 9 que nous appelions communément miroirs. Prefque toutes les furfaees réftéchiffent la lumière, fin on vifible-ment, du moins d’une manière imJ
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- 332 Leçons de Physique perceptible , qui fe fait fentir avec 16 tems. Ainfi une muraille, fur-tout fi elle elf blanche &. unie , une chaîne de rochers, une montagne , 8c généralement tout corps folide oppofé au Soleil, efl capable d’en renvoyer les rayons , 8c de caufer des augmentations de chaleur particulières à certains endroits, 8c qui ne tirent point à conféquence pour la température générale de l’atmofphére.
- Les perfonnes qui tiennent un état des variations du froid 8c du chaud de chaque faifon , en confnltanttous les. jours le thermomètre à certaines heures, doivent donc examiner avec attention fi le lieu où l’inflrument efl placé, ne reçoit pas de rayons du Soleil réfléchis parquelqu’édifice ou autrement ; car comme cette caufe accidentelle eû: variable , à caufe des différentes hauteurs du Soleil, 8c par bien, d’autres raifons, les obfervations fur lefquelles elle influeroit, ne man-queroient pas de fe reffentir de ces irrégularités.
- Quand les rayons réfléchis fe mêlent à ceux qui viennent directement du Soleil 3 il enréfulte une augmenta-
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- Experimentale. 33$
- faon de chaleur bien plus fenfible encore , & plus efficace. C’eft pour, cette raifon fans doute que les fruits qui viennent en efpaliers, & que les légumes qu’on plante ou qu’on féme à l’abri d’une muraille expofée au-midi, font ordinairement plus hâtifs,, & meuriffent mieux que les autres ; il y en a tels, qui fans ce moyen ne par-viendroient jamais à maturité dans, certains climats..
- Le voyageur trouve la chaleur en Eté moins fupportable dans les lieux creux ou dans les valées,. que fur les hauteurs ; c’efl que la raaffe de l’air qui y efl échauffée comme par tout ailleurs , par les rayons direds du Soleil, l’eft. encore par une infinité de réflexions, dont les effets font d?autant plus forts, que les coteaux font plus arides, plus remplis de rochers découverts , ôc oppofés de plus près les uns aux autres.
- Si le verre de la onzième Expérience étoit beaucoup plus large,if recevroit & réuniroit à fon foyer un plus grand nombre de rayons folaires ; & puifque une lentille de quelques pouces "de diamètre, en raffemble déjà
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- f 34 Li ÇONS DE PHYSÏQÜË . aüezpour brûler , quels effets ne de-vroit-on pas attendre d’un corps diaphane, qui avec cette figure lenticulaire , auroit un diamètre de trois ou quatre pieds ? La chymie qui doit à Paétion du feu prefque tout ce qu’elle nous offre de curieux ôc d’utile, auroic lieu d’attendre de grands fecours, ôc d’heureufes découvertes, fi , à l’aide d’un pareil inftrument, elle pouvoir fubftituer, en certaines occasions, le feu pur du Soleil, à celui de fes fourneaux , dont elle a, pour ainff dire, épuiféle pouvoir.
- Tels étoient les regrets ôc les défirs des Chymiftes, lorfque M. Tfchifnau-fen, plus à portée que perfonne de les entendre , ( car il étoit Allemand) produifit ces fameux verres ardens >. dont les principaux effets font décrits dans l’Hiffoire de l’Académie des Sciences 1699, p. 90. & fuiv.MdeDuc d’Orléans, Régent, plein de zèle pour1 le progrès des fciences Ôc des arts, en acheta un dont il fit faire plufieurs épreuves en fa préfence* ôc qui fervit depuis en différens tems à Meffieurs Homberg , Geofroy, ôcc. pour faire plufteu-rs expériences curieufes, dont-
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- 33 f
- Expe rimentale.
- ©n trouve les réfultats dans les Mémoires de l’Académie. * Ce verre eft a&uellement à Bercy dans le cabinet de M. le Comte d’Ons-en-Brai; il eft convexe des deux côtés, & eft portion de deux fphéres,dont chacune auroit douze pieds de rayon ; il péfe 160 livres; & pour donner une idée de l’activité de fon foyer, il fuffira de dire ici, que l’or y fume , & fe difperfe en plufieurs petites goûtes imperceptibles, qui fautent de tous côtés.
- Quoique ces fortes de miroirs tranf-parens aient affez bien répondu à l’idée avantageufe qu’on s’en étoit faite d’avance, & que par leur moyen on puifTe obtenir des effets qu’on ne peut pas fe promettre avec un feu moins pur, avec notre feu commun» on peut les regarder cependant comme une reffource fur laquelle il n’y a guéres à compter pour des particuliers, tant à caufede ladépenfe qu’ils exigent ,que par les difficultés qu’on trouve à les mettre en ufage ; à peine trouve-t-on dans toute une année
- huit ou dix jours propres à ces fortes d’opérations, encore n’ed-ce point dans l’Eté qu’il les faut choilir ; car
- * 1708» P. I4i-*7° J •
- 3 P»
- 1707* p«£» 40.
- 1709. pagf 16z<
- 1711. pago 16»
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- 336 Leçons ce Physique*
- ( ce qu?on n’auroit jamais voula croire , fi l’expérience ne l’avoit fait! voir, ). les grandes chaleurs riuifent confidérablement à ces effets ; de plus on a toutes les peines imaginables à tenir au foyer les matières qu’on voudroit y travailler ; & enfin-l’embarras de manier une pareille machine , ajoute beaucoup à la délica-tefife des Manipulations, qui exige fouvent une induftrie peu commune de la part de l’Artifte.
- Le frottement ou les coups redoublés , la fermentation & i’effervef-cence , la réunion des rayons folaires, voilà donc les principaux moyens par lefquels nous voyons commencer l’embrafement ou l’inflammation^ des matières combuftibles. Nous allons voir dans la Leçon qui fuit,* comment ce feu , une fois excité exerce fon a&ionfur les autres corps, à quoi l’on peut réduire fes principaux effets , & de quelle manière on-peut les entretenir, les augmenter ., les modérer & les faire cefTer.-
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- XEERIMENTÂHE. 337
- -<2-X**X- $SC- -^C-üBC-^SsC- 3KîK * * x x--X- X « « X--X X x x #
- XIY- LEÇON-
- i /. /
- Suite des propriétés du Feu*
- piaa^a«ggaBsaHæ5ES5fflg^BB^B>™
- III. SECTION,
- Des effets du Feu,
- T O us les effets du feu^ quoiqu’ils nous paroiffent extrêmement variés Sc multipliés, peuvent fe rapporter à ces deux chefs. i°. Luire ou Jclairer. 2°. Rarcfier les corps, c’eft-à-dire, étendre dans un plus grand efpace les parties -qui les compofentj en diminuer ou en faire ceffer l’union & la cohérence. De ces deux effets principaux je ne veux déveloper ici que le dernier, l’autre appartenant à la lumière, dont je dois traiter dans le cinquième volume. Je me propofe. donc de fui-vre l’adion du feu fur différentes matières , de faire remarquer les divers çhangemens qui ont coutume d’enré-
- Tome IV. F f
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- 33$ Leçons de Physique fui ter, félon la nature du corps qui s’échauffe ou qui s’embrafe.
- Ces deux caufes combinées, je veux dire le degré de chaleur & le choix de la matière que Ton chauffe , nous font voir dans les effets du feu, des variétés fi confidérables, qu’un efprit peu circonfped pourroit croire que la nature opère les contraires par la même voie. On amollit certains corps au même feu qui en‘ durcie d’autres ; dans le même fourneau l’on voit couler telles & telles matières s où d’autres qui étoient molles fe dur-eiffent. Ce qui devient liquide par un certain dégré de chaleur , s’épaiffit jufqu’à être un corps dur quand on le chauffe davantage. Un métal fe purifie au feu, tandis qu’un autre s’y altère ? &c.
- Ces changemens fi différens entra eux , commencent tous, ou fonc précédés par un premier effet qui eff commun à tous les degrés de chaleur , ôc à toutes les elpéces de matières fur lefquelles on fait agir le feu.A-vant tout autre changement, le corps chauffé fe dilate,fa maffe fe raréfie,fon volume augmente^ cela eff figéné?
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- 1 Experimentale. 339
- vfal ,.que le pouvoir de pénétrer & de raréfier tout, peut être regardé comme le caradère diflindif du feu; nous voyons bien des matières qui en pénétrent d’autres, ôc qui les dilatent ; mais je ne conriois que le feu qui s’in-finue fans exception dans tous les corps, qui rende leur matière plus rare , & qui défuniffe nécessairement leurs parties. Etablirons ceci fur des expériences bien décifives, ôc pout; faire voir combien cette vérité a d’étendue , chauffons des liquides & des folides, ôc parmi ceux-ci choififfons par préférence les corps les plus com-pads, les plus durs, ôc ceux dont les parties ont le plus de roideur; le ver-, ré , par exemple, ôc les métaux, afin que le Ledeur voyant la dilatation bien prouvée dans les efpéces qui femblent les moins dilatables , foit comme forcé de la conclure à fortiori pour toutes les autres.
- c v a
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- 54° Leçons de Physique PREMIERE EXPERIENCE.
- Préparation.
- ' A Fig. i. eft un vaîfleau de verre formé d’une boule creufe de la grof-feur d’une orange , ou à peu près , 8c d’un tube long de douze ou quinze pouces, dont le diamètre intérieur n’a gu ères qu’une ligne : ce vailfeau eft rempli d’eau colorée jufques en a, où.l’on met une marque avec un fil noué ou autrement , mais toujours de manière qu’on puilfe la changer de place. Si l’on tient d’une main cet infiniment, , qui rellemble allez à un gros thermomètre, & qu’on en plonge la boule pendant quelques inftans, dans un vafe rempli d’eau prête à bouillir ; on apperçoit ce qui fuit.
- Effets.
- Pendant l’immerfion de la boule ; on voit la liqueur du tube defcendre précipitamment de huit ou dix lignes, Sc quelquefois davantage au-delfous de la marque qui eft en a , 8c remonter enfuite un peu plus haut que cefi
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- È X P E R I M É N t À L t. 34ï
- endroit, dès qu’on a ôté la boulé de l’eau chaude.
- Si l’on remet là marque où la liqueur a celle de monter, & qu’on replonge la boule, on apperçoic encore le même effet, 6c ainft plufieurs fois de fuite.
- - Mars les derniefes immerfions font moins defeendre la liqueur que les premières, 6c cette liqueur, en remontant, excède la marque d’autant plus que la boule a été plongée un plus grand nombre de fois , ou que fes immerlions ont été d’une plus longue durée.
- ExPtîCAtïÙÂS*
- Quand un corps chaud en touche un autre qui l’eft moins , il lui com-.munique de fa chaleur fuivant de certaines proportions, dont j’aurai occa-fîon de parler dans la fuite ; c’eft-à-dire, que le feu ou fon aètion palfe de l’un à l’autre, 6c continueroit d’y paf-fer, s’il y avoit affez de tems , jufqu’à ce que les deux corps unis, l’un en fe refroidiffant, l’autre en s’échauffant, euffent acquis une température commune 6c nouvelle pour tous les deux*
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- ' 'Ainfi le feu qui efl dans l’eau du vafe B , pénétrant l’épailfeur de la boule de verre, qu’on y plonge, en écarte les parties, & augmente par cet effet fa capacité : la boule devenue plus grande reçoit une portion de la liqueur qui efl dans le tube , ce qui ne peut manquer de caufer un vuide au-deffous de la marque a.
- Mais aufTi-tôt que cette boule efl: fortie de l’eau chaude, elle efl bientôt refroidie , tant par l’air qui la touche extérieurement , que par l’eau qu’elle contient, & qui n’a pas eû le Icm" de s’échauffer comme elle. Ses parties fe rapprochent donc , elle reprend à peu près fa première capacité , & ne pouvant plus contenir la portion de liqueur qui étoit descendue du tube , elle doit l’obliger à remonter vers a.
- La liqueur y remonte en effet, 8c même un peu plus haut, non pas que la boule foit devenue plus petite qu’elle n’étoit avant fon immerfion , mais parce que l’eau qu’elle contient a reçû un peu de la chaleur du verre , & que cette eau étant-elle même fuf-ceptible de dilatation, comme je le
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- Ê X f Ë R f M E N ï' Â t É. 545:
- prouverai ? fon volume en eft un peu augmenté.
- Cette afcenfîon de la liqueur dans le tube, au - deffus de la marque , donne un nouveau degré de force à la preuve que je tire de la dépreffion qui a précédé ; car puifque la chaleur, bien loin de diminuer le volume de
- l’eaü qui eft dans la boule (fi quelqu’un vouloit le croire.) eft capable' àu contraire de le dilater 8c de l’étendre, il n’eft pas poffible d’attribuer' à une autre caufe qu’à l’aggrandifre-ment du verre , cet abbaiffement de la liqueur qu’on apperçoit d’abord dans le tube.
- Après que îe verre eft refroidi, s’il eft replongé une. fécondé ou une troifiéme fois dans l’eau chaude; il s’y dilate de nouveau , & l’on voit recommencer tout ce qui dépend de cette dilatation ; nouvel aggrandiffe-ment de la boule, nouvel abbaiffe-ment de la liqueur dans le tube.
- Mais comme les immerfions multipliées donnent lieu à la chaleur de fe communiquer allez fenfiblement à l’eau colorée de la boule, cette ligueur raréfiée elle-même, augmenta
- F f iiij.
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- ^44 Leçons de Physique un peu de volume, & ne laiffe pas dans le verre qui s’aggrandit, autant de vuide qu’elle en laifferoit, fi elle reftoit froide , d’où il arrive que la boule fe remplit, d’autant moins aux dépens de la liqueur qui eft dans le tube : la même chofe arrive , & par les mêmes raifons ; fi la boule , au lieu d’être plongée un grand nombre de fois de fuite, l’eft feulement une fois ou deux pendant un certain ef-pace de tems.
- Applications.
- Lorfque je plonge dans l’eau chaude , l’inftrument dont je viens de parler , la plûpart des perfonnes qui me Yoyent faire CCtte expérience , s’imaginent toujours que la boule va être fcrifée parl’a&ion fubite du feu qu’elle éprouve : elle le feroit en effet, fi le verre n’étoit pas fort mince , ou fi la chaleur ne l'attaquoit que par un endroit feulement; caries parties ignées qui font effort pour le pénétrer, dilatant fortement fa furface extérieure, avant que celle du dedans puiile être étendue proportionnellement , ne înanqueroient pas d’occafionner une.
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- Expérimental e." 3 4/ folution de continuité. C’eflce qu’on voit arriver tous les jours aux caraffes ou autres vaiffeaux de verre épais , qu’on expofe brufquement à un grand feu , ou aux gobelets & aux pots de criftal ou de fayance , qu’on emplie fans précautions d’une liqueur très-chaude.
- Mais fi tous ces vaiffeaux font bien minces, 8c que le degré de chaleur auquel on les expofe, fe partage également , 8c en même - tems à toute leur furface , il arrive rarement qu’ils fe caffent, parce que toutes les parties fê prêtent comme de concert à l’a&ion du feu, 8c qu’en s’écartant un peu les unes des autres, pour donner paffage à cet élément, elles confer-vent entr’elles le même ordre qu’elles ont coutume d’avoir.
- Ce n’efl pas qu’on ne puiffe bien aufïi donner un grand degré de chaleur à un vafe de verre épais fans le caffer ; ces mêmes caraffes qu’on voit fê fendre au feu , quand on les en approche fans précaution, on peut les y tenir, lorfquelles font mieux ménagées jufqu’à faire bouillir l’eau qu’elles contiennent : il ne s’agit que
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- ÿ4& t-içoÿs dé Physïqüë
- de les chauffer par degrés, & lente-ment, afin que la matière du feu les puiife pénétrer peu à peu , & en dilater les pores fans interrompre entièrement l’union des parties. C’efl ainfl qu’on préferve de fracture le gobelet ou la talfe qu’on veut remplir d une liqueur bouillante , en féchaudant d’abord pat la vapeur, ou par quelques gouttes de cette liqueur qu’on y fait couler 8c qu’on remue.
- « Au relie , fi ces vaiffeaux fragiles dans lefquels on peut impunément faire bouillir de l’eau avec l'a précaution dont je viens de parler , ne font pas toujours pleins ; on court grand
- ^ 0 ,-4 1 /*— f-, J -î
- 2TrîAi|'l;rv>- 1^55C?' V'(LfTL' IXZ ÎÇWtitlt>
- viendra à les remuer ; & en voici la raifon. La partie vuide s’échauffe beaucoup plus que celle qui eff pleine * fi l’eau en balançant vient à la toucher; cette eau fut-elle bouillante , elle refroidira promptement l’endroit du verre qui en fera mouillé ; 8c alors la furface intérieure , dont les parties fe condenfent 8c fe rapprochent, n’étant plus étendue d’une manière proportionnée aux autres couches ?
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- îxîERIMEMt ALE. 347 qui forment l’épaifleur du verre , iî arrivera entr’elles quelque défordre qui fe manifeflera par une ou plu-.fieurs fêlures.
- Un émailleur peu expérimenté qui chauffe un tube de verre fort épais au feu de fa lampe , efl tout étonné de le voir fe brifer avec éclat , dès qu’il a reçû un certain degré de chaleur ; il doit,ÿen prendre à l’une des deux caufes dont je viens de parler; ou il a chauffé brufquementun verre épais qu’il devoit ménager davantage , ou ce verre creux contenok un air humide qui n’a point permis à la furface intérieure de recevoir une chaleur
- 'égale à celle qu’on lui donnoît par dehors. Il fuffit d’apprendre à cet Ar-tifie qu’un tuyau de verre qui efl humide par dedans, foit pour avoir été mouillé , foit pour avoir feulement fervi de canal jpendant un certain tems à. l’air de l’atmofphere, ne fe féche .que très-difficilement ; car d’ailleurs il n’ignore pas que la plus petite goutte d’eau fait caffer le verre ou l’émail qui efl: chaud : Sa pince légèrement hume&ée de falive lui fers
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- 348 Leçons de Phï'sïq.üé tous les jours à couper, ou à détacher les pièces qu’il vient de travailler.
- C’efl: peut-être de-Ià qu’efb venue cette manière de couper le verre avec 3e feu ôc l’eau, que des gens oififs êc adroits fçavent fi bien ménager , qu’ils viennent à bout de faire d’un verre à boire une efpéce de ruban tourné en forme d’hélice, dont les circonvolutions fe féparent & fe rejoignent à l’aide du refibrt de la matière : voyez, la Fig, 2. Ces découpures fe font par le moyen d’une mèche foüfrée, qui ne chauffe le verre que dans une ligne , ou dans un efpace Aûic étroit, que i on refroidit auüi toc avec une plume ou un petit bâton mouillé, & même quand la première fêlure paroît ,ceux qui ont un peu d’habitude la conduifent prefque toujours où ils veulent avec un fer chaud , ou avec un petit charbon allumé. Pour moi quand j’ai de gros tuyaux ou des cols de ballons à couper, je commence par entammer le verre avec l’angle ou le tranchant d’une lime, & enfuite avec un morceau de fer anguleux que je fais rougir 3 & que j’y appliqueje
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- Expérimental t. 343* féufiis allez bien à faire fendre la pièce , fuivant la ligne que j’ai tracée.
- La vaifielle de fayance ou celle de terre vernifiee fe fend auili au grand feu , quand on l’y expofe précipitamment , non pas tant par elle-même , peut-être , que par la couche d’émail ou de matière vitrifiée, dont elle efl: couverte & colorée : car fi cet enduit eft d’une certaine épaififeur, l’action d’un feu trop violent le fait fendre , (5c les parties en fe quittant peuvent déterminer celles de la terre cuite, aufquelles elles font unies à fe féparer de même.Ce qui meferoitpen-fer ainfi, c’eft que la fayance qu’on fait pour aller au feu, eh émaillée plus légèrement que d’autre , & qu’elle n’eft bien à l’épreuve d’une grande chaleur, que quand fon enduit ell entr’ouverr par une infinité de petites fêlures, qui donnent lieu aux parties ignées de fe partager & de pénétrer la terre par un plus grand nombre d’endroits. Je fçais bien aulïi que la terre même en eft préparée autrement que celle de la fayance commune 9 qu’elle ell plus légère , plus poreufe 9 ;§ç mieux maniée : ce que je remar^
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- 55'° Leçons de Physique .que à l’égard de l’émail qui la recouvre, je ne prétend le citer que comme une caufe fécondé oufubalterne delà qualité qu’elle a de réfifter au feu.
- De toutes les matières fragiles dont on fait des vaiffeaux, il n’en eft pas qui foutiennent mieux l’aétion fubite du feu que la porcelaine ; rien ne le prouve mieux que l’ufage des taffes. dans lefquelles nous voyons tous les jours verfer du thé , ou du caffé pref-que bouillant. Si la porcelaine étoit auffi commune que le verre , il feroit très-commode de pouvoir la lui préférer dans bien des occafions, fur-tout dans les laboratoires deChymie,où les matières que l’on traite font fou-vent de nature, à ne pouvoir pas être mife dans du métal, & quelquefois encore moin.; propres à être chauffées dans de la terre cuite, trop poreule ou incapable de foutenir un grand dégré de feu. Un Artiffe intelligent qui fentira ce befoin pourra fe procurer des vailfeaux de porcelaine, fans qu’il lui en coûte prefqu’autre chofe , que le verre même dont il appréhende de fe fervir. En profitant d’une découverte que nous devons à M. ds_
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- Experimentale. Keaumur* , il n’aura qu’à remplir de plâtre paffé au tamis le vaiffeau qu’il aura defTein de convertir en porcelaine , & le porter au four d’un potier en terre , il l’en retirera tel qu’il le defire , c’eft-à-dire, tout femblable à la vraie porcelaine , à demi tranlpa-rent comme elle, capable d’être chauffé brulquement & de foutenir un très-grand feu fans fe calfer. (a)
- A l’égard du changement de capacité qui arrive aux vaiffeaux que l’on chauffe , foit extérieurement, foit intérieurement ; il faut remarquer que la dilatation'de la matière, qui en eft la caufe , pourroit fe faire de façon qu’elle eût un effet tout contraire à celui de notre expérience. Si la boule que j’ai plongée ; par exemple , au
- ( a ) Si quelqu’un veut faire utage de ce que j’indique ici, il convient qu’il conlùlte le Mémoire même de M. de Reaumur , pour fe mettre au fait de certaines pratiques dont le -détail ne peut être placé ici. Il y en a deux fur-tout qu’il ne faut pas négliger ; la première eft le choix du verre: le plus commun, celui qui eft brun ou jaunâtre , réuftit mieux ,que le plus blanc : La fécondé eft de mêler du fablon avec le plâtre, à peu près à quantités .égales pour le raréfier.
- Ménâ
- de f sïcad* des Sc. '
- 370.
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- 3^2 Leçons de Physique lieu d’être régulièrement ronde, avoir des enfoncemens femblables à celui qu’on fait communément au cul des bouteilles à vin ; ces parties enfoncées , en fe dilatant, porteroient leuc augmentation de volume contre la liqueur contenue dans le vailfeau , ôc ne manqueroient pas de la faire monter vers l’orifice , à moins que l’ag-grandiffement des autres parties qui fe fait en fens contraire, ne rendît cet effet infenfible, ou par excès ou par compenfation.
- On fera pleinement convaincu de la jufteffe de cette remarque, fi l’on remplit d’eau une bouteille mince , qui ait le cul bien renfoncé ; & dont on ait prolongé le col avec un petit tuyau recourbé ôc maftiqué avec de la cire molle , ou autrement, Fig.3. Car fi l’on verfe de Peau prefque bouillante en C, on verra la liqueur monter dans le tube avec autant de promptitude qu’on l’a vffdefcendre , lorf-que fai plongé dans Peau chaude , la boule de Pinftrument repréfenté par la Fig. 1. & fi l’on s’imaginoit que cet effet vient de ce que Peau de la bouteille s’eft raréfiée par le dégré de
- çhaleuç
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- E, X P E R I M E N T A L E. $ fehaleur qu’elle a pu recevoir. Il fufïira de renverfer l’eau qui eft en C, pouf voir que ce foupçon porte à faux ; car dans l’inftant même , on verra la liqueur defcendre dans le tube, à peu près à l’endroit d’où elle étoit partie pour s’élever : un effet aufïi prompt ne peut légitimement s’attribuer au refroidiffement de l’eau qui eft dans 1& bouteille.
- II. EXPERIENCE,
- T R E P A R-A T I O N.•
- La Fig» 4. repréfente un inftrument .qui le nomme pyrométre , parce qu’on s’en fert pour mefurer en quelque façon i’aftion du feu. 11 eft compofé premièrement d’une- lampe à l’efprit de vin D dT garnie de plu fleurs petites mèches de coton, femblables en-tr’elles pour la groffeur & pour la longueur. Secondement, de plufieurs leviers renfermés dans une boëre cylindrique de verre EF, 8c qui fe cor-refpondent, de maniéré que recevant: le mouvement de la pièce G , ils le; tranfrnettent par le moyen d’une portion de roue dentée ou rateau, & pat* Jom l K fr g
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- 35*4 Leçons de Physique lin pignon , a une aiguille H h , qui parcourt horizontalement un cercle divifé en deux cens parties égales. Les bras de ces mêmes leviers & le rayon du rateau avec le pignon qu’il mène , font tellement proportionnés, que la pièce G , avançant d’un quart de ligne fait faire à l’aiguille un tour entier ; & comme la circonférence du cercle qu’elle parcourt a deux cens degrés, dont chacun eft allez grand pour être divifé en deux par le coup d’œil d’un Obfervateur un peu attentif; il eft évident que la pièce G, ne peut s’avancer de la feize centième partie d’une ligne qu’on ne s’en ap-perçoive par le mouvement de l’ai— guille.
- Un tiroir pratiqué dans le pied de cet infiniment contient des cylindres de différens métaux , tous égaux en longueur , ôc dont on a rendu la grofleur égale en les faifant pafter par la même filiere (a) ; chacun eft terminé d’une côté par une vis qui s’ajufte à la pièce G, tandis que l’au-
- ( a } Les cylindres dont je me fers ont tous «xaâement la même longueur, qui eft d’environ fîx pouces, ^ le même diamètre qui eft sle trois lignes.
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- ExP EK IM EN T A EE. ' ÿff Ire. bouc eft arrêté & foutenu par le pilier I, comme on le peut voir par la Fig. 4.
- On place ainfi lucceflivement le Cylindre de fer, ôc celui de cuivre jaune ; on allume toutes les mèches à la fois (a), ôc l’on compte par le moyen .d’une montre, ou d’une pendule à fécondés , combien l’aiguille parcourt de dégrés dans un tems donné»
- Effets.
- Dans l’inflant même que la flamme des mèches commence à agir fur le métal, ori voit l’aiguille fe mettre en* mouvement, & parcourir les dégrés avec une telle vîteffe, que dans l’ef-pace d’une demi-minute on en compte environ y80, fl l’on fait l’expérience avec le cylindre de fer, ôc $60 , fi creft avec celui de cuivre jaune , ce qui elî à peu près dans le rapport de 3r à y,. ( b )
- ( 4 J Avec un petit morceau de papier allumé qu’on paffe très-rapidement , toutes les mèches déjà hume&ées d’efprit de vin s’allument en moins d'une fécondé.
- ( b ) Je m’exprime ici en nombre rond , 8s.' je ne prétend point fixer avecprécifion les dilatations relpeétives des métaux ; cela dépend-
- Gg >i
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- $$6 Leçons e>è Physique
- Si l’on éteint les mèches de la lam.-* pe, aufli-tôt on voit rétrograder l’aiguille , & parcourir en fens contraire tout le chemin qu’elle avoit fait précédemment : cette rétrogradation fe fait d’abord avec allez de vîtelTe, mais enfuite elle fe ralentit & devient fi peu. fenfible fur la fin , qu’elle ne s’achève qu’au bout d’un tems allez confidé-rabîe , & plus ou moins long , fui-vant la température du lieu où fe fais l’expérience»
- Explication,
- Les métaux, même les plus compacts & les plus durs , font poreux j leur porofité eft telle que certaines liqueurs les pénétrent & les dilfolvent. île feu qui coule des mèches allumées
- d’une fuite très-nombreufe d’expériences délicates , qui 'ne peuvent entrer dans un Ouvrage élémentaire, tel que celui-ci» Le Leéleur curieux de s’inftruire fur ce lujet d’une manière plus étendue & plus approfondie, pourra consulter les Commentaires de M. Mufchenbroek lurles Expériences de l’Académie, del-Ciment<t-Torne zrpag. iz. & feq. il y trouvera un long & curieux détail d’épreuves faites avec 1 epyro-métré, dont ce Sqavant eft le premier Au» îeur.
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- r c ici ’MOjæj ymr yji svoj^
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- Experimentale. 35^ <eft un fluide plus fubtile & plus pénétrant que toutes les liqueurs que l’on connoiffe : il s’infinue donc dans les cylindres de fer 8c de cuivre de notre expérience, ôc met en a&ion les parties de feu qui font logées naturellement entre les parties propres du métal; 8c par ces deux caufes je veux dire,, par l’introdudion d’un feu étranger, & par l’expanfion de celui qui appartient au métal , les cylindres dont il efl: queftion doivent fe dilater ôc s’étendre dans toutes leurs dimen-fions.
- Mais comme il y a plus de parties dilatées fur la longueur que fur le diamètre , 1’allongement doit fe faire mieux fentir que l’augmentation de groffeur : c’efl: pourquoi l’on attache d’une maniéré fixe le cylindre par une de les extrémités en G, afin que toute la quantité dont il s’allonge fe porte contre là pièce D , à laquelle il elt joint par l’autre bout ; ainfi les deux mouvemens en avant 8c en arriére de la pièce D,îont des effets néceffaires » 8c. des preuves inconteftables de l’allongement du cylindre chauffé , 8c du raccourciffement qu’il fouffre enfe lefroidiffant.
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- Leçons de Fhysïq..üë Si tous les métaux ne fe dilatent pas également au même degré de feu , Sc dans le même efpace de tems ; il enfant chercher la caufe dans leurs différentes denfités, dans la iiaifon & Ia; ténacité plus ou moins grande de leurs parties, dans la dofe plus ou moins forte des parties inflammables que la Nature a mêlées avec leurs autres principes , dans la différente diftribution de leurs pores, Scc. toutes recherches extrêmement délicates Sc compliquées , que l’on n’a pas encore beau-cou p approfondies.
- Dès que les mèches de la lampe font éteintes , le feu qui efl: entré dans le métal s’évapore au-dehors, Sc l’a&ion de celui qui refte n’étant plus entretenue, fe ralentit peu-à*peu, ce qui donne lieu aux parties du métal de fe rapprocher, Sc au cylindre qui fe refroidit, de reprendre fa prerfiiére grandeur.
- Cela le fait d’abord aflez prompte* ment, parce que le métal encore dilaté , laifïe échapper plus librement les parties fbrabondantes de feu donc il efl pénétré , Sc que l’air environnant , confidérablement moins chaud
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- Expérimenta le. y
- que lui, les reçoit ôc les abforbe s> pour ainli dire, avec avidité; ôc en* -fuite, parce que ces raifons ne fublif-tent plus, les derniers degrés de re-froidiffement ôc de condenfation, ne s’achèvent qu’avec beaucoup de lenteur,
- A PP Z I C AT IO N JV
- Ce que nous voyons fe faire ici par le feu d’une lampe appliqué à des petits cylindres de fer ôc de cuivre , arrive de même , proportion gardée, à tous les métaux qui s’échauffent, de quelque manière que ce foit. La lame d’une feie qui n’a point allez de voie, (^) s’épailïit dans les corps durs par fa chaleur que lui donne le frotement, ôc fa-jtigue beaucoup la perfonne qui s’en fert. Il en eft de même des forets, des, villebrequins Ôc autres outils , qui s’échauffent en travaillant, ôc qui fe trouvent engagés dans des matières qui ont peine à céder à l’augmentation
- (a) On donne de la voie à une feie , en écartant un peu les dents de part & d’autre , du plan de la iame ; ou bien on prépare cette lame de façon qu’elle foit plus épailTe du côté de 1» denture, que dans le relie de fa largeur.
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- %6o Leçons de Phvsiqlü'E de leur volumeou qui fe gonflent àufli par la-même caùfe.
- Tout métal expofé .a l’ardeur dit Soleil, doit donc s’étendre &nous avons une preuve bienfenfible de cec effet à la machine de Marly , où. le' mouvement des pompes qui font établies fur la montagne , vient de la ri-viéie, & le communique par des barres de fer affemblées à fourchettesÔc
- foutenues d’efpace en efpaee par des leviers qui font mobiles fur une de leurs extrémités ; toutes ces barres > depuis le plus grand froid de l’Hiver,, jufqu’au plus grand chaud de l’Eté ,, varient tellement de longueur , qu’on a été obligé de faire plufieurs. trous à. l’endroit de leur jondion , pour être en état d’allonger, ou d’accourcir la. chaîne qu’elles forment par leuraffem-blage , en faifant entrer plus ou moins lé bout d’une barre dans la fourchette de l’autre, où elle s’arrête avec une cheville» Quand une barre de fer de fix pieds ne s’allongeroit que de deux-tiers de ligne du grand, froid au grandit de chaud ; for cent toifes r ce feroit plus t^îcadém, dé fix pouces d’allongement, * ôc en l' voilà, affez pour faire fendr combien:
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- Experimentale. 361 le jeu des pillons feroit dérangé , il cette longue chaîne qui leur commua nique le mouvement, fouffroit, fans correction, les changemens que les différentes températures y peuvent caufer.
- . Les horloges de clocher, & généra-lement toutes les machines, qui ne font point, ou qui ne font qu’imparfai-ment à couvert de la grande ardeur du Soleil, doivent néceffairement s’en refc fentir, par raport à la liberté de leurs mouvemens ; les tiges s’allongent, & font porter les épaulemens ; les pivots groffiffent &font plus ferrés dans leurs trous, les diamètres des roues croif-içnt & les dents prennent plus d’engrenage. Il eff vrai que le balli ou la qage qui renferme 8c qui foutient tputes ces pièces , s’aggrandit au fît dans toutes fes dimenfions ; mais s’il peut en naître quelques compenfa-tions qui confervent les raports entre certaines parties, il eft poffible auffi que ces effets aillent à contre-fcns pour d’autres qui en font confidéra-blement dérangées. Qui fçait même fî ]a chaleur du gouffst n’eftpas capable 'Lomé IV. H h
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- * Tom. ^ pag.iO’/A
- fm-
- 362 Leçons de Physique de changer quelque chofe à la marche d’une bonne montré, par le feul changement qu’elle ell capable de caufer aux dimenfions des pièces dont la juf* telle ell: fi préeifei
- Ce que je dis par forme de foupçon à l’égard d’une montre, je le puis affu-rer très-pofitivement pour les pendules ou horloges, dont la marche ell réglée par les ofeillations d’un corps grave , fufpendu par une verge de métal* En parlant de cette efpéce de mouvement , 8c de l’application qui en a • été faite par M. Huyghens, * j’ai re-marqué , qu’après avoir trouvé ‘ le moyen de rendre la durée des ofcilla-tions uniforme 8c confiante par la nature de la courbe qu’elles décrivent, on avoit encore à craindre que cet ifo-chronifme ne fût troublé par les chan-gemens que le chaud 8c le froid pour-roient caufer à la longueur de la verge du pendule. En effet cette verge étant de métal, 8c par conféquent fufcepti-ble de condenfation 8c de dilatation , comme l’expérience précédente le fait voir, on peut s’attendre que dans les rems ou dans les lieux chauds elle-
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- ÉXPËRïMIN'fAtEi $6 3 s’allongera, & qu’au contraire elle diminuera de longueur, lorlqu’elle viendra à fe refroidir, (a)
- On a penfé qü’on pourroit remédier à cet inconvénient, en oppofanC à elle-même la caufe phyfique d’où il procède; c’eft-à-dire, en faifant en iôrté, que là même chaleur qui fait allonger la verge du pendule, fit auflï remonter d’autant le centre du corps gïâve, ou defcendre fur la même verge le point fixe autour duquel fe font les ofcillâtions.
- * M. Graham (£) me paroît être le premier à qui cette idée fe foit offerte»
- St qui ait commencé à la mettre en exécution. Au lieu d’attacher au bout de la verge une boule ou une lentille fo-lide, comme ôn a coutume de faire, il y mit pour corps grave une boëte ou vâfe cylindrique qu’il remplit pref- *5^^ qu’éntiérement de mercure ; St voici thns Phi-quê-1 étoit fon raisonnement.* a Si d’u- sTn* »- ne faifon à l’autre, dit-il, la tempéra- 32*.
- s
- ' t
- ( a ) Il faut voir à l’endroit cité ci-deifus , comment la longueur du pendule influe fur la durée de Tes oléillations.
- (b) Fameux Horloger de Londres, & Mers,-jbre de la Société Royale,
- Hhij
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- $-64 Leçons de Physique » ture varie allez pour faire changea » fenfiblement la longueur de la verge » du pendule , la même caufe ne peut *> manquer d’augmenter ou de dimî-» nuer la hauteur du cylindre de mer-» cu' e, en le dilatant ou en le conden-» Tant, elle fera donc monter ou def-3? cendre le centre d’ofcillation qui effc » néceflairenient dans cette malle flui-» de.» En fuppofant, par exemple, que la verge allongée par la chaleur, faffç reculer le point B du point A , fig. y , d’un quart de ligne , fi le mercure échauffé au même dégré, fe dilate de manière que le point B , centre de gravité , ou plutôt d’ofcillation, remonte précifément d’un quart de ligne, ces deux effets entretiendront toujours la même diflance entre A , centre du mouvement, & 5, centre d’ofcillation, ce quifuffit pour confer-ver l’ifochronifme du mouvement. Il ne s’agit donc plus que de mettre en proportion convenable ces deux effets qui vont en fens contraire, & cela dépend de la hauteur qu’pn donnera au cylindre de mercure ; car plus il fera long, plus fon centre de gravité , ou tout autre point pris dans fa malle 3 fera
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- ÜX ÎÉRIKÊXTAL E. de chemin , foie en montant , s'il y s raréfaction , foit en defeendant, s’il y a condenfation.
- Depuis cette invention pfopofée par M. Graham , d’autres perfonnes ont imaginé & mis en pratique des moyens encore plus commodes pour arriver aux mêmes fins que cet habile & fçavant Artifte avoir en vûe > je veux dire, pour faire en forte que ce •qui fait changer la longueur de la verge du pendule, fîtenmême teins & pro~ portionnellement varier en fens contraire la hauteur du corps grave •dans lequel fe trouve le centre d’ofetî-îation. En 1738 M. Julien le Roy, à Paris, &M. Ellicot, à Londres , profitant du réfultat de notre expérience „ par laquelle on fçavoit déjà que le fer 8c le cuivre jaune échauffés au même dégré, fe dilatent dans des proportions qui font entr’elles, à peu près comme trois à cinq, employèrent fort ingénieufement , quoique par diffé-rens procédés, l’excès de l’allongement du laton , pour remédiera celui du fer, dont on fait communément (a} la verge du. pendule.
- (a) Si on ne le fait pas, on doit le faire #
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- %66 Leçons de Physique Le premier termine la verge de fôn pendule qui eft de fer, par un petit chaffis A B, fig.6, compofé par en haut Sc ..par en bas, de deux traverfes de cuivre inflexibles, Sc pour les mon-tans, de deux lames de refïbrt, très-minces ; ces deux lames entrent, Sc n’ont que le jeu qu’il leur faut, pour monter & defcendre, en gliflant dans une pièce fendue CD, qui eft bien fo-lide, Sc fixée au corps de l’horloge. Le tout eft fufpendu par une verge de fer ef, attachée à la partie fupérieure id’un tuyau de laton, qui eft repréfenté ouvert en partie , & qui repofe fur la pièce C D.
- - Lorfque la chaleur dilate les deux Verges de fer fe, b g, qu’on doit confi-dérer comme n’en faifant qu’une,parce qu’elles font jointes par le chaftis A B f elle tend à faire defcendre la lentille.» Sc à l’éloigner de la pièce CD,où eft le centre du mouvement, ce qui xendroit le pendule plus long qu’il n’eft; mais cette même chaleur agit fur le tuyau de cuivre , au bout duquel eft le point de fufpenfion ; Sc
- plutôt que d'employer de l’acier, qui Cs dilate ^avantage.
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- Experimentale. 3^ comme Ton allongement fe fait de bas en haut, il tend à faire remonter la lentille ; fi la longueur de ce tuyau eft à celle qui eft comprife entre / g, comme la dilatation du fer efl à celle du cuivre , c’eft-à-dire, dans le rapport de trois à cinq, fon allongement de bas en haut, doit égaler celui des deux verges de fer qui Te fait de haut en bas , 8c par cette compenfation la diftance eft toujours la même entre le centre d’ofcillation^ 8c celui du mouvement fl.
- M. Ellicot fait la verge de fon pendule d’une pièce de fer plate 8c ouverte en forme de fourchette depuis la moitié ou les deux tiers de fa longueur juf-.qu’en bas,fig. 7. Il remplit le vuide que forme cette fourchette , par une lame de laton i k , qui, lorfqu’elîe vient à s’allonger par la chaleur, doit excéder defl’alïongement que la même chaleur fait prendre aux deux parties de la fourchette entre lefquelles elle efl: placée. Il emploie cet excès pour faire mouvoir deux petits leviers lm , In, qui ont leur centre de mouvement en 0 8c en p , 8c par ce moyen les deux bras m} ni foulévent deux chevil-
- H h iiij
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- 368 Leçons de Physique les ou deux vis q, r, par lefquelles ils portent le corps grave , qui eft ici une boule repréfentée par fa coupe diamétrale; ainfi le centre d’ofcillation tend à remonter par la même caufe qui fe-roit allonger la verge , & comme les vis q , r, peuvent avancer plus ou moins fur les bras des leviers m , n, on peut proportionner à fon gré ces deux effets entr’eux.
- Si j’écrivois un traité d’Horlogerie, |e ne manquerois pas de faire connoî-tre dans un plus grand détail, ce que plufieurs Artiftes, & même ce que des Sçavans ont encore imaginé pour remédiera l’allongement du fer par celui du cuivre , dans la vue de rendre conflante la longueur du pendule ; j’é-xaminerois même îe fort ôc le foible de ces inventions, & je prendrois la liberté d’en dire mon fentiment ; maïs on ne doit trouver ici que ce qui a un rapport direct & prochain avec l’expérience que j'ai employée , pour prouver que le chaud & le froid font varier fenfiblement le volume d’une pièce de métal : & afin qu’on ne croye pas que ces derniers exemples, que je viens de citer , font des inventions
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- Experimentale. 36p plus cnrieufes qu’utiles, je remarquerai d’après nos meilleurs Agronomes9 qu’avec le nouveau pendule ( c’eft-à-dire , celui dont la longueur eft confiante ) il eft affez commun qu’une horloge d’obfervations, ne varie que de deux fécondés du plus grand froid au plus grand chaud ; au lien qu’il eft rare de trouver moins de 20 fécondés de différence, avec un pareil infiniment, réglé par un pendule ordinaire.
- Si la mefure du tems perd de fon exaditude par l’allongement ou lerac-courciffement du pendule, celle de l’étendue pourroit bien aufti fe reffentir des variations caufées par le froid & par le chaud , au pied , à la toife , à l’aune , & autres
- mens dont on fe fert pour la connoître. Heureufement que les erreurs qui peuvent naître de cette caufe , ne tirent guère à conféquence, pour ce qui concerne le commerce ordinaire; mais il eft bon d’en être averti pour certaines occafions où l’on abefoin d’une grande exactitude. Si quelqu’un, par exemple, vouloir comparer la toife' ou l’aune d’un pays à celle d’un autre , le choix du métal 3 & la température.
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- 370 Leçons de Physique du lieu où fe feroit cette comparaifonj feraient des circonftances qu’on ne de-vroit pas négliger. Une régie de cuivre avec laquelle on mefureroit feulement une demi-lieue de terrain en longueur , pourroit tellement varier par le chaud & par le froid , que quand ce terrain feroit aufli uni qu’un canal glacé , l’Arpenteur le plus exaft y t-rouveroit une différence de 6 à 7 pieds de l’Hiver à l’Eté , ce qui ne feroit pas aufli confidérable , fi au lieu d’une régie de cuivre , ilenemployoit une de fer ou de bois.
- Tous les métaux n’étant pas capables de fe dilater ni de fe condenfer également , par les mêmes dégrés de chaud <% de froid , on ne doit les employer qu’avec beaucoup de circonf-peélion en conftruifant les machines , ou les inifrumens dans lefquels il efl important que les dimenfions ne changent point de rapport: fi l’on vouloit, par exemple, qu’un angle formé par deux verges de fer E F, E g , h'8 » demeurât conllamment le même dans toutes fortes de températures , il fau-droit bien fe garder de les joindre par pne troiûéme pièce GH> qui fut de
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- Experimentale. 371 enivre , car comme ce dernier métal s’allonge par la chaleur beaucoup plus que l’autre , lorfqu’il viendroit à s’échauffer , il ne manquerait pas de faire changer notablement l’ouverture de l’angle dontils’agit. Ileftaiféde faire l’application de ceci aux inftrumens de mathématiques ôc d’affronomie , dont toute la juffeffe dépend du rapport invariable des dimenfïons,& dans la plûpart defquels cependant on emploie enfemble le fer ôc le cuivre » - pour les faire paffer enfuite de l’atelier où ils ont été conftruits, dans des lieux découverts, où ils éprouvent la gelée ôc l’ardeur du Soleil. Si l’on n’a point egard a ce qui en peut arriver, on court rifque de voir les angles changer de grandeur , les furfaces planes ôc les lignes droites devenir courbes, &c.
- Une corde de clavecin qui s’allonge par la chaleur, devient néceffaire-ment moins tendue qu’elle n’étoit, lî les points fixes aufquels elle tient, ne s’éloignent pas l’un de l’autre, par proportion à cet allongement. Nous avons vu. dans la onzième leçon , * qu’une corde fonore, toutes chofes égales
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- 372 Leçons e>e Physique d’ailleurs , eff d’un ton plus ou moins aigu, félonie dégré de tendon qu’elle a ; ainfi comme celles d’un clavecin , partie de fer, partie de cuivre , s’allongent différemment entr’elles dans le même dégré de chaleur , & toutes davantage que le bois dont le corps de l’inffrument efl conflruit, & fur lequel font attachées les chevilles , & chevalets , on voit par quelles rai-fons les accords fe dérangent, quand la température du lieu varie d’une certaine quantité. Qui fçait même fi une o-reille fine & bien expérimentée nefen-tiroit point quelque changement dans le ton d’une cloche, ou de tout autre corps fonore , que l’on effaieroit froid & chaud, & dont on feroit la compa-raifon avec un autre , à l’uniflon duquel on l’auroit mis précédemment.
- J’ai dit ci-defTus que le bois chauffé & refroidi n’eft pas aufli fufceptible de changement fur la longueur de fes fibres , que le métal ; c’eff un fait confiant par l’expérience , & fur la foi duquel plufieurs Horlogers ont fait de bois la verge du pendule , au lieu d’avoir recours aux moyens dont j’ai fait mention. Si le fuccès n’a pas été affez
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- Experimentale. 373 eomplet pour rendre fes variations milles , elles ont été moindres que celles du pendule ordinaire, ce qui fuffit pour juflifier ma remarque.
- Mais quoique le bois, 8c quantité d’autres matières fe raccourciffent 8c s’allongent moins que le métal, par le froid 8c par le chaud , il paroît en général, 8c par un grand nombre d’épreuves faites en différens teins & par diverfes perfonnes , que tous les corps folides, le marbre , la pierre , la terre cuite, le verre, le métal, le bois & l’é-'ctorce des végétaux, les os, le cuir, ôc la corne des animaux , 8cc. fe dilatent par l’adion du feu , 8c fe conden-fent en fe réfroidiflânt : 8c comme tous les ouvrages de l’art ne font que des af-fembiages 8c des modifications de ces différentes matières , qui font tantôc plus, tantôt moins expofées à la chaleur , fuivant les faifons de l’année, les heures du jour, ou les ufages que nous en faifons, on peut dire que rien ne demeure conftamment dans le même état, 8c que tout ce que nous voyons , bijoux, inltrumens , meubles , édifices, devient alternative^ ment plus grand 3 8c plus petit.
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- 374 Leçons de Physiqué
- On objectera peut-être contre cette propriété que j’attribue au feu de dilater généralement tous les corps & d’en étendre le volume, l’exemple des pierres que l’on calcine, dès bois que l’on fait fécher au four ,.ou aux rayons du.Soleil, & de plufieurs autres matières dont l’adion du feu diminue fenfi-blement la grandeur.
- Mais j’ai déjà prévenu cette diffi-* U. ie- culté, en faifant remarquer. * que dans tous [es cas dont il s’agit j il y aune: évâ-poration, une diiïipation defubllance*, qui donne lieu aux parties de ce qui: relie , de fe rapprocher fous un moindre volume , quoique ces mêmes parties foient véritablement tuméfiées.;’'; c-’elf ce dont, on peut aifément fe con-< vaincre, en pefant devant & après*] tous les corps dont on voudroit nous, citer l’exemple. Un morceau de chaux-vive péfe moins que la pierre dont elle ell faite; il en eli de même des ouvrai ges de bois qui ont pâlie au four ou àt l’étuve , des viandes ou des fruits, que? l’on a fait cuire, des pâtes 6c des cofn-pofitions qu’on a fait épailïir par un certain degré de chaleur.
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- Experimentale. 37$
- III. EXPERIENCE.
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- T REPARAT ION*
- L’inftrument repréfenté par AB, fig. 9, eft compofé d’un verre de thermomètre , dont la boule a près d’un pouce, & le tube une demi-ligne de diamètre, dans toute fa longueur, qui eft d’un pied ; une portion d’environ 9 pouces de ce tube tient à une petite planche fort légère, fur laquelle eft tracée une échelle, dont chaque dé-gré exprime la millième partie de toute la liqueur contenue au-deffous de la planche , Iorfque cette liqueur a reçu lèdégré de froid de la glace.
- On emplit la boule 8c un peu plus que le quart du tuyau, deplufieurs liqueurs fucceflivement ; premièrement de mercure , d’efprit de vin enfuite , d’eau pure, Sc enfin d’huile de lin. On plonge la boule dans un vafe G plein de glace pilée bien menue, Sc on l’y laide jufqu’à ce que la liqueur ait reçu tout le froid qu’elle y peut prendre , ce qu’on reconnoît aifément, parce-qu’alors elle celle de defcendre dans le tube. Enfuite avec un chalumeau ca*
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- $n6 Leçons de Physique pillaire D, que l’on fait entrer dans le tube , on ôte en fueçant avec la bouche , ce qu’il y a de liqueur au-deffus de la ligne ef,ou bien on en met jufqu’à cette marque, s’il n’y en a point aiïez.
- La liqueur étant bien fixée à cet endroit, on ôtel’inftrument de la glace, & l’on tient la boule plongée dans un autre vafe G rempli d’eau bouillante, julqu’à ce que la liqueur cefie de monter : on obferve à quelle hauteur elle s’arrête, & combien de tems elle a mis, pour recevoir ce degré de chaleur. (a)
- (a) Quoique j’aie réfolu de renvoyer à un autre Ouvrage qui fuivrade près celui-ci , tout ce qui . concerne la conftruétion des inf-trumens , & la préparation des matières qui fervent aux expériences que j’emploie dans mes Leçons ; je ne puis m’empêcher d’indiquer ici un moyen dont on pourra s’aider pour avoir un verre de thermomètre , mefiiré & gradué de la manière que le requiert notre expérience , avec quelqu’autres inftruélions , fans lefquelles on auroit peine à la répéter.
- Choiliflez un tube de verre d’une longueur & d'un diamètre convenable, & pour voir R fa capacité efl bien égale par tout ; faites-y entrer un peu de mercure , qui en occupe environ un pouce que vous méliirerez avec une carte ou autrement ; faites avancer ce petit cylindre de met cure d’un bout à l’autre du EfFÆTS^
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- Experimentale, 377
- E F F JE T s«.
- Ee mercure tranfporté de la gîace -dans Peau bouillante, s-’éléve dans le
- tuyau ; s’il efl par-tout de la même longueur^ vous- ferez sûr que ce tuyau eft du même diamètre intérieurement dans toute fon étendue , & vous y ferez fouftler une boule par un Emailleur ; le même ouvrier vous fera des chalumeaux capillaires & renflés par le milieu , en amolilfant au feu de fa lampe un petit-morceau de tube de verre, qu’il allongera dé' part & d-’autre. en tuyaux capillaires.
- Pour avoir une échelle qui exprime les millièmes parties de la liqueur contenue dans la boule & dans le quart du tube,, il faut d’abord pefer le verre , & tenir compte de fou poids , enfuite le remplir entièrement de mercure avec le chalumeau, & le faire bien chauffer, même jufqu’à bouillir , afin que toutes les petites particules d’air fe dégagent & forcent du vaifîeau ; cela fe fera plus aifément ,.fii l’on ne remplit d’abord que la boule.
- Tout le verre étant bien plein Si refroidi au degré dë l’air de la chambre , on le pefera1 «xaétement pour avoir le poids du mercure , en fbuftrayant celui du verre, dont on a précédemment reconnu la valeur.
- Cela étant fait, on ôtera du tuyau une quan-» rité de mercure qui foit la onzième partie dé la totalité ; & fi la-capacité de cetuyau- efi enu proportion convenable.avec celle de.la boule les trois quarts, ou à peu près de fa longueur, iburniffent cette quatrième partie , qu’il faut;
- jtome IVo M-
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- 37$ Leçons de Physique tube jufqu’au quatorzième dégré > ce qui fignifie que fon volume eu aug-
- ôter & reconnoître exaélement par la ba-lance.
- Si ce qui eft contenu dans les | du tube ou environ , ne luffit pas pour faire la quantité qu’on demande ; c’eft une marque que la boule eft trop grofie, & il faudrait en faire fôufflet une plus petite au bout du même tuyau ; ou pour s’en épargner la peine, il eft plus convenable de calibrer d’abord plufieurs tuyaux » & d’y faire fouffler des boules un peu moins greffes les unes que les autres.
- Si l’on a donc ôté du tuyau la on^iéme partie de tout ce qui étoit contenu dans le verre , on n’aura plus qu’à y joindre une échelle de cent parties égales, qui mefùre toute la portion du tube qui eft reftée vuide , & alors chaque dégré de l’échelle répondrai une partie du tube, capable de recevoir la xoooe. partie de ce qui refte au-deffous : & ce fera la même choie pour toutes les liqueurs qu’on voudra mettre dans ce même vaifleau.
- Mais comme les dégrés de l’échelle font des millièmes de capacité , ou de volume , & qu’une liqueur tient moins de place quand elle eft refroidie que quand elle eft chaude , il faut avoir foin que la boule & la partie du tuyau comprife entr’elle & l’échelle, foient bien pleines^ avant qu’on retire l’inftrument de la glace, pour le plonger dans l’eau bouillante.
- Quand on plonge la boule de cet infiniment dans l’eau bouillante , il eft bon de l’ef-fayer par deux ou trois immerfîons fubites 3.
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- Ë X P E R ï M E N T A t 1.
- Sflenté de 7^, & cette dilatation s’achève en 1$ fécondés, ou dans un quart de minute.
- L’eau commune à pareille épreuve fe dilate de — ou un peu plus, en une minute & quelques fécondés.
- L’efprit de vin s’élève de 87 dégrés, en une minute Sc 22 fécondés.
- : L’huile de lin emploie au moins 5 minutes pour arriver au foixante-dou-ziéme dégré qui eft le plus haut qu’elle puilfe prendre, par la chaleur de l’eau bouillante.
- Ainfi de ces quatre liqueurs éprouvées par la chaleur de l’eau bouillante, l’elprit de vin eft la plus dilatable , fi
- avant que de l’y laiffer à demeure, de peuf qu’une adion trop brulque du feu ne fade caP fer le verre.
- Pour bien juger du tems qu’une liqueur met à monter à fon plus haut dégré, il eft à propos d’avoir reconnu ce dégré par une première épreuve, fans cela il fe palfera plufieurë fécondés, avant qu’on puiffe juger fi l'effet efi complet.
- Enfin, fi l’on le fértdu même vaiiTeau pour differentes liqueurs, il ne faut pas commencer par celles qui font grades , & l’on doit avoir attention qu’il ne refte point de bules d’air, dont la raréfadion ne manquerait pas de jetter' beaucoup d’erreur dans les réfultats.
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- 380 Leçons de Physique par dilatabilité on entend Pextenfibiüté de volume; & le mercure l’eft encore davantage , eu égard à fa fenfibilité > c’eff-à-dire, à la promptitude avec laquelle il reçoit le degré de chaleur* qu’on lui communique.
- Explication.
- Par toutes ces épreuves on voit que les liquides comme les folides , s’é1-chauffent, fe dilatent, augmentent de volume , & que fuivant leurs différentes natures , la dilatation ell: plus ou moins grande , plus ou moins prompte. La caufe générale de cet effet eft toujours Padtion. du feu qui pénétre la maffe liquide, qui défunit, ôc qui fou-lève les parties : mais la meffire de la dilatation, foit pour l’étendue qu’elle peut avoir, foit pour le tems dans le-~ quel elle s’accomplit, dépend fans doute de plufïeurs caufes particulières,, qu’il feroit difficile de bien démêler.
- Toutes chofes égales d’ailleurs , il femble qu’une liqueur doit être d’autant plus fufceptible des impreffions du feu-qui-la-pénétre , que fes parties font plus mobiles entr’elles , & qu’il cil plus facile de les défunir ; c’eff.
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- Experimentale. 3SW |)ent-être par cette raifon que le mei> cure ne met que 15 fécondes à recevoir toute la chaleur que l’eau bouillante eft capable de lui communiquer. Mais fi ce corps liquide renfermoir peu de feu dans fes parties, ou fi ce feu renfermé ne devoit être développé que par une aétion beaucoup plus violente que celle qui lui vient de l’eau qui bout, on ne devroit s’attendre qu’à une dilatation imparfaite , à un (impie foulévement de parties , caufé par l’introdu&ion- d’une certaine quantité de feu étranger ; effet beaucoup inférieur à celui qu’on verrait, fl ce feu qui vient du denors, avoit allez de force pour donner à celui qui eft renfermé dans chacune des parties de la maffe tonte l’adion qu’il pourrait acquérir. SU ’on admet, à l’égard du mercure, •cette fuppofkion qui eft affez vraifem-blable, on n’aura pas de peine à voir pourquoi fon volume n’augmente que de—;, tandis que celui de l’efprit de vin , qui- contient fans doute plus de feu , & un feu moins enveloppé , reçoit une augmentation de 7—
- L’huile de lin, matière inflammable^ Jé dilate par la chaleur de l’eau bouilr-
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- q$2 Leçons de Physique fante bien plus que ie mercure & l’eau; mais l’expanüon du feu qu’elle contient , & qui contribue beaucoup à fa dilatabilité , n’eft pas auiïi libre que celle de l’efprit devin; elle eft retardée par l’adhérence réciproque des parties, par cette vifcofité qu’on ap-perçoitfenfiblement dans toutes les liqueurs graffes. Ainli, parce que l’huile contient plus de feu que l’eau commune , un certain dégré de chaleur la dilate plus qu’elle ; mais il ne la dilate pas autant que l’efprit de vin , parce que le feu de celui-ci fe met plus aifér ment en action.
- A p p L I CATIONS.
- Un vaifteau de verre ou de quelque antre matière fragile , fe cafte bientôt: s’il eft entièrement rempli de liqueur , exactement bouché > & tranfporté en-fuite dans un lieu chaud ; c’eft ce qu’on voit arriver allez communément aux flacons de poche, quand ils font trop pleins ; & j’ai perdu pîufieurs fois des globes de verre, que j’avois rempli d’eau pendant l’hiver, & que j’oubliois de vuider avant que les chaleurs di* printems ou de l’été luffent venues ; la
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- Experimentale.
- ittaffe du liquide ainfi renfermé, en s’échauffant fe dilate plus que la matière du vaiffeau , & le fait crever par deux raifons;i°. parce que les iiqueurs ne fe laiffant point comprimer à la manière des folides,le volume qui tend à s’augmenter, ne fçait point céder à la réfif-tance des parois qui le renferment. 2®. Parce que l’effort fe fait du dedans au dehors, & que les parties qui forment l’épaiffeur au vaiffeau , ne fe foutien-nent point réciproquement, comme cela arrive > quand une preflïon égale les ferre entièrement de toutes parts, comme je l’ai expliqué en parlant des îécipiens de la machine pneumatique.* Les bouteilles pleines de vin qu’on £ tire de la cave pendant les grandes chaleurs de l’Eté, fe caffent quelquefois par les mêmes raifons ; <3t elles fe cafferoient bien plus fréquemment, fi Pon n’étoit pas dans l’ufage de les tenir fraîches,foit en les plongeant dans l’eau de puits récemment tirée , foit en les entourant de glace pilée : une autre caufe qui les empêche encore de fe caffer, lors même qu’on néglige de les rafraîchir, c’eft qu’elles ne font prefque jamais pleines entièrement ôc
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- 3§4 LEÇO-ttS de PïtŸSIQUE que le liège dont on les bouche e.flr une matière fléxible qui peut céder un peu à l’effort qui fe fait par dedans,,
- De tous les exemples que je pour-rois encore citer , comme ayant rapporta notre expérience, iln’en eft pas qui convienne mieux , & qui mérite plus notre attention que le thermomètre.. L’inftrumentmême que j’ai décrit dans la préparation, en elî un ; Sc l’on peut juger du mérite de cette invention moderne, par la manière dont elle a été accueillie , non-feulement des Phylîciens, mais auffi des perfonnes qui s’intéreffent le moins aux progrès des fciences & des arts : efi-il quelqu’un qui en ignore l’ufage , Sc qui n’aime à en parler, lorfque le froid ou le chaud lui en donne occaùon-. On en: peut juger auffi. * & plus fûrement par les connoiffances qu’il nous a déjà procurées j & par celles qu’on a droitd’en attendre.
- Avant qu’on eût des thermomêtres,-comment pouvoit-on juger des différentes températures de l’air;de celle des lieux où il nous importe qu’elle foit d’un degré déterminé , de l’état de certains mélanges, de certaines^ compofitions^r
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- Experimentale. 385* comportions, dont le fuccès n’eft fût qu’autant qu’on y entretient telle ou telle chaleur ? Connoiffbit-on d’autres refroidilfemens que ceux donton s’ap-percevoit par le toucher, figue tout-à-fait équivoque ? Sçavoit-on que dans les caves profondes , Se dans les autres fouterrains il ne fait ni plus chaud en Hiver ni plus froid en Eté , que dans toutes les autres faifons de l’année ; ou que s’il y a des différences, elles font très-peu confidérables ? Sçavoit-on que l’eau qui bout long-tems ne devient pas plus chaude qu’elle nel’étoit après les premiers bouillons ? Enfin, fans les thermomètres fe feroit-on jamais douté , que dans les pays les plus chauds, fous la ligne équinoxiale, la plus grande chaleur n’excéde pas celle que nous éprouvons quelquefois dans nos climats tempérés ? Auroit-on fçu, Se l’auroit-on pu croire, qu’il y eût un pays habité par des hommes , où le froid devient, en certaines années, deux fois auffi grand & même davantage .que celui qui caufa tant de défor-dre en 1709 en France, Se dans plu-Eeurs autres parties de l’Europe ?
- Le Phyficien guidé par le thermo-Tome IV. K h
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- Leçons de Physique •înétre travaille avec plus de certitude 8c defuccès ;le bon citoyen efl mieux éclairé fur les variations qui intéreflent la fanté des hommes , 8c les produc^ rions de la terre ; & le particulier qui cherche à fe procurer les commodités de la vie eft averti de ce qu’il doit faire pour habiter pendant toute l’année dans une température à peu près égale.
- Cet infiniment qui a tant d’avantar ges, 8c qui elt digne d’Archymédes, fortit pour la première fois des mains d’un payfan de Nortbollande. (a) A la vérité ce payfan nommé Drebbel n’é-toit point un de ces hommes grofliers qui ne connoifTent que les travaux de la campagne ; il paroît qu’il avoit naturellement beaucoup d’induftr-ie, Ôç apparemment quelque connoiffance de la phyfique de ce tems - là. On peut ajouter encore, pour rendre cet événement moins merveilleux , que le thermomètre de Drebbel étoit fort, imparfait, capable à peine de faire entrevoir les utilités qu’on pouvoit attendre d’un autre qui feroit mieux
- (a) Traité des Baromètres, des Thermo-snétres & Notiométres, imprimé à An-ifiet-, «dam eu 1688*
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- confirait, & d’en faire naître ridée. -C’étoit un tube de verre terminé en haut par une boule creufe de même matière , & plongé par en bas dans un petit vafe rempli d’eau ou de'quelqu’au-tre liqueur colorée ; le tout étoit attaché fur une planche divifée en parties égales, avec des chiffres de y en p on de io en 10, comme on le peut voir par la Fig. 10. Pour mettre cet inflru-ment en état de marquer les augmentations du froid de du chaud, l’Auteur appliquoit fa main fur la boule pour l’échauffer : aufïitôt l’air du dedans fe di-iatoit, augmentoit de volume., & ne pouvant plus tenir dans cette efpéce de vaiffeau, une partie fortoit par en bas, à travers de la liqueur colorée ; on ceffoît alors d’échauffer la boule s ce qui donnoit lieu à l’air qui étoit refié de fe condenfer., en fe refroidiffant ; -en même te ms celui de l’atmofphére, .qui pefoit fur la furfa.ee du petit vafe, faifoit monter la liqueur dans le tube |ufqu’au milieu ou aux trois quarts de fa
- gueur.
- Cela étant fait, on voit bien que cette liqueur colorée , qui occupe it aune partie du tubes devoit s’y élever
- Kkij
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- 388 Leçons de Physique ou s’abaiffer , félon que la température de Pair extérieur réfroi-difloit ou échauffoit celui qui occu-poit la boule & la portion du tuyau, immédiatement au-delfous.
- Ce thermomètre avoit beaucoup de défauts qui Pont fait abandonner: le plus grand de tous, c’ejfl qu’il étoit lu jet, comme un baromètre, aux variations du poids de Patmofphére , qui ne füivent pas, comme l’on fçair, celles de fa température. Comme la liqueur colorée ne montoit dans 1^ tuyau qu’en vertu de la preffion de Pair du dehors, il pouvoit arriver que cette liqueur fut follicitée à s’élever par cette caufe, tandis qu’une augmentation de chaleur dilatant Pair du dedans , exi-geoit qu’elle defcendît ; & alors ces deux caufes oppofées l’une à l’autre , ouïe détruifoicnt mutuellement à forces égales ? ou ne produiraient dans les autres cas qu’un effet participant de l’une 8c de l’autre, toujours équivoque 8c peu propre à indiquer le vrai dégré de chaleur qu’on cherchoit à connoître,
- Cependant avec ce défaut 8c plu* Æeijrs autres dont je ne fais point mes?
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- È X F E R I M E N TA L E. 3 gp tion, cet infiniment avoit ce qu’il faut éffentiellement pour faire un thermomètre ,* c’étoit un fluide très-dilatable renfermé dans un vaifleaü tranfparenr, & d’une figure propre à rendre lenfi-bles les moindres changemens que le froid ou le chaud pourraient caufer au Volume. Cette première idée a fervi comme de bafe à prefque toutes les inventions de cette efpéce qui ont para depuis.
- Le thermomètre de Florence, ainfl nommé , parce qu’il vient originairement de l’Académie de/ cïmento établie dans cette ville , ou parce que Sando-rius, Médecin Italien , en fitufage, pour connoître le dégré de chaleur de les malades , fut pendant plus de foi-xante ans préféré à tous les autres ; 6c c’eft encore aujourd’hui celui qu’on trouve le plus communément dans les boutiques des émailleurs ; il efl corn-pofé d’un tube de verre fort menu, au bout duquel on a fouillé une boule : on emplit cette boule ôc environ un quart du tube , par un tems froid, ou après les avoir entourrés de neige ou de glace pilée, on les emplit, dis-je, d’efprit de vin coloré , 3c quand Kkiij
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- 390 Leçons de Physique on juge que la liqueur efl fuffifamment refroidie, en chauffant le verre, on ia fait monter prefquejufqu’au haut du tube, que l’on fcéle alors hermétiquement. (a) On attache enfuite cet infiniment fnr une planche diviféeenico parties égales, que l’on diftingue par des chiffres de io en 10 ou de $ en j*, 8c qui mefurent toute la longueur du tube. Voyez, la Fig. 11.
- A mefure que le thermomètre s’eft perfe&ionné , on a fenti qu’il pouvoir l’être encore davantage; on a défiré qu’il le fût, 8c les plus grands Phyfî-ciens de ce fiéclc ( b ) fe font fait honneur de travailler dans cette vue. Les Académiciens de Florence, 8c ceux qui avoient reçu d’eux cet infiniment* lui avoient laifïe deux défauts qui limt-toient beaucoup fon ufage 8c qui ren-doient fes dédiions vagues 8c incertaines. Premièrement, le froid 8c le
- (a) Sceller un tube ou un vaiffeau de verre-hermétiquement, ou à la maniéré d’Hermes,. c’eft amollir au feu de lampe la partie ouverte, jufqu’à ce que la matière fe joigne, & s’unifie de toutes parts.
- (b) Mrs A montons, Halley, Newton, de-Reaumur , Delisle : Farenneith, & Erins^j, guidés par M, Boheraave , &c.
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- Experimentale.
- chaud qu’il marquoit ne Te rapportoit à tien de fixe ni de connu : il faifoit voie a la vérité que l’air ou toute autre matière dans laquelle on le tenoit plongé avoit plus ou moins de chaleur qu’on n’y en avoit trouvé précédemment; mais ce plus ou ce moins ne rappelloit aucune idée faifiiable pour établir une comparaifon , pour former un jugement.
- En fécond lieu, plufieurs thermomètres de cette efpéce n’étoient point comparables entr’eux : dans la même température , les uns fe fixoient plus haut , les autres plus bas ; ce ne pouvoit être que par hazard & fore rarement , qu’ils exprimaient le même chaud ou le même froid par le même nombre de dégrés ; éc par une conféquence néceffaire * lorfqtï’ils étoient placés dans des lieux différens, & que leurs marches ne s’ac-cordoient point, on ne pouvoit pas en conclure avec fureté , que ces lieux fuient plus chauds l’un que l’autre ÿ ni qu’ils le fuient également , quand bien même la liqueur fe feroit fixée de part & d’autre vis-à-vis le même chiffre. On ne pouvoit donc comparer la
- li k iiij
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- g5?2 Leçons de Physique température d’un tems ou d’un Heu, â celle d’un autre tems ou d’un autre lieu, qu’en employant le même thermomètre , moyen impratiquable dans les cas les plus intéreüans, comme , lorfqu’il s’agiroit de connoître le froid & le chaud de tous les climats de la terre , ou d’une longue fuite d’années; comment faire voyager ainli cet unique infiniment, & quand cela fe pour-roit, fa fragilité permettroit-elle de compter raifonnablement fur fa durée ?
- Mais flippofons qu’un Phyficien eût été allés heureux pour faire à l’aide de fon thermomètre, un grand nombre d’obfervations intérelfantes ; comment fera-t-il pour tranfmettre fes connoif-fances, & pour défigner au jufte ce qu’il fçait par rapport aux cfifférens dé-grés de froid ôc de chaud qui font partie de fes découvertes ? fumra-t- il qu’il dife: Mon thermomètre marquoit alors 15,20, ou 30 dégrés ? ce langage ne fe fera point entendre de ceux à qui ce thermomètre eft inconnu ; ceux même qui le connoîtroient, n’en feroient guère mieux inliruits , s’ils ne s’étoient mis un peu au fait de la va-
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- Experimentale. 393 leur de ces termes, par d’autres obfer-vations.
- Dès lesprémiéres années de ce fié-de, M. Amontons* conçut l’idée d’un thermomètre comparable , d’un ther-mométre , qui eût pour bafe un terme Sct 1702 ’
- 1 1 1 Ji- 1 i 1 tai- 1^îo
- de chaleur hxe , connu de tout le er/f?. monde, facile à retrouver quand il en feroit befoin , avec une graduation qui au lieu d’être arbitraire , comme à celui de Florence, offrît à l’efprit des quantités proportionnelles & relatives à un terme commun. En un mot, ce nouvel infiniment devoit être tel, qu’étant confiruit par diverfes perfon-nes,en différens tems, & dans tous les lieux imaginables, il exprimât toujours le même chaud ou le même froid par le même nombre de dégtés; ôc que s’il venoit à fe caffer ou à fe perdre, celui qu’on lui fubftitueroit, étant fait fur les mêmes principes , le remplaçât à tous égards , en marquant tout ce qu’il auroit marqué lui-même.
- Pour remplir ce projet, M. Amon-tons faifoit ufage de deux belles découvertes qu’il venoit de faire , & *TôM26*‘ dont nous avons déjà fait mention : * 4!
- Ja première 3 que le refiort ou la force f"**
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- 394 Leçons de Physiqûë élaflique de l’air s’augmente d’autant plus par le même dégré de chaleur ? que ce fluide efl: chargé d’un plus grand poids : la fécondé , que l’eau qui a une fois acquis aflez de chaleur pour bouillir , ne devient pas plus chaude , quoiqu’elle continue de bouillir plus long-tems. Il avoit donc d’une part , un point fixe de chaleur très-faififiabîe , à portée de tout le monde , & qui renfermait au-deflfous de lui tous les dégrés de froid & de chaud qu’on pouvoit éprouver dans les différens climats : d’un autre côté il empîoyoit fort ingénieufement le poids d’une colomne de mercure , pour charger & comprimer une malle cl’air contenue dans une boule creufe, à laquelle étoic adapté un tube de verre recourbé, comme on le peut voir par la Fig. 12. Il apprenoit par la hauteur plus ou moins grande du mercure dans le tubegb, de combien le relfort de l’air contenu dans la boule k étoit moindre que celui qu’il reçoit de l’eau bouillante, quand on l’y tient plongé; & comme on fçavoit que ce reflhrt augmenté ou affoibli étoit l’effet d’une chaleur plus
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- Experimentale. 3 9 £ ou moins forte , on jugeoit de l’in-tenfité de cette caufe par la colomne de mercure plus ou moins longue que foutenoit l’air de la boule.
- Cependant comme la malle d’air avoir à foutenir non - feulement le mercure contenu dans le tube, mais encore une colomne de l’atmofphère qui pefoit en^, 6c dont le poids effc variable ; dans l’ufage qu’on faifoit de cet infiniment, il falloit avoir égard à la hauteur aduelle du baromètre 5 c’efl-à-dire, que fi le thermomètre , par exemple, avoit été conflruit dans un tems 6c dans un lieu où le baromètre marqnoit 28 pouces, 6c qu’on vînt à le confulter lorfque le même baromètre ne marquoic plus que 27 pouces { ; il falloit rabattre fix lignes de l’élévation du mercure dans le tube g h du thermomètre ; 6c au contraire compter fur l’addition d’une pareille quantité , fi du tems de la conf-truétion , à celui de l’obfervation , le baromètre avoit monté de fix lignes.
- Cette attention qui auroit peu coûté à des Phyficiens , étoit pourtant une fujétion incommode dans l’ufage d’un infiniment qui de voit palier en-
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- 396 Leçons de Physique tre les mains de tout le monde ; d’aiL leurs ce thermomètre étoit nécelfai-rement grand , fans quoi le mercure quhfortoit de taboulé pour monter dans le tuyau eût laifle un vuide qui auroit augmenté la capacité occupée par la malle d’air, d’une quantité trop confidérable,pour être négligée, comme on fuppofoit qu’elle pouvoir l’être fans erreur fenlible; cette grandeur , nécelfaire pour la jufteffe, mettoit le verre en plus grand rifque d’être cafte, & ne permettoit pas qu’on pût le plonger dans des liqueurs oü dans d’autres matières qu’on n’auroit eû qu’en petite quantité , comme il arrive allez fouvent dans les laboratoires de Phyfique ou de Chymie. Enfin, pour être sûr qüe plufieurs thermomètres de cette efpéce , eulfent tous la même marche , il falloit que les malles d’air renfermées dans les boules fulfent de la même qualité ; car on fçait que la dilatabilité de ce fluide dépend beaucoup de fon dégré de pureté , & que s’il efl: plus ou moins humide feulement, le même dégré de chaleur le dilate avec des différences très z confidérables ; comment pou-
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- Experimentale. 397 voit-on s'affûter au jufte de l’état de celui dont on rempliffoit la boule , dans des tems & dans des lieux éloignés les uns des autres ?
- Ces difficultés, jointes à celles d’une conftru&ion affez délicate (a), ont empêché que le thermomètre de M. Amontons, tout ingénieux qu’il étoit} ne s’acréditât d’une certaine façon : un ouvrier fort intelligent de ce tems-là (Æ) , inftruit 8c guidé par FAuteur même, en répandit un certain nombre, que les Curieux confer-verent dans leurs Cabinets ; mais ce qu’on nomme le Public, prit peu de part à cette invention ; à peine trouve-t-on quelque Ouvrage de phyli-que, où il foit fait mention de Fufage qu’on en a fait.
- Il étoit réfervé à M. de Reaumur de caufer à cet égard une révolution prefque totale, de faire ceffer jufques parmi le peuple Fufage du thermomètre de Florence , 8c de lui enfub-ffituer un , qui n’ayant point l’air
- (a) Voyez le Mémoire cité ci-defliis à la page 167.
- (&) Le fîewr Hubin , habile & célébré Emailleurp
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- 39S Leçons de Physique d’une nouveauté par fon extérieur, fe trouve avoir toutes les qualités qu’on avoit défirées jufqu’alors dans cet infïrument : en effet, en fuivant de point en point ce que prefcrit Mr. .de de Reaumur * , chacun peut en tout r.Acadé- tems & prefque en tout lieu conf-1730. pag. truire des thermomètres , dont les J*2- marches foient comparables entr’el-*eq' les , dont les dégrés foient relatifs à des termes de froid & de chaud bien fixes Sc bien connus, des thermomètres qu’on obferve immédiatement Sc fans aucune déduction, Sc qui foient applicables à toutes les épreuves qui font du reffort de cet infïrument.
- Pour remplir toutes ces vues, Mr* de Reaumur commence la graduation de fes thermomètres au dégré de -froid qui fait geler l’eau commune , Sc qui fuffit à peine pour empêcher de fondre la glace que l’on tient dans un lieu ou il ne gèle pas ; il eft peu d’endroits où l’on ne puifle avoir de ïa glace , de la neige , ou au moins de la grêle dans quelque faifon de l’année-, Sc ce terme plus facile à obtenir qu’aucun autre dont on fe foit fervi jufqu’à préfent, eft aufïï plus fai-
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- Experimentale. 399 üiTabîe , & moins fujet à varier ; ceux qui lui préfèrent la température des caves profondes, prétendent-ils qu’on trouvera plus communément des fou-terrains (emblables à celui de l’Ob-fiervatoire de Paris, que de l’eau glacée ou prête à l’être ? Quand cela ièroit aufti vrai qu’il eft peu vraifem--blable, nous fçavons préfenrement à n’en plus douter, que cette température fouterraine n’eft point fixe comme il fauciroit qu’elle le fût, & comme on l’a fuppofé long-tems. Je ne .crois pas non plus qu’un froid artificiel excité par un mélange de glace avec quelque fel, doive être préféré au froid naturel de la glace ou de la neige pure ; plus les opérations font Simples, moins elles nous expofent à •nous tromper. La chaleur de l’eau bouillante même, que quelques Physiciens ont pris pour leur point fixe » ;ne l’eft pas autant que celui dont Mr. de Reaumur fait ufage pour commencer fa graduation. L’eau n’eft auili chaude qu’elle peut l’être, qu’après avoir bouilli pendant quelques inf--tans ; & comme elle s’échauffe de plus en plus, jufqu’à ce qu’elle bouille
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- 4oo Leçons de Physique très-fort , & que ce bouillonnement arrive plûtôr ou plus tard } félon le poids actuel de l’air qui péfe fur fa fur-face , il eft évident que le dégré de chaleur de l’eau qu’on fait boiiillir , devient plus ou moins grand , fui-vant la pefanteur aduelle de l’atmof-phère ; auffi Farenneiht, qui fit le premier cette remarque , avoit-il bien foin de confuker la hauteur du baromètre avant que de marquer le terme de l’eau bouillante fur fes thermomètres de mercure ; & je ne doute pas que M. de Lille, qui part aufïi de ce terme pour la graduation des liens , n’ait égard à cette Obfervation, qui a été bien vérifiée depuis*
- Après avoir fait choix d’un terme fixe, M, de Beaumur par des procédés ingénieux , mais dont il faut apprendre le détail par la ledure même de fon Mémoire , étudie Sc trouve le rapport qu’il y a entre la capacité de la boule & celle du tuyau; il eft bien plus sûr 8c plus facile de s’y prendre ainfi, que de prétendre obtenir quelque proportion déterminée des Ouvriers qui fouillent ces fortes de verres , 8c que la plus longue habitude
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- Experimentale. 401 ne met pas en état de faire à cet égard ce que l’on voudroit. Cela étant fait, il divife le tube de manière que chaque portion de fa capacité peut contenir tout jufte —partie de la liqueur qui occupe la boule, & environ un quart du tuyau ; de forte qu’ayant fait prendre à cette liqueur le froid de la glace, il marque zéro à l’endroit où elle s’arrête , ôc compte au-deffous de ce terme les dégrés de condenfation , ôc au-deffus ceux de dilatation.
- Quand la liqueur, en s’échauffant, monte dans le tube de y ou 6 dégrés au-deffus de zéro J terme de la glace , OU de la congélation de l'eau , cela lignifie donc que fon volume qui n’é-toit que de J 000 parties devient égal à 1000 ôc y, ou 6 de ces mêmes parties ; ôc quand au contraire la liqueur en fe refroidiffant s’abaiffc au-deffous cle ce terme, on fçait par le nombre de dégrés qu’elle parcourt en defcen-dant, que fon volume efl diminué de tant de millièmes.
- Si deux de ces thermomètres font faits avec des boules ôc des tubes , dont les capacités ne foiént point de
- Tome IV. L 1
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- èjo2 Leçons de Physique part & d’autre dans des rapports fem-blables , que le tube de l’un , par exemple y foit à la boule comme ioo à 1000, ou comme i à io pour la capacité , Ôc que la proportion de l’autre foit comme 150 à 1000, ou comme 1 - à-10 ; tout ce qu’il en arrivera , c’eft que l’échelle de celui-ci aura les dégrés pins petits & en plus grand nombre que l’autre ; mais dans tous les deux ces dégrés feront toujours des millièmes de la capacité qui eft au-deffous de zéro , & c’eft ce qui cara&érife principalement le thermomètre de M. de Reaumur, & ce qui le fait différer effentiellement de ceux dont la graduation faite en parties égales & en nombre arbitraire fur la longueur du tuyau , ne donne aucune idée diftinde de l’adion de la chaleur , puifque la dilatation de la; liqueur qui en efl l’effet , n’y efl pas méfurée par des quantités égales, ou: proportionnelles.
- Mais ce n’étoit point affez pour', rendre les thermomètres comparables , & leur procurer des marches femblables , de commencer la graduation à quelque terme connu &
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- Experimentale. 403 fixe, & d’établir une certaine proportion entre toutes les parties du tuyau,. Sc la capacité de la boule ; il falloir: encore convenir d’une liqueur dont le dégré de dilatabilité fût déterminé^ & qu’on pût aifément fe procurer par tout ’; car nous avons fait voir par l’expérience même qui a fait naître cette digreffion, que le dégré de chaleur qui fait monter l’efprit de vin dans le tube jufqu’au 87e millième n’éléve pas autant , à beaucoup près, l’eatt pure , l’huile de lin , le mercure , Sc tjue chacune de ces liqueurs , également chauffée, fe fixe à la hauteur qui lui convient ; d’où il arriverait néceffairement, que fi deux thermomètres , conilruits d’ailleurs fuivant les principes de M. de Reaumur, différaient feulement par plus ou moins, de dilatabilité dans leurs liqueurs, les dégrés correfpondans ne pourraient plus exprimer des quantités fembla-blés de froid Sc de chaud ; l’un des deux , par exemple , marquerait la. chaleur animale par 32 dégrés au-def-fus du terme de la glace , Sc l’autre par le même nombre de dégrés exprimerait une chaleur qui feroit, à coup
- Llij
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- $04 Leçons de Physique
- sûr , plus forte ou plus foible.
- . La liqueur la plus dilatable feroic îans doute la plus propre à faire des thermomètres bien fenfibles ; mais dans bien des occafions on auroit peine à la trouver, & l’intention de l’Auteur a été que le nouveau 'thermomètre pût fe faire en tout tems 8c en tout lieu ; c’en pourquoi il s’eft un peu relâché fur la grande dilatabilité , pour fauver une difficulté par laquelle on auroit été fouvent arrêté : M. de Reaumur s’eft fixé à l’efprit de vin, qu’il affoiblit avec de l’eau ; 8c après avoir donné des régies pour cet affoibliffement , il enfeigne des moyens fûrs pour connoître fi ce mélange a atteint précifément le dégré prefcrit de dilatabilité ; ces épreuves confident à faire pafler un de ces thermomètres par certains dégrés de chaud 8c de froid , qu’on fçait d’ailleurs être toujours les mêmes , par Iâ chaleur de l’eau bouillante, par exemple, par celle d’un mélange de glace ou de neige , avec un tiers du poids de fel marin, &c. de-Ià vient que dans tous les thermomètres conftruits fur ces principes, le dégré de l’eau boüil-
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- E X P E R I M E N T A L E. 40^ îante eft de 8o , celui de la chaleur animale 32 7 , celui des fouterrains très-profonds 10^, celui du fel commun, mêlé avec la glace 1 £ , au-def-fous du terme de la congélation de l’eau ; & cette méthode eft fi fûre , que quand une fois la liqueur eft propre à l’un de ces termes , au refroidif-fement caufé à la glace par le fel marin , par exemple, elle convient pour tous les autres.
- Si dans la conftru&ion de ces thermomètres on a donné la préférence à l’efprit de vin fur des liqueurs fuf-ceptibles d’un plus hautdégré de chaleur , c’eft qu’on s’eft propofé avant toute chofe d’en faire un inftrument météorologique, un inftrument donc le principal ufage feroit de faire con-noître les différentes températures de l’air , 6c en le confidérant fous ce .point de vue , il eft inconteftable qu’on a eu raifon de préférer aux huiles qui s’épaiffifient , 6c au mercure rju’on a peine à appercevoir , une liqueur très-dilatable, qui fe colore autant qu’on le veut, & qui peut foû-tenir beaucoup plus de chaleur qu’elle n’en peut jamais recevoir de l’air dans
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- '^06 Leçons de Physique aucun climat. S’il eft queftion de s’en fervir dans les laboratoires de Physique 8c de Chymie pour mefurer des dégrés de chaud qui furpaffent celui de l’eau bouillante ; fi des obfervations récentes 8c poftérieures à l’invention de cet infiniment, ont appris que l’ef-prit de vin affoibli pourroit bien fe geler dans certaines parties du monde , où l’onferoit peut-être bien-aife de lé faire voyager „ rien n’empêche qu’en gardant tout le refie de la conflruc-tion, on ne fubflitue à l’efprit de vin pour ces cas rares , ou pour des ufa-ges particuliers , toute antre liqueur moins prompte à bouillir , pourvu qu’on tienne compte de fon degré de dilatabilité.
- J’ai beaucoup de peine à croire que l’efprit de vin devienne moins dilatable 8c moins condenfable par fuccef-lion de tems : c’étoit pourtant l’opinion de M. Halley , cité par M. Mu-* F.ffœisdé fchenbroek *, qui dit l’avoir éprouvé lui-même ; c’efi auflî fur ma propre expérience que je m’appuye pour pen-fer tout autrement ; voilà bien des fois que je remets à la glace, à l’eau bouillante , ôc aux: autres épreuves, dés.
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- Experimentale. 407 thermomètres que j’ai faits ii y a environ quinze ans, & je les vois toujours revenir aux mêmes termes : celui de M. de la Hyre , que l’on con-ferve encore à l’Obfervatoire, & que l’on tient depuis plus de quarante ans en plein air dans toutes les faifons ne donne aucune marque fenlible d’af-foibîilTement.
- Le feul reproche raifonnable qu’on, ait fait aux thermomètres de M. de Reaumur dans le tems qu’ils commencèrent à paraître, ( & c’étoit moins nn reproche qu’un regret; ) c’eft qu’étant beaucoup plus grands que ceux de Florence, ils en étoient moins faciles àtranfporter par tout où l’on fou-haitoit les avoir, & moins prompts ài fuivre les change mens qui arrivent 'quelquefois affiez fubitement,à la température de l’air. Cette difficulté fut bientôt levée M. de Reaumur, fous la dire&ion duquel je travaillons alors, me fit appercevoir que ces grands inftrumens , Sc l’appareil qu’ils exi-geoient pour être contîruits avec juf-teffie , n’étoient néceffiaires que pour en régler d’autres qui pourraient être auffi jufies qu’eux, & beaucoup plus
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- 4q8 Leçons de Physique petits ; je n’en ai plus fait depuis que pour cet ufage, & tous ceux qui for-tent maintenant de mon laboratoire , font, ou de la grandeur ordinaire des baromètres, ou renfermés dans une petite boete fort étroite , qui n’a pas un pied de longueur, Fig. 13. Je les pourrois bien faire encore plus petits, à l’imitation de ceux qui entrent dans des étuis à curedents, Fig. 14. mais je penfe, que, comme il n’étoit pas raifonnable de rejetter les premiers thermomètres de M. de Reaumur , par la feule raifon que les yeux n’é-toient pas accoûtumés à voir ces fortes d’inflrumens de quatre ou cinq pieds de hauteur , il eff prefque puérile aufli, de vouloir qu’ils puiffent le porter dans la poche , comme un couteau , & de forcer gratuitement fa vue fur une graduation exceffivement fine.
- La première expérience employée dans cette Leçon fait naître une difficulté contre tous les thermomètres qui ont paru jufqu’à préfent : tous , par leur forme , reffemblent plus ou moins au vaiffeau repréfenté par la Fig, 1. & nous avons vû que la boule
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- if? Æipr Xjzçojy. jpi. 3,
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- Experimentale. 409 qui contient la plus grande partie de la liqueur , fe dilate Sc devient plus grande à mefure qu’elle s’échauffe. Il luit de-là que la liqueur d’un thermomètre ne monte pas aufîi haut dans le tube qu’elle y monteroit, par le degré de chaleur qu’elle éprouve , fi la capacité de la boule étoit abfolument invariable ; ôc par rapport à celui de M. de Reaumur, que les portions du tuyau qui répondent à chaque dégré ne font rigoureufement des millièmes *de la capacité qui eft au-deffous de zéro, que quand l’inftrument eft dans une température égale à celle on il étoit, quand on a méfuré ôc déterminé cette proportion. Dans les grandes chaleurs ces mefures pèchent par défaut , elles ne contiennent pas îout-à'fait cette millième partie dont il s’agit ; dans les grands froids elles la contiennent, ôc un peu plus , elles pèchent par excès; fila liqueur échauffée par de l’eau boiiillante.s’arrête vis-à-vis le chiffre 80, il faut donc entendre qu’elle s’éléveroit plus haut de toute la quantité dont l’inflrument de notre expérience , plongé dans l’eau qui bout , fait defcendre la "Tome TV. M m
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- 410 Leçons de Physique fienne , fi les boules & les tubes étoient dans les mêmes rapports de part & d’autres.
- Cet effet eft inévitable; il ne s’agit plus que de fçavoir de quelle quantité il influe fur les proportions d’où dépend l’exaditude du thermomètre , dans quels cas il caufe une imperfection notable , Sc s’il y a des moyens pour y remédier. Le Mémoire de Mr;
- 35s. de Reaumur, cité ci-deffus*, répond amplement fur tous cés articles ; je crois ne pouvoir mieux faire que d’y renvoyer le Ledeur, comme j’ai fait à l’égard des détails qui regardent la conftrudion du thermomètre même ; car, je l’ai déjà dit plufieurs fois, cet ouvrage n’eft point fait pour apprendre à conftruire des inftrumens de Phyfique, fi je m’écarte quelquefois pour en montrer, pour ainfi dire, l’efi prit & les principes, ce n’eft qu’autant que ces digrefîions ont un rapport allez marqué avec la matière que je traite , c’eft la raifon pour laquelle j’efpere qu’on voudra bien me pardonner la longueur de celle-ci. Je ne dois pourtant pas la finir fans dire un, moi de l’ufage le plus commun du
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- Experimentale. 411 thermomètre , Sc de la manière de fobferver.
- C’efl ordinairement pour connoître les diffèrens dégrés de chaud Sc de froid qui régnent dans l’air , qu’on employé cet infiniment , Sc qu’on efl curieux d’examiner fa marche : pour le faire d’une maniéré convenable, il faut avoir quelques attentions, fans lefquelles on tomberait dans l’in-exaditude. Il faut i°. placer le thermomètre à l’air libre, c’eft-à-dire , en dehors des appartemens ; & s’il efl appuyé contre un mur, on doit prendre garde que ce mur ne contienne dans fon épaiffeur quelque tuyau de cheminée, ou qu’il ne foit adoffé à quelque four où l’on faffe du feu en certains tems. Ceux que Ton place dans les chambres ne peuvent indî* quer que la température du lieu où ils font , cela n’eft pas inutile dans bien des occafions (a) : mais on n’en
- (a) Pour échauffer, par exemple, convenablement la chambre d’un malade , ou une ièrre ; pour fçavoir la différence qu’il y a quant au froid, entre l’air du lieu que l’on habite, & celui qu’on doit refpirer en fortant, & éviter 4es excès dangereux, &c.
- M m 1 j
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- 4ï2 Leçons de Physique doit rien conclure pour le tems qu’il fait au dehors. 2o. L’expofition doit être au nord ou à peu près, dans quelque place qui ne reçoive jamais ni les rayons directs, ni même les rayons réfléchis du foleil ; & àcet égard, il elt bon que l’on fçache que la proximité d’un grand arbre, d’un édifice, fut-il paffablement éloigné, d’une montagne voifine, &c. peut caufer des redits de lumière très-efficaces ; le pavé même renvoyé au premier étage , 8c aux: appartenons du rez-de-çhauiTée, une chaleur qui diffère notablement de .celle qui agit plus haut. 3°. Le tems le plus froid des vingt-quatre heures , .qui compofent dans nos climats la nuit &.le jour 3 étant pour l’ordinaire celui qui précédé un peu le lever du foleil, & le tems le plus chaud celui qui arrive deux ou trois heures après le paffage de cet aflre par le méridien, 11 eff à propos q.u’un Obfervateuc exad vifite le thermomètre deux fois tous les jours ; le matin, 8c l’après-midi dans les tems dont je viens de parler, indépendamment des obfer-vations qu’il lui pîairoit de faire dans les autres heures du jour ou de la nuiî^
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- Expérimental». 419 40. Quand on regarde la liqueur pou? fçavoir au jufte à quel dégré d’élévation elle eft, il eft néccffaire de placer l’œil à la même hauteur ; car s’il eft plus haut, on jugera la liqueur moins élevée qu’elle ne l’eft en effet; & s’il eft plus bas, cette même liqueur pa-roîtra trop haute. Voyez, la Fig. ip. j°. Enfin , on doit faire attention , que fi l’on s’approche fort près 6c long-tems, fur-tout avec un flambeau ou une bougie allumée , pour obfer-Ver le dégré de froid ou de chaud qui eft défigné par la liqueur du tube 3 il peut arriver que celle de la boule reçoive quelque chaleur qui ne vient point de l’air, 6c qui rende l’obferva-tion moins exade.
- Si l’on veut donc faire part de fes remarques fur les diverfes températures de l’air, 6c leur mériter de la confiance de la part des Connoifleurs, on aura foin de cire de quelle efpéce de thermomètre on s’eft fervi, en quel endroit de la terre , 6c comment il étoit expofé , à quelles heures, 6c avec, quelles attentions on l’a ob-fervé.
- la première <5: par la ni m iij
- Qn a vu par
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- 4ï4 Leçons de Physique fécondé Expérience , que les corps folides les plus durs , les plus corn-pads 3 fe dilatent 8c augmentent en volume quand on les chauffe de plus en plus jufqu’à un certain point : la troifiéme Expérience a prouvé que les liquides font fournis à la même loi; il s’agit maintenant d’examiner quels effets peut produire fur les uns 8c fur les autres une chaleur continuée 8c plus grande que celle d’où il ne ré^ fuite qu’une fimple dilatation ou écartement de parties : commençons par ceux de la première claffe.
- La plûpart des mixtes, ceux même qui ont affez de confiftance pour être nommés folides , font compofés de parties dont les unes bien moins fixes que les autres , quittent la maffe avec le feu qui s’en exhale ; 8c ces fortes de déchets commencent fouvent avec les premiers dégrés de chaleur : de-Ià il arrive que le corps chauffé , avant que d’être arrivé à fes derniers dégrés de dilatation , n’eft déjà plus le même qu’il étoit au commencement j il a changé de nature par l’évaporation d’une partie de fes principes , 6c il a pafle par divers états, 4
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- Ë X P E Fv I M E N T A L E. 41 f ces mêmes principes, plus volatils les uns que les autres , n’ont cédé que fucceffivement à Pa&ion du feu. On ne doit pas s’attendre de trouver ici le détail de tous les changemens qui arrivent' par cette voie aux différentes efpéces de fubftances fur lefquelies on fait agir le feu ; c’efl un objet qui appartient à la Chymie , & qui feroit étranger à préfent ; celui qui m’occupe efl de faire connoître l’aCtion du feu en générai, ce que cet élément efl capable d’opérer , & non pas ce qu’il opère en effet fur telle ou telle matière en particulier ; fi je fuis obligé de m’attacher à des exemples , parce que j’emprunte mes preuves de l’expérience , je dois choifîr préférablement les plus fimples, je dois repré-fenter l’aCtion du feu fur des matières dont les parties femblables entr’elles, fe prêtent ou fe refufent, toutes également au même effet; or dans la plupart des corps qui font tels que je les fuppofe ici, la dilatation pouffée juf-qu’à fon dernier période, finit enfin par un amoliffement de la maffe, par une liquéfaction plus ou moins parfaite , felqn la nature du corps que
- M m iiij
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- '41(5 Leçons de Physique Fon chauffe, ou le dégré d’aftivité du feu que l’on fait agir.
- IV. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Je place dans la demie coquille d’une noix une de ces pièces de mon-noyé que nous nommons fol neuf, dont la valeur eft affuellement de dix-huit deniers, ou fix liards, 8c qui font faites d’un alliage de cuivre avec un peu d’argent : deffus 8c deffous cette pièce , que je ployé un peu en forme de gaufre, je mets autant qu’il en peut ïenir dans cette efpéce de creufet, un mélange fait de trois parties de nitre sou falpêtre fin , bien pulvérifé 8c fé-ché fur une pèle de fer que je fai3 chauffer, auxquelles je joins deux parades de fleur de foufre, 8c autant de Fcieure ou rapure de quelque bois tendre tamifée ([a). Je place la coquille ainfi chargée fur du fabîon , ou fur quelque fupport qui s’accommode à fa convexité, afin qu’elle ne fe ren-verfe point, & avec une allumette
- (a) Na, Que toutes ces dofes font prife? au poids.
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- Expérimentale^ 417 3c mets le feu à la poudre qu’elle contient. Voyez, la Fig. 1<5.
- Effets.
- On voit la poudre s’enflammer 5c fufer pendant quelques inflants, après quoi l’on apperçoit au fond de la coquille le métal fondu 5c très-ardent, qui fe ramaflfe en forme de bouton, 5c qui fe durcit promptement dès que la matière qui bruloit autour} efl con-fumée.
- Explications.
- Le feu dont on fe fert dans cette expérience efl d’autant plus puiffant , qu’il fait agir avec lui fur le métal , le foufre 5c le nitre qu’il a mis en fulion ; ces matières contiennent un acide qui fuffiroit feul pour difïoudre le cuivre 5c l’argent, dont le fol neuf ell compofé : on a vu par une expérience de la première Leçon * qu’une pièce de monnoye s’ouvre en deux lorf-^2 qu’elle efl pénétrée d’une certaine façon par la vapeur du foufre ; 5c tout le monde fçait que l’efprit de nitre efl le diflolvant de prefque tous les métaux ;
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- 418 Leçons £>e Phïtsïqüë nous devons donc croire que ce mélange enflammé , porte fur la pièce qu’on y a plongée , un dégré de chaleur très-violent qui l’a bien-tôt dilatée autant qu’elle peut l’être ; mais la même caufe continuant d’agir , le métal fait plus que fe dilater, fes parties trop écartées les unes des autres pour conferver leur adhérence réciproque , fe quittent enfin, & nagent librement dans la grande quantité de feu qui les pénétre.
- Il ne faut pas moins que cette grande abondance de parties ignées pour tenir en fufîon du cuivre & de l’argent ; dès que le mélange confumé leur donne lieu de s’évaporer & de fortir de la mafle qu’elles tiennent en état de liquidité , cette même mafle reprend bien-tôt fa première confif-tance en paflant, quoique plus lentement par tous les dégrés de froid ou de moindre chaleur, que le feu lui avoit fait perdre.
- Ce qui mérite bien d’être remarqué , c’eft que ce feu dont l’activité fait fondre un métal très-dur, ne con-fume pas la coquille de noix qui fert de creufet. Elle demeure ordinaire-
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- Experimentale. 419 ment prefqu’entiere , après l’opération ; elle n’eft que légèrement endommagée par dedans , ou fi elle eff percée , c’eft feulement à l’endroit où a repofé le métal fondu, fi l’on n’a pas eu foin de l’éteindre avec de l’eau, dans l’inftant qu’on s’efl apperçû qu’il avoit coulé. Ce fait confidéré en lui-même , paroît être d’une légère importance , & ne pas mériter la peine qu’on s’y arrête ; mais il tient à d’autres qui intéreffent davantage & qui dépendent comme lui d’une propriété du feu , digne d’une attention fé-rieufe.
- Le feu, quand il agit en force fuf-fifante, produit des effets d’autant plus grands, que fon adion a été plus retardée : quand une fois cette adion devient vidorieufe, elle dilate, elle difi-fout, elle difiipe une ma fie avec d’autant plus de promptitude, & d’une manière d’autant plus complette, que les parties de cette maffe lui ont oppofé plus de ré(i fiance , avant que de céder : les métaux plus difficiles à fondre que la cire, la réfine, la graiffe , &c. coulent auffi beaucoup plus vite» quand ils font atteints par iedégré de
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- 4^0 Leçons' e>e Physique chaleur auquel doit céder la cohérence de leurs parties. Les huiles graf-Tes s’enflamment plus tard que l’efpric de vin, ou celui de térébenthine, mais lent embrafement porte un dégré de chaleur bien plus conudérable : la poudre qui s’allume en plein air, ne fait qu’un effort bien médiocre & qui n’a nulle proportion avec celui dont elle cfl: capable , dans une arme à feu , ou dans un fourneau de mine.
- Je conçois donc que le feu applique à la furface d’un corps folide, fait deux chofes en même tems ; il le pénétre d’un côté à l’autre, & en le pénétrant > il met en a&ion les particules de feu qui réfident dans les petites inafies qui compofent ce corps ; fi ces petites malfes font de nature à céder aifé-ment aux premiers dégrés d’expanflon que reçoit le feu qu’elles renferment, celles de la furface fe diflolvant, ou s’évaporant avant que les autres , qui font plus reculées, ayent été fuffifam-snent échauffées ; de couche en couche la malle fe fond , comme on voit que cela arrive à de la cire, ou à du beurre ; ou bien, elles fe diflipent en fumée 6c ep flamme 3 comme on peut
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- Ë X P E R I MENTALE» 42 ï ïe remarquer, lorfqu’on voit brûler une bûche.
- Mais fi les parties de la furface ont un degré de fixité, qui donne le tems ®u feu qui les attaque , de porter fon effort jufques fur les autres & d’animer fuffifamment les petites portions de feu qu’elles renferment ; je comprends que i’expanfion de ce feu interne , qui doit défunir les parties propres de la maffe, doit avoir lieu presque en même tems par-tout, ôc que la diAblution devient générale en très peu de tems, comme on voit que cela fie paffe à l’égard des métaux.
- Si l’on veut revenir maintenant à la coquille de noix , qui a donné lieu à cette remarque, on verra pourquoi elle s’eft confervée prefque toute entière , tandis que le métal qu’elle contenoit, s’ell embraie jufqu’à fie fondre ; faction du feu, qui n’a eû qu’une petite durée , en a pourtant eû affez, pour pér iiétrer 6c ébranler jufques dans fies moindres parties une pièce très-mince, qu’elle attaquoit en même tems de toutes parts.. Mais à l’égard du pétrit creufet de bois, elle n’a eû le tems que d’agir fur fa fuperficie intérieure,
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- 422 Leçons de Physique qu’elle a brûlée , ou fi elle a pénétré dans Ton épaifîeur, une trop grande porofité, lui alaifle le paflage fi libre, qu’elle s’efl: diffipée, fans animer les parties de fôn efpéce qui pouvoient y être, an point de cauferl’embrafemenc total.
- A P PLI CATION S»
- Les Arts ont bien profité de cette a&ion du feu , qui fait pafier diverfes matières de l’état defolidité à celui de liquidité. Il n’eft prefque pas de mé^ tier, qui ne s’en aide, ou qui n’en faffe fon principal objet : le Ménuifier, le Sculpteur, le Luthier, l’Ebénifle, 8c tant d’autres , font un ufage continuel de la colle forte, qui n’elï autre chofe que de la corne préparée pour fe fon-«dre aifément dans l’eau chaude, Sc fe durcir enfuite : tant qu’elle efl liquide, elle s’étend fur le bois, elle fe moule dans fes pores , & en s’y durcifiant, elle devient un lien commun entre deux fûrfaces appliquées l’une contre l’autre. Il en efl prefque de même des foudures employées par le Ferblantier, le Plombier, le Chaudronnier l’Orfèvre, &c. Ce font des alliages
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- Experimentale. 423 qui coulent à un dégré de feu au-def-fous de celui qu’il faudroit pour fondre les pièces de métal, qu’on veut joindre, 8c qui, lorfqu’ils fe refroidif-lent, prennent une dureté & une con-iiftance égale ou à peu près , à celle de ces mêmes pièces. Ceux qui fabriquent la chandelle, la bougie,la cire à cacheter, &c. ne font prefque occupés qu’à fondre 8c à refondre ces matières, pour les façonner; enfin c’eft par la fufion des matières les plus dures qu’on eft parvenu à faire leverre, matière peut-être plus eftimable que l’or, il l’on veut l’apprécier par les commodités qu’elle nous procure , & par les effets merveilleux dont elle embellit le monde.
- Mais de tout ce qui peut fe fondre ; 8c fe durcir enfuite, je ne vois rien de comparable aux métaux , par rapport à la multiplicité 8c à l’importance des ufages qu’on en fait ; depuis qu’ils font tirés du fein de la terre, jufqu’au rao^ ment où ils y rentrent par la difper-fion de leurs parties , prefque toutes les formes qu’on leur fait prendre , ils les doivent au feu qui les liquéfié dans le creufet,pour être coulés dans des
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- . Leçons be Physique
- mouies, ou qui les amollit à la forge , pour les rendre flexibles fous le marteau.
- Le fer fondu prefque en fortant de . la minière, devient marmites, chaudières , canons , tuyaux d’Aqueducs , plaques de cheminées, vafes de jardins , &c. &quenedeviendroit-il pas, fi celui qui en fait commerce , fçavoic .. profiter de tout ce que M. de Reau-* de mur a expérimenté & écrit * fur la ma* eîe %?re» ifiére de traiter ce métal, & de le met-*:ürtcrc.tie en œuvre ? Le fer doux & celui .que l’on a converti en acier, ne deviennent plus alfez liquides, pour être coulés, mais ils font encore fufçepti-bles d’une demie fufion ? c’efi-à-dire, qu’ils s’amolliflent ; & entre les mains du Serrurier, du Taillandier, du Coutelier , du Fourbiiïeur, de l’Arquebu? fier, du Maréchal > &c, ils reçoivent une infinité de façons, par lefquelles ils rendent nos bâtimens 8c nos voitures folides, sûres, agréables 8c commodes ; ils nous procurent des armes pour notre défenfe , ôc pour nos plai-firs ; & ils fournifient des inflruments' & des outils pour tous les arts.
- L’Orfévre , le Bijoutier, le Fabriquant
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- Experimentale. ^2$ quant d’Etoffes, miniftres du luxe Sc de iamode,remettentfouvent le même or & le même argent au creufet, pour changer les contours de la vaifi'elle, pour donner de nouvelles formes aux boëtes, aux étuis, &c. Sc pour enchérir fur les delleins Sc les ornemens de l’année précédente : fans cette facilité de fondre Sç de refondre, le goût de la nouveauté auquel on s’abandonne fi Volontiers , auroit bien moins de refi fource, Sc l’induftrie n’auroit pas autant de moyens de s’exercer Sc de fe . perfedionner.
- Que ne fait-on pas avec le cuivre fondu, fur-tout avec celui qu’on a rendu jaune, en le mêlant avec la Calamine : eft-il préfentement un meuble qui n’en foit décoré ? la dorure qu’il reçoit aifément, Sc qu’il fait fi bien valoir , n’a pas peu contribué au grand ufage qu’on en fait aujourd’hui : mais ce qui a fait de touttems le grand mérite de la fufibiîité du cuivre, c’eft qu’on ait pû Sc qu’on ait dû choilir ce métal, préférablement à tous les autres, pour former ces monumens qui transmettent à la poltérité.les événe-mens mémorables, les portraits des Tome IV. N n
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- 426 Leçons de Physique
- hommes illuftres , & les produ&ions des grands Maîtres. Les Princes & les curieux pofiedent encore aujourd’hui grand nombre de bas reliefs, & de figures d’airain , qui inftruifent les Sça-vans , & qui forment le goût de nos Artiftes ; que feroient devenus tous ces précieux reftes de l’Antiquité, fi le métal dont ils font faits , eût été aufii cher que l’or ou l’argent, aufii fujet à la rouille que le fer, aufii tendre que le plomb & l’étain ? L’injure des tems, ou la cupidité des hommes ne leur euflent jamais permis de pafîer jufqu’à nous.
- L’étain d’abord moulé, & enfuite v plané à coups de marteau , fait une vaiflelle beaucoup moins précieufe que celle d’argent, & qui n’a point la fragilité de la fayance ou de la terre cuite ; par ces deux raifons elle convient , on ne peut pas mieux, dans les cuifines des grandes Maifons, dans les Hôpitaux , dans les Communautés Religieufes, ôc généralement partout où il y a grand nombre de gens à nourrir, & peu de magnificence à ob-ferver dans le fervice.
- L’étain fondu s’attache au fer,moyen-
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- Experimentale. 427 nant quelque préparation ; c’eft par cette union que l’on fabrique ces feuilles minces qu’on nomme Ferblanc, dont on fait tant de jolis ouvrages , & à fi bon marché ; le fer enduit d’étain ne fe rouille pas, voilà pourquoi l’Epronnier s’en fert pour blanchir les mords des brides ; 6c dans plu-fieurs endroits on eft dans l’ufage d’é-tdmmer auiîi toutes les ferrures qui fervent aux portes 6c aux fenêtres des appartemens.
- Sans un pareil enduit d’étain fondu , que l’on met au-dedans des marmites , cafleroles , 6c autres utenfiles de cuifine , qui font faites de cuivre rouge, on rifqueroit perpétuellement d’être empoifonné par le vert-de-gris, qui eft la rouille de ce métal ; malgré l’ufage où l’on eft d’étammer la batterie de cuifine , il arrive encore bien des acçidens par la négligence des do-meftiques qui ne çonnoififent point af-fez le danger d’un étammage ufé ou mal fait', 6c qui provoquent le vert-de-gris , en laiffantféjourner dans ces vaifi-ieaux, des matières falées 6c des jus aigres.
- . Pour combien d’ufages ne fait-09
- N n. ij
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- 428 Leçons de Physique pas fondre le plomb ? Coulé en Ta-blés, il devient propre à couvrir les faîtes de bâtimens , à former des gou-tiéres, à revêtir intérieurement des bafïins , ou tout ce qui doit recevoir, garder, ou conduire les eaux. Employé chaud, & lorfqu’il efl liquide, il fert à fceller dans la pierre des pièces de fer, qui doivent fervir de liens, ou tout autre ouvrage de ferru-rerie, qui a befoin d’être fixé folide-ment. Fondu & moulé en globules, il efl plus propre qu’aucune autre matière , à conferver la vîteflfe qu’il reçoit de la poudre qui s’enflamme dans une arme à feu ; avec cet avantage qu’il tient de fon poids, il a encore celui de n’être pas bien cher, ce qui met le plaifir & le profit de la chafle à la portée d’un plus grand nombre de personnes.
- Comme il faut plus de chaleur pour faire couler la cire, que pour fondre du beurre ou du fuif; aufïi chaque métal ne devient-il liquide que par le dé-gré de feu qui lui convient ; le fer efl le.plus difficile à faire couler; le cuir vre fe fond avec moins de feu, mais il lui en faut davantage qu’à l’argent &
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- Experimentale. 429 I l’or : le plomb eéde à une chaleur bien plus foible, ôc l’étain encore plus aifément fufible, ne foutient pas celle qu’on peut faire prendre à des matières gralïes, c’eft pourquoi les vaiffeaux faits ou enduits de ce métal fe gâtent, ou périllent bientôt entre les mains d’une cuifiniere, qui s’en fert,pour faire rouffir du beurre, du lard , de la graiffe, &c.
- Le feu met en fufion les alliages plutôt que les métaux (impies, dont ils font compofés ; le foi neuf de notre expérience , par exemple , fe fondrait dans un dégré de feu, qui ne ferait pas couler féparément l’argent ni le cuivre , dont il eft fait. Cela ne doit pourtant pas fe prendre pour une régie générale : car le métal blanc, dont on fait les miroirs de Telefcope, 6c tous ceux qui fervent aux expériences de Catoptrique, ce métal, dis-je, qui eft compofé de cuivre ronge, d’étain, ôc d’arfenic, ou d’antimoine, ne fe fond pas aufti aifément que l’étain pur. Il en eft de même du métal des timbres ; celui des canons ôc des cloches réiifte à un dégré de feu,qui n’eft pas fort éloigné de celui qu’il faut pour
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- 430 Leçons de Physique fondre le cuivre , & qui l’emporte de beaucoup fur la chaleur, qui fait couler l’étain ; ces différences dépendent apparemment des proportions que l’on met entre les métaux,qui com-pofent l’alliage ; le dégré de fufibilité tient davantage de celui qu’on y fait entrer en plus grande quantité.
- En expliquant les effets de la dernière expérience, j’ai obfervé que la pièce de monnoye devoit fa prompte fufion à l’embrafement du nitre & du foufre dans lefquels elle fe trouve plongée ; ce fait bien entendu peut Servir à rendre raifon d’une pratique , qui eff fort commune dans tous les Arts, où l’on fait ufage des foudures fortes : comme il efl effentiel que les pièces, qu’on veut fouder , ne foient pas fondues par le dégré de feu qu’elles ont à fouffrir, les ouvriers em-ployent deux fortes de moyens pour prévenir cet accident; io. ils composent leurs foudures avec tels métaux 8c alliés dans telles proportions qu’elles puiffent couler à un dégré de chaleur moindre que celui qu’il faudroit, pour fondre les métaux (impies qu’ils jonc à fouder ; 2°. ils mêlent les paii-
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- Experimentale. 431 Iétes, ou grains defoudure avec quelque matière faline, qui en prépare, 8c en accélère la fufion, en fe fondant elle-même ; c’efl ordinairement du borax pulvérifé, qu’on employé à cet effet ; 8c moyennant ces deux précautions, les deux furfaces qui doivent s’attacher, ne font que s’échauffer, 8c fe dilater autant qu’il le faut, pour être enduites, 8c légèrement pénétrées par l’alliage fondu, qui fe trouve 8c qui coule entre elles.
- V. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Un fupport fait en forme de potence , comme le repréfente la Fig. 17. tient, fufpendu par deux ficelles,un vafe cylindrique de verre très-mince , dans lequel on a mis une chopine d’eau bien claire. On y plonge un petit matras de verre auffi bien 'mince , & afin qu’il ne touche pas le fond, on enfile un peu à force fur le col une rondelle de liège , qu’on fait enfuite repofer fur les bords du vafe cylindrique , de forte que la boule de ce matras plongé* efl environnée de toutes
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- 432 Leçons de Physique parts d’environ un pouce d’eau.
- A la didance d’un pied au-deflouâ du vafe fufpendu , on établit un réchaud plein de charbons bien allumés 9 & qui ne faffent aucune flamme ; & la tige du fupport, qui eft de deux pièces , dont l’une entre dans l’autre autant qu’on le veut, donne la facilité de faire defcendre le vafe vers le feu, Sc de l’en approcher de plus en plus, à mefure qu’il s’échauffe.
- Tout étant ainfi difpofé, voici ce qu’on obferve, en fe plaçant de manière que le vafe fufpendu fe trouve entre la lumière & l’œil.
- E F F £ T S»
- i°. Lorfque l’eau a reçu 37 ou 40 dégrés de chaleur, la furface intérieure du vafe cylindrique , fur-tout celle du fond , ôc la furface extérieure du ma-tras fe couvrent d’un grand nombre de petites billes qui parodient être de l’air ; ces bulcs groffiflent à mefure que l’eau s’échauffe davantage , & quand elles ont acquis un certain volume » elles fe détachent. & elles montent à lafuperficie de l’eau.
- a0. A 60 ou 70 dégrés de chaleur,
- on
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- Experimentale. 433 on voit s’élever du fond du vafe cylindrique, une petite vapeur extrêmement fine, Sc qu’on n’apperçoit qu’avec beaucoup d’attention, Sc en prenant la lumière un peu obliquement : cette vapeur reflemble tout - à - fait à celle qu’on remarque autour des poêles ; & lorfqu’elle a quitté le fond du vafe , d’où elle s’élève, on la voit fe divifer, s’étendre, & fe répandre dans toute la mafle de l’eau, qui perd fa première limpidité & devient un peu louche.
- 3°. Quand la chaleur de l’eau eft de 80 dégrés ou à peu près, toute la malfe eft remplie de bulles imperceptibles , qui en troublent la tranfpa-rence, & qui s’élèvent rapidement en ligne droite, depuis le fond du vafe jufqu’à la fuperficîe de la liqueur qu’il -çpntient.
- .4o. Le feu n’étant plus qu’àun pouce de diftance, le fond du vafe femble s’entr’ouvrir par plufieurs petits trous qu’on ne voit cependant passais d’où l’on croit voir fortir une matière tranfi parente, qui fedivife en plufieurs jets « qui s’élance comme la flamme avec gine extrême rapidité, alors l’eau fe
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- 434 Leçons de Physique fou lève de toutes parts, & il s’y forme de grottes bulles tranfparentes,qui vont crever à la fuperfide.
- 5°. Rien de tout cela ne paroît dans Peau du matras, elle ne parvient que fort lentement à un dégré de chaleur, qui eft toujours un peu moindre que celui de l’eau'bouillante; & elle ne bout jamais , quoique celle qui l’entoure continue de bouillir pendant plus d’une heure.
- VI. EXPERIENCE.
- F R E P A R AT 1 0 N.
- J e choilîs un verre de thermomètre , dont la boule ait environ un pouce de diamètre & le tuyau un pied de longueur : je remplis les deux tiers de la boule avec du mercure, & je noue au bout du tube que je laitte ouvert » la moitié d’une veffie de carpe, comme on le peut voir par la Fig. 18. je plonr ge enfuite la boule de cet infiniment dans un bain de fable que je chauffe peu à peu , jufqu’à ce qu’il foit capable de fondre des petites lames de plomb que j’y enfonce de tems en teins ; alors je la retire du fable, & je
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- Experimentale. 43j la tranfporte fur des charbons ardens, dont je la tiens éloignée feulement d’un demi-pouce ; quand elle a été chauffée de la forte pendant quelques inftans, & que l’on continue de la tenir au même feu, on remarque ce qui fuit*
- Effets.
- i°. A certains points du fond de la boule de verre, & précisément aux endroits qui font le plus expofés au feu, on voit le mercure fe foulever , comme s’il étoit pouffé par des jets continuels & redoublés d’une matière tranfparente fans couleur ; & tant que cet effet dure, toute la maffe bouillonne. 20. La petite veffie qui eft nouée au bout du tube, paroît un peu gonflée pendant tout le teins que le mercure bout ainfi ; 30. mais elle fe défenfle, & revient à peu près à fon premier état, quand tout eft refroidi.
- Explications.
- L e bouillonnement des liqueurs, 8c fur-tout celui de l’eau que l’on fait chauffer , eft un de ces phénomènes que l’on eft tellement accoutumé de
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- 4^6 Leçons de Physique voir, qu’il faut être un peu Philofo-phe, pour ofer croire qu’il mérite la peine qu’on s’y arrête ; le commun des hommes ne demande raifon que des faits qui lui paroilfent extraordinaires ; or rien ne l’eft moins que celui , dont il s’agit ; fa caufe même n’eft ignorée de perfonne, on fçait que c’efl: le feu qui fait bouillir ; mais il y a quelque difficulté à dire comment le feu opère ce foulévement, iorfqu’entre le liquide & lui il y a l’épaifleur d’un vaifleau 9 dont la matière eft communément plus denfe, que celle qu’il contient; eft-cele feu que j’apperçois en globules au milieu de la liqueur bouillante , St qui en interrompt la continuité ; ou bien eft-ce un autre fluide, qui fe dévelope du fein même de cette liqueur, ou que l’adion du feu fait paffer du-dehors au-dedans par les pores dflatés du vaifleau ? Voilà des questions qui fe préfentent aiïez naturellement , St fur lefquelles je vais dire ma penfée , en prenant pour guide ce qui paroît être indiqué par les deux expériences précédentes.
- Un corps embrafé lance des rayons de feu de toutes parts; il devient
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- ' 7cf 'ÆûJsrj- '^ixrïiï’jev£
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- ExPÈ RIMENTALÈ. 45^ conlme le centre d’une fphère d’adi'-vité , qui a plus ou moins cî'intenfité & d’étendue, lelon la nature & la quantité de la matière qui brûle. Ainft le fond du vafe cylindrique de la cinquième Expérience, fufpefidu âu-def-fus des charbons ardens , eft expofé à des rayons de feu, qui le pénétrent lui & la malle d’eau dont il eft chargé ; de-là naît un dégré de chaleur très-fenfible dans l’un & dans l’autre.
- Cette première aétion du feu dilate & fait paroître fous un volume fenfi-ble toutes les petites lames d’air qui étaient reliées adhérentes aux furfa-ces tant du vafe que du matras ; 6c 6c lorfqu’en s’aggrandiffant de plus en en plus par l’augmentation de la chaleur , ces bules ont acquis une légèreté refpeélive , qui peut l’emporter fur la force qui les retient contre le verre, elles s’en détachent 6c gagnent la fuperfide de l’eau.
- Les pores du verre 6c ceux de l’eau dilatés par 6o ou 70 dégrés de chaleur, reçoivent 6c tranfmettent des rayons de feu d’un plus gros volume ; 6c c’eft apparemment ce qui forme cette ef-péce de vapeuf, qu’on voit s’élever
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- 438 Leçons de Physique du fond même du vaifTeau, & qui s’ap-perçoit pèlH-être moins par elle-même , ou par fon ombfe » que par quelque modification qu’elle caufe à îa lumière dans un milieu, dont elle altère l’homogénéité , & par conféquent la tranfparence : c’eft à peu près ainfi que l’efprit de vin le plus pür , quand on le mêle avec de l’eau bien claire , s’y fait voir pendant quelques inffans, comme une vapeur divifée par filets * & la rend un peu louche.
- Lorfqu’une chaleur plus forte, ou continuée plus long - tems, a dilaté le verre & l’eau encore davantage & d’une manière plus complette , il eft naturel de penfer que le feu fe- criblant , pour ainfi dire 3 en plus grande quantité, & en plus groffes parties à travers le fond du vafe, dont les potes font confidérabîement aggrandis , fe trouve en état d’écarter l’eau, & de remplir un efpace fenfible r cet efpace rempli par une matière très-fluide , qui n’a point de couleur > <3c qui effc beaucoup plus légère que l’eau, doit avoir toutes les apparences d’une bub* le d’air, & repréfenter les mêmes effets qu’elle m} c’efl-à-dire, que s’il part
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- „ Experimentale. 459 du fond du vafe un grand nombre de pareilles bulles, extrêmement petites, leur légèreté refpeètive, aidée parl’im-pulfion des rayons de feu , dont elles font partie, les éléve rapidement à travers la malle de l’eau , qu’elles rendent trouble & dont elles augmentent un peu le volume.
- La tranfparence diminue, parce que ces petites bulles d’une matière extrêmement rare compofent avec l’eau un milieu , dont la denfité n’eft plus uniforme à beaucoup près ; & nous ferons voir ailleurs qu’en pareil cas la lumière ne fe tranfmet point atiffi facilement j ni d’une manière aulîicom-plette, que lorfqu’elle a à pénétrer des corps diaphanes dont les parties font homogènes.
- L’augmentation du volume de l’eau eft une efpéce de foulévement caufé par ces bulles de matière étrangère af-fez petites encore, pour fe faire jour, ôc paffer aifément dans la maffe, mais trop grolles pour fe loger dans les pores , qui d’ailleurs doivent être cenfés pleins d’une pareille matière. Si ces mêmes bulles fe fui vent encore de plus •près, qu’elles forment des jets conti-
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- 440 Leçons de Phÿsîqüe nuels, & qu’elles entrent plus grolfeS par certains pores du verre , comme on le voit réellement, dès quelacha-leur efl parvenue à un degré convenable ; on conçoit bien que les fou-lévemens de la liqueur doivent être plus fréquens, plus grands , & que la tranfparence ne peut être alors que très-imparfaite ; 8c en effet voilà l’état d’une maffe d’eau que l’on fait boüillir.
- J’ai dit plus haut, que ces efpaces tranfparens qui interrompent la maffe du liquide, 6c qui font le bouillonnement , avoient toute l’apparence de bulles d’air ; j’ajoûte ici qu’elles n’en ont pas la réalité : une liqueur que l’on tient au feu, bout jufqu’à la dernière goutte, jufqu’à ce qu’elle foit entièrement évaporée; eft-il probable qu’elle renferme affez d’air pour fournir à toutes ces ampoules qu’on voit naître 6c s’enfler pendant tout le tems de fon ébullition ?
- En vain'me diroit-on qu’une très-petite quantité d’air extrêmement dilaté peut fuffire à cet effet : l’expérience nous apprend que ce fluide fous le poids de l’atmofphére ne fe dilate que d’un tiers de fon volume pat
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- Experimentale. 441 là chaleur de l’eau bouillante. S’il étoie poflible de mefurer toutes les bulles qui viennent fe dilïiper à la fuperficie d’une pinte d’eau que l’on fait bouillir jufqu’à ficcité, & qu’on les additionnât pour en avoir le volume total, quand bien même on rabattroit un tiers de la fomme, on fe perfuadera fans peine , que le refte repréfenteroit encore une quantité beaucoup au-deflus de celle de l’air qu’on peut raifonnable-ment attribuer à l’eau. ( a )
- La fixiéme Expérience , en nous montrant que les liquides mêmes les plus pefans font fufceptibles d’ébullition j nous fait voir aufft que ce qui les met en cet état, n’eft point de l’air qui fe dégage de leur intérieur : outre que l’oeil peut fuivre ces bulles tranf-parentes depuis le fond du vafe où l’on voit qu’elles prennent naiffafi-ce , jufqu’à la fuperficie de la liqueur où elles fe diffipent , il eft évident qu’elles ne font formées pat
- (a) Parles Expériences deM. Halles, il paroît que l’air contenu dans l’eau égale à peine la cinquante-quatrième partie du volume j Stat. des Veget. ch. 6. p. 156. & par les miennes, il m’a paru qu’on pouvoit l’évaluer à /V. Mém de l'Acad, desSc. 1743.p.
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- 442 Leçons de Physique aucun fluide capable, comme l’air, de remplir une vefîie ; puifque celle de Carpe qui eft liée au bout du tube , ne paroît point du tout gonflée après l’opération, 8c qu’elle ne l’efl même dans le tems qu’on chauffe Pinflru-ment, qu’autant qu’il convient qu’elle le foit par la dilatation du peu d’air contenu au-deffus du mercure dans la boule 8c dans le tube.
- M. Mufchenbroek a fi bien fenti la difficulté,ou plutôt l’impoflibilité d’expliquer l’ébullition des liqueurs par la dilatation de l’air qu’elles renferment, qu’il a pris le parti d’attribuer cet effet à un fluide êlaflique ,• qui eff répandu dans l’atmofphère terreftre, 8c qui paffe de-làdans tous les autres corps, mais qui n’eff point de l’air ( groflier, ) quoiqu’il lui reffemble, dit-il, à bien des * Effat de égards. * Je n’ai garde de contefter f.iic.'1 l’exiftence de ce fluide , qui nous eff indiqué par tant de manières différentes , 8c que fai admis moi-même fous *Tom.2. le nom d’air fubtile.*Mais s’il faut au-gs- 4*7- tre chofe pour faire bouillonner une Cî' liqueur , que la matière du feu qu’on voit affez clairement paffer parles pores du vaiffeau ; comme je vois une infinité de bouillons partir du même
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- Experimentale. 443 point de la furface folide , & que ces bouillons naiflent toujours par l’endroit le plus expofé au feu , je ne puis fans peine les attribuer à des portions de ce fluide éiaftique, qu’on fuppofe répandu dans la mafle, & qui n’attend, pour fedilater, qu’un certaindégré de chaleur.
- J’aimerois mieux croire que le vaifl-feau recevant par l’endroit qui touche le feu, plus de chaleur que n’en peut foûtenir de l’eau, par exemple , tant qu’elle eft en état de liqueur, la première couche, qui eft appliquée à cette partie trop chaude du vafe , fe convertit en vapeur, & que plufieurs portions Semblables de vapeur dilatée par l’abondance du feu qui pénètre le vafe , fouléventbrufquement la mafle qui les environne de toutes parts, & gagnent par leur légèreté la fuperficie où elles fe diflîpent ; quand il tombe une goutte d’eau fur un fer chaud, dans l’efpace de quelques inftans fort courts, elle eft évaporée ; mais avant que de l’être , elle forme plufieurs petits bouillons qui crèvent dans le moment même qu’ils paroiflent : creveroient-ils de même, s’ils étoient appuyés pat
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- 444 Leçons de Physique une maffe fluide plus denfe que Fait » & prefque auflî chaude qu’eux-mêmes? Je ne le crois pas:j’imagine plutôt, que cédant au feu qui les poufleroit, & qui les auroit enflées, ces petites bouffées de vapeur s’enfonceroient dans le liquide , dont elles feroient couvertes, qu’elles en feroient voir la continuité interrompue , 8c qu’étant beaucoup plus légères que lui, elles iroient promptement fe difliper à fa fuperficie. Or la partie d’un vaifleau la plus expofée au feu, peut être comparée au fer chaud , dont je parle , 8c la couche de liqueur qui s’y trouve appliquée à chaque inftant, peut éprouver le même fort que la goutte d’eau qui s’évapore.
- Si l’on ne voit pas bouillir l’eau du petit matras plongé dans le vafe cylindrique de la cinquième Expérience , c’etl apparemment parce que les rayons de feu divifés 8c amortis , pour ainfl dire , en traverfant l’eau , qui eft entre le fond du vaifleau 6c le matras , ne font que tranfpirer à travers l’épaif-feur de celui-ci, 6c n’ont pas la force de foulever 6c de faire bouillonner la portion d’eau qu’il contient. Ajoutez
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- Experimentale. 44^ Il cette raifon, que ce petit vaifïeau plongé ne pouvant jamais recevoir que le degré de chaleur de l’eau bouil* lantejn’a pas tout-à-fait celui qu’il faut» pour convertir en vapeur dilatée aucune partie de celle qu’il renferme, com» me il eft très-probable que cela arrive à l’égard du vafe cylindrique expofé immédiatement au feu.
- On m’objedera peut-être que fi le matras plongé dans l’eau bouillante contenoit au lieu d’eau, de l’efprit de vin ; cette dernière liqueur ne man-* queroit pas de bouillir : ç.e qui femble prouver que les rayons de feu , en tra? v.erfant l’eau qui bout, ne s'amortit-fent pas, comme je le fuppofe ; puilr qu’ils pénétrent encore le fécond vaif-fe.au avec toute la force qu’il faut, pour exciter l’ébullition,
- L’ébullition de l’efprit de vin ; oui : mais non celle de l’eau ; à moins que cette eau, par quelque caufe que ce puilfe être , ne foit plus facile à foule-ver 3c à convertir en vapeur, que celle dans laquelle elle eft plongée.
- On a dû voir par les deux dernières Expériences, que toutes les liqueurs ne bouillent point au même dégré de
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- 446 Leçons de Physique chaleur. Comme il en faut moins pouf l’eau que pour le mercure, auffi en faut-il moins pour l’efprit de vin que pour l’eau; ainfi la chaleur de l’eau qui bout, quoiqu’un peu moindre que celle qui enfle fes bouillons, peut fuffire pour faire naître dans une liqueur plus légère , ou plus évaporable , de ces petites bouffées de vapeur qui foulévent la maffe, & qui font ce qu’on nomme bouillonnement. Dans une expérience de la douzième Leçon l’on a vu bouil-lir de l’eau par la chaleur d'un bain d’eau non bouillante : c’eff que ce dér gré de chaleur trop foible, pour exciter des bouillons dans une maffe d’eau chargée du poids de l’atmofphère, fuf-fïfoit, pour en faire naître, dans une autre maffe, de pareille eau, fur laquelle la preffion de l’air étoit nulle , ou à peu près.
- Je ne diffimulerai pas cependant qu’en répétant cette expérience, j’ai fouvent remarqué que les bouillonne-mens recommençoient à chaque coup de piflon, quoique le vaiffeau, qui con-tenoit l’eau, ceffât d’être plongé dans fon bain.
- Il n’eff guères poiïible d’attribueç
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- Experimentale. 447 ce dernier effet aux rayons de feu qui pénétrent le vaiffeau du-dehors au-dedans, 8c qui foulévent les liqueurs : mais pourvû que cette liqueur foit fouievée par un fluide tranfparent 8c fans couleur, qui caufe des interruptions dans le volume, 8c qui s’élève précipitamment à la fuperflcie ; il n’importe quel foit ce fluide, la liqueur bouillira, ou paraîtra bouillir; or je fçais, à n’en pouvoir douter, que quand je fais le vuide dans un vaiffeau , il y rentre à chaque coup de pifton, une matière flibtile que je crois être de la nature de l’air;je lui vois foulever dans une infinité d’endroits la couche d’eau que je laifle exprès fur la platine de la machine pneumatique, & je préfume de-ià, que dans le cas dont il s’agit, cette même matière pafle en plus grande abondance, 8c plus rapidement à travers les pores du matras qui contient l’eau , d’autant plus que ces pores font dilatés par la chaleur du bain; en paffant ainfi, ellefupplée aux layons de feu qui ne fubflftent plus..
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- £48 Leç©ns be Physique Applications,
- D E tout ce qui vient d’être dit, oiï peut tirer trois conféquences. i°* Que. l’ébullition eft le dernier terme de la liquidité ; c’eft-à-dire, qu’un corps fu-fible fe liquéfié par degrés, jufqu’à ce qu’il bouille ; puifqu’il ne parvient à cet état, qu’autant que la matière du feu le pénétre, & le divife de plus en plus.
- 2°. Que les matières fondues ou li-> quefiées par l’affion du feu, continuent: de s’échauffer, jufqu’à ce qu’elles bouib lent „ & qu’au-delà de ce terme leut chaleur n’augmente plus.
- 3°. Que l’ébullition n’eft pas tou* jours l’effet du feu, mais en général celui d’un fluide quelconque, qui s’in* finue 6c fe pelotonne, pour ainfi dire, dans une liqueur, qui la fouléve brusquement, & qui en fait voir la conti^ îiüité interrompue.
- La cire, la graiffe des animaux > les gommes,les réfines amollies par un feu lent, nous laiffent appercevoir -plu» fïeurs dégrés de liquidité, par lefquels elles paffent, avant que d’arriver au dernier ; ôc dans chaque art où l’on
- employé
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- Experimentale. 449 employé ces matières, l’ouvrier eft attentif à faifir celui qui convient le mieux à fes vues : le Chandelier , pat exemple, fe garde bien de plonger fes mèches dans du fuif trop chaud ; celui qui fabrique les cierges, ne verfe fur les fiennes que de la cire à peine , fondue ; & avec ces attentions l’un 6c l’autre viennent à bout d’appliquer en peu de tems couche fur couche, ce qui ne fe feroit pas , fi la matière étoit trop liquide. On doit chauffer avec ménagement les maftics qui font compofés de cire, de poix, de réfine, &c. mêlées avec quelque poudre pefante, comme la cendre, ou le ciment ; parce que , quand on pouffe la fufion trop loin, la partie graffe devient fi liquide, que la matière pefante qu’on y a mêlée, pour donner de la dureté 6c de la confiflance, s’en fépare , ôc tombe au fond du vaiffeau.
- Le beurre êc les graiffes que l’on fait fondre dans les cuifines, bouillent ordinairement allez vite, ôc avec beaucoup de bruit;parce que ces matières fe trouvent prefque toujours mêlées avec des parties d’eau , ou avec quelques jus a’herbes ; dès qu’elles ont atteint
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- qjO L E ÇONSDEpHYSfÇttS un certain dégré de chaleur , ( qui ne les feroit pas bouillir cependantfi elles étoient pures ; ) l'humidité qu’elles couvrent,. ou qu’elles renferment „ feconvertit en vapeur dilatée, & forme: une infinité de véficules qui crèvent: avec éclat.
- Il y a des matières qui paffent tout d’un coup de la conûftance de folide à une liquidité, qui paroît aufii com-plette qu’elle puifle l’être, quoiqu’il y ait encore loin de cet état à l’ébullition : telle efl: l’eau, par exemple , qui dans le moment qu’elle ceffe d’êtra: de la glace, efi: fenfiblement auflfi fluide , qu’elle paroit l’être , quand elle: commence à bouillir: ces deux termes; comprennent cependant 80 dégrés; entre eux ; tels font auffi la plûpart des^ métaux qui coulent auiïi-bien dans lé& premiers inftans de leur fufion, qu’a-près avoir fouffert un plus grand feu; Il efi: probable néanmoins que ces matières , comme toutes les autres, fe liquéfient de plus en plus jufqu’àun certain point, que leurs molécules fe di-vifent & fe fubdivifent à mefure que le: feu les pénètre ; mais apparemment que leurs parties, lorfqu’elles co m-
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- E x P E R r M E N T A L E. 4 J r mencent à fe défunir, font déjà fi petites que chacune d’elles échape à: nos fens ; au lieu que dans la cire y dans les réfines, dans les gommes ,, &c. que l’on fait fondre , la défunion, fe fait de loin en loin , & nous laiffe appercevoir les portions de matière qui changent de pofition. refpedive^ ment les unes aux autres.
- 11 paroît qu’après l’ébullition con> mencée la chaleur ne fait plus depro* grès , non-feulement dans l’eau , comme nous l’avons déjà remarqué em plufieurs endroits „mais généralement dans tous les corps qui peuvent fe liquéfier : ainfi quand on eft parvenu à: faire bouillir de l’huile , de la cire , da: foufre, du mercure, ôcc. en les chauffant , on a fait prendreau liquide toute la chaleur dont il eft fufceptible, les; circonftances reliant les mêmes.. Oa ne doit pas confondre à cet égard l’ébullition avec la fimple liquéfaction 9 comme je vois qu’on a fait dans quelques ouvrages modernes , ni dire fpé-ciaîementque les métaux ne s’échauffent plus après la fufion : il n’y a point de Fondeur qui ne fçachele contraire , Si qui ne fe repente de tems en tems
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- 4?2 Leçons de Physique d’avoir coulé fa matière trop ou trop peu chaude : la beauté des miroirs qu’on fait fervir aux télefcopes, dépend moins de la composition du métal , ( qui n’eft plus un fecret, ) que du dégré de chaleur dans lequel il faut faifir la matière en fufion, pour la jet-ter dans le moule : enfin quelle différence n’y a-t-il pas , par rapport au dé-gré de chaud, entre l’eau qui ceffe d’être de la glace 8c celle qui commence à bouillir ?
- On ne voit pas communément que l’a&ion du feu faffe bouillonner les métaux fondus dans le creufet : 8c ce n’eft pas leur pefanteur feule qui met obftacle à cet effet, comme on le pour-roit croire, puifque le mercure, qui ne le cède qu’à l’or pour le poids, bouc autant que les autres liquides, lorf-qu’il eft chauffé fuffîfamment. Mais s’il eft vrai, comme il y a toute apparence» que l’ébullition d’une liqueur chauffée foit caufée par des petites portions de la maffe que le feu convertit en vapeur 8c qu’il dilate fubitement en forme de groffes bulles, il eft tout fimple que la feule aftion du feu ne eaufe dans le métal fondu aucun fou:
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- È X P E R-IM ENTALE.' 4^^ lévement de cette efpéce ; caron fçait que les métaux ne s’évaporent qu’en fe décompofant, & que ces altérations , quand elles arrivent, commen? cent par la fuperficie : l’étain fe calcine, le plomb devient litarge, le cuivre Sc le fer fe couvrent de fcories : tout cela fe fait à la vérité par l’évaporation des foufres & des parties gralfes, mais la vapeur qui en réfulte, ne part point du fond du vaiffeau , comme il faudroit qu’elle en vînt, pour fouiever la maflfe Sc caufer des bouil-lonnemens.
- Ce qui prouve bien que le métal en fufion eft aufli propre à bouillir que tout autre liquide, pourvû que le feu en le pénétrant, y trouve quelque matière , qui puilfe devenir vapeur , Sc s’enfler, c’eft qu’il n’y en a aucun qui ne bouille fortement, lorfqu’on y plonge un corps capable de s’y brûler & de fumer, un morceau de bois, par exemple , ou quand on le verfe dans un moule qui contient quelque humidité : fi la vapeur eft abondante, ou dilatée par un grand dégré de chaleur , comme il peut arriver, quand c’eft du cuivre ou du fer que l’on
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- <|$4 Leçons de Physique coule, ces bouillonnemens font plu$ que fenfibles , ils font dangereux car ils peuvent faire jaillir au loin la ma-tiére ardente qui les envelope.
- L’ébullition d’un fluide qui s’échauffe » n’eft pas toujours caufée par le feu: qui paffe du-dehors au-dedans ; c’eft quelquefois par une chaleur inteftine., par une fermentation,que certaines parties fe dilatent fubitement 8c plus for* tement que les autres, qu’elles deviennent des globules de vapeur, & qu’elles s’enflent : alors la maffe eft ioule-vée & interrompue par des bouillons * comme fi cet effet venoit du fond 8c des parois d’un vaiffeau expofé au feu ; c’eft ainfi que le vin nouveau bout dans la cuve ; c’eft ainfi qu’on voit bouillir l’eau dans laquelle on fait éteindre de la chaux.
- Enfin une matière fondue par l’action du feu , 8c qui bout pendant un certain tems , perd fenfiblement de fa maffe, ou s’évanouit totalement» c’eft le dernier effet qui nous refte à examiner..
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- Experimentale. 47 j
- VII. EXPERIENCE.
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- T REPARATION.
- Il faut bien broyer & mêler enfem-Ble trois gros de falpêtre fin , bien fé-ché, deux gros de fel de tartre, & pareil poids de fleur de foufre ; le tout fera mis dans une cuillier de fer que Ton pofera fur des charbons médiocrement allumés : Voyez, la Fig. 19*
- Effets.
- À mefure que ce mélange s’échauf-,fe , on le voit fe rouflir, & enfuite fe noircir par les bords; il devient liquide , & il fume un peu ; on apperçoit quelques petites flammes bleues à la fuperficie : & un inffant après il fe dif-fipe fubitement & totalement avec ui* bruit effroyable.
- Explication.
- Les changemens de couleur, la. vapeur, & la petite flamme qu’on apperçoit à la fuperficie du mélange,, tandis qu’il continue de s’échauffer , viennent principalement du foufre qui fe fond, & qui brûle plus aifémenc
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- Leçons de Physïqüê que le faîpêtre 6c le Tel de Tartre. Le foufre fondu aide 6c accélère la fulion des deux autres matières , qui s’en iroient aulïi en vapeurs 6cenflamme,à mefure qu’elles fe fonderoient, fi elles n’étoient pas plus fixes que lui. Mais comme elles ne doivent céder qu’à un dégré de chaleur beaucoup plus grand, 6: que l’explofion des parties de feu renfermées dans les corps, eft toujours d'autant plus forte qu’elle a été retardée davantage, comme nous l’avons déjà obfervé; ces trois matières fondues,intimement mêlées 6c chauffées au-delà de ce qu’elles peuvent l’être, fans fe diflîper, s’enflamment 6c s’évaporent toutes à la fois, 6c avec une extrême violence ; l’air frappé fubitement par un grand volume de flamme 6c de vapeur , retentit à proportion de la fe-coufle qu’il reçoit.
- Il y a bien de l’apparence que le fel de Tartre, qui entre dans lacompofi-tion de cette poudre fulminante , eft la principale caufe de fonimpétueufe inflammation : étant plus fixe que les deux autres matières auxquelles il le trouve uni, c’eft lui probablement qui retarde leur dilfipation, 6c qui donne
- le
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- le tems aux parties de feu qu’elles renferment de fe déployer toutes enfem-ble, 8c avec toute leur force. Ce qui rend cette conjedure très-probable , c’efl: que le fer & l’or deviennent auffi fulminants, lorfqu’ayant été diffous par l’eau régale, 8c précipités en poudre fine par une forte leffive de fel de Tartre , on les expofe au feu dans une cuiller, fur une pelle de fer, ou fim-plement fur le bout d’une lame de couteau.
- Quand on fait ces fortes d’expériences , il faut fe tenir un peu à l’écart , de peur que la vapeur enflammée , ou quelque partie de la matière encore en grumeaux , ne jailliffe au vifage , ou dans les yeux , ce qui feroit d’une dangereufe conféquence : on doit auffi prendre garde que le feu ne foit pas trop ardent ; car ce qui touche Te fondée la cuiller fe trouvant trop tôt fondu, & affez chaud pour partir, il n’y auroit que cette portion qui feroit effet, le reffe feroit -fimplement chaffé , fans fulminer.
- Applications»
- O n peut regarder comme une ré-T/jmc IV* Q q
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- * Tom. 4. F£* 40.
- 458 Leçons de Physique gie générale que toute matière, de quelque nature qu’elle Toit, peut faire des explofions violentes & fulminer, fi elle efi capable de fe convertir fubi-tement ôc totalement en vapeur ou en flamme, ou bien fi elle eft contenue de manière que fes parties expo-fées à Faction du feu, ne puiffent céder que toutes enfemble : il m’eft arrivé quelquefois de lâcher un peu trop tôt la vis qui retient le couvercle de la marmite de Papin, dont j’ai parlé dans la douzième Leçon : * l’eau qui y étoit renfermée, Ôc qui avoit encore allez de chaleur pour s’évaporer en totalité , eft fortie alors comme un fouffle impétueux qui ne dura pas plus qu’un éclair, & qui eût fans doute jetté fort loin le couvercle, s’il eût été entièrement libre. De pareils effets ont fait dire à d’habiles Phyficiens, que par le moyen de la vapeur de l’eau fortement dilatée, on feroit fauter les murs d’une ville, comme on le fait avec la poudre à canon , fi cette dilatation pouvoit fe faire auftî promptement , & avec autant de facilité que .celle du foufre ôc du falpêtre.
- Ces deux dernières matières mêlées, & long-tems broyées avec de l’eau &
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- Experimentale. qyp du charbon de bois , fe réduifent en line elpéce de pâte, dont on forme des petits grains en les faifant palier par des efpéces de cribles : ces petits grains bien féchés font ce qu’on appelle poudre à tirer, ou foudre à canonj invention précieufe & utile , Il nous n’en abufions pas, & qui feroit trop d’honneur à l’efprit humain , s’il y avoit été conduit, non par le hazard Comme il y a tout lieu de le penfer, mais par des recherches raifonnées. L’Auteur, le lieu , 8c le tems de cette belle découverte ne font pas bien connus ; cependant on convient allez communément , que l’ufage des armes à feu n’efl pas plus ancien en Europe que le commencement, ou même le milieu du quatorzième liécle (a)»
- La plupart des Phyûciens qui ont parlé de l’explolion de la poudre, ont attribué ce merveilleux effet uniquement à l’air qui s’y trouve comme incorporé par l’a&ion des pilons , 8c à celui qui remplit les petits efpaces que les grains ralfemblés comprennent en-
- (a) Quand les Européens ont commencé à commercer avec les Chinois, ils y ont trouvé i’ufage de la poudre établi*
- Qq >j
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- 460 Leçons de Physique tr’eux. « Cec air, difent-ils , extrê*-ornement & fubitement dilaté par » l’aclion du feu violent qui agit de :*> toutes parts fur lui y s’étend avec » une incroyable vîtefie , & ehafle ? devant lui tout ce qui lui fait obf-ap ta cle,. » ’
- . Ges raifons doivent entrer fans doute dans l’explication des effets de la poudre enflammée; 8c je n’ai garde de les coritefter ; mais je ne les crois pas fuflifàntes, je pénfe qu’il faut y en ajoûter quelqu’àutre, Une charge de poudre qui s’enflamme feroit-.ellé fondre du verre ? G’eff bien tout au
- *-}Aèm. Pjiaid. 'fies S-ç. 1 ôç6.}. [,.t> 2'7<4,°.
- plus ; mais le ,degré de chaleur qu’il faut pour cela, ne peut dilater l’air que des deux tiers de fon volume ; celui qui fort d’une arquebufé à ventj 8c qui s’étend bien davantage, ne chafie pourtant point une iballe de plomb .à:beaucoup près .avec autant de force qu’en a cette même balle quand e.lle fort d’un fufil ordinaire.’
- Je.fçais bien que M, Bernoulli, cité de par M. Matignon * 3 ayant mis’ le' feu avec un verre ardent à quatre grains 2. de poudre , renfermés d'ans un long :tuyau de verre fcellé par en haut’
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- È X ?E R I M È N î A t E. 46'î ’ô'Uvert & plongé par en bas dans mi Vafe plein d’eau , jugea par l’abaifle-ment de beau dans le tuyau , que cette poudre brûlée avoir rendu un Volume d’air égal à 200 de ces grains qu’il avoit enflammé ; 6c je conviens que cette indudion , s’il n’y a rien à en rabattre, donne beaucoup de force à l’opinion de ceux qui attribuent à l’air feul les grands effets de la poudre. Mais comment accorder cette
- expérience avec celles de M. Halles*,-d’où il conclut avec toutes les apparences de vérité, que les matiérçs ful-phureufes que l’on brûle abjorbent de Vair ^ bien loin d'en engendrer, pour me fervir des èxprefîions de ce célébré
- Auteur ? N’efl-on pas tenté de croire que dans le tube de M. Bernoulli, il refie après l’inflammation quelque vapeur qui augmente un peu le volume de l’air, avec lequel elle fe mêlei, & qui fait bailler la fûrface de l’eau.
- Quoi qu’il en foit, une des principales caufes des effets de l’a poudre à mon avis j c’eft fa'prompte cOnver-fion en vapeur , ôc la dilatation de cette même vapeur par l’embrafe-ment 3 plus ce changement d’état efi
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- 462 Leçons de Physique prompt & complet, plus l’explofion eft forte : le mélange que nous avons vû fulminer dans la derniere expérience , feroit probablement autant d’effort que la poudre , fi dans le moment qu’il éclate il fe trouvoit renfermé comme elle au fond d’un canon de métal ; & la poudre feroit en plein air autant de bruit que cette eompofition , fi fon inflammation étoit inftantanée 8c générale comme la fienne : mais il eft vifible que les grains ne s’allument que fuccefiive-ment, & par là leur effort eft partagé. Dans une arme à feu , où la poudre eft retenue entre la culaffe & la bourre , il s’cn allume davantage dans un tems fort court; auffi éclate-elle avec plus de force & avec plus de bruit. Comme il faut à la poudre un peu plus de tems pour fortir, d’un long tuyau que d’un plus court, il s’en enflamme davantage,(toutes chofes égales d’ailleurs ) dans une pièce de canon que dans un mortier, dans un fufil que dans un piftolet ; auffi la même me-fure de poudre a-t-elle plus ou moins d’effet, tant pour la force, que pour Je bruit, félon la longueur de l’arme qui en eft chargée.
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- Pniique l’inflammation de la poudre ell: plus complète , quand fa fortie eft retardée, il efl facile de comprendre pourquoi un coup de moufquet fait plus de bruit , 6c caufe plus de recul, quand la charge a été excef-fivement bourrée , ou qu’une balle de calibre a été forcée dans le canon à coups de baguette; car il s’enflamme alors une plus grande quantité de pondre , ainli Pexpîofion doit être plus grande ; 6c comme l’effort de cette matière enflammée fe partage entre la bourre 6c la culafle , celle-ci doit en foutenir, d’autant plus que l’autre cède moins promptement.
- Il s’enflamme encore une plus grande quantité de poudre lorfque la lumière du canon ell: percée , de façon qu’elle porte le feu à la partie antérieure de la charge ; mais les armes alors ont trop de recul, 6c font incommodes dans J’ufage ; on aime mieux que le coup foitun peu moins fort, 6c pour cet effet, on perce la lumière des fufils de chaffe, à peu près au milieu de l’endroit où fe loge la poudre.
- Mais de quelque maniéré que l’on
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- 464 Leçons dePhysiqtjf charge une pièce de canon ou un'fu-fil, il y a toujours une partie allez confidérabie de la poudre qui ne prend point feu, 3c qui eft chaiîée dehors par celle qui s’enflamme : ce qui le prouve bien, c’efi: qu’on en ramafle par terre devant les batteries qui ont tiré un certain tems , 3c que les grains fe retrouvent entiers dans la peau des perfonnes qui ont reçû de fort près des coups de feu dans le vifage. Cependant on auroit tort de eonclurre de-là, qu’il ne peut s’enflammer qu’une certaine quantité de pondre dans une arme ,. ôc que ce qu’on y auroit mis de trop enfortirois fans effet : cette conféquence q.ui fe-roit très-dangereufe dans la pratique , eft fouvent démentie par des fufils qui crèvent pour avoir été trop chargés ; Ôc l’on eft dans l’ufage d’éprouver les canons en y mettant double, charge , ce qui fuppofe , comme il eft vrai, que d’une plus grande quantité de poudre il s’en enflamme davantage. Ce feroit aufli une économie, mal entendue , que de mefurer la poudre qui entre dans une pièce d’artille-ïie,, fur l’eflimation de la quantité qui
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- Experimentale. 467 s’enflamme ordinairement; car jamais tout ne prend feu , d’où il fuit que le coup fera trop foible , fi la charge ne contient que ce qu’il faudrait fi elle s’enflammoit totalement.
- VIII. EXPERIENCE,
- F R £ PARAT ION,
- Choififlez une chandelle de fuif de 7 à 8 lignes de diamètre, ' & qui ait déjà été allumée. Mefurez-en la longueur , 8c après l'avoir allumée dé-nouveau , la mèche étant mouchée ,, examinez-en la flamme dans un lieu où l’air foit bien tranquille pendant îa nuit, où les fenêtres de la chambre-étant fermées , vous obferverez ce qui fuit.
- E F F E T JV
- i°. Le haut de la chandelle fe creufè lin peu, & prend la forme d’un petit godet, dont la furface intérieure paraît couverte d’une couche légère de fuif fondu.
- 2’. Du milieu de cette cavité s’élève. la mèche où l’on diflingue deux
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- 466 Leçons de Physique parties, dont une blanche , & une noire : l’une & l’autre font baignées de fuif fondu , mais dans la derniere qui ell: la plus haute, on remarque plufieurs petits boüillonnemens, fur-tout à l’extrémité.
- 5°. La partie noire de la mèche eft enveloppée d une flamme qui s’élève d'un pouce ou environ au-defius , & qui prend la forme d’une pyramide à peu près conique, dont la bafe feroic pofée fur celle d’un hémifphere.
- 4°. Cet hémifphere de flamme ; qu’il faut confidérer comme étant enfilé par la mèche, a la couleur d'un bleu violet : la partie qui effc immédiatement au-deflus, eft d’un blanc un peu roux , & celle qui la fuit juf-qu’à la pointe eft très-claire & très* brillante.
- Mais indépendemment de ces trois parties qu’on peut appeller le corps de la flamme , l’oeil attentif ap-perçoit encore tout autour une petite vapeur enflammée, tantôt plus, tantôt moins étendue , & qui ternit un peu le fommet de la pyramide.
- 6°. Quand la chandelle a brûlé ainfi pendant un quart-d’heure, ou davan-
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- Experimentale. 467 t'age, ori trouve que fa longueur eft fenfiblement diminuée. La partie noire de la mèche devient plus longue , 8c la flamme moins lumineufe.
- Explications.
- On me reprocheroit peut-être d’a~ voir traité fçavamment des minuties, fi on ne vouloir confidérer dans les faits dont je viens de faire mention, que le peu de nécefïité qu’il y a de les faire connoître, ou même le peu d’importance dont ils font en eux-mêmes ; mais ces cfpéces de phénomènes , qui n’en font pas, aux yeux du vulgaire accoutumé à les voir, méritent bien l’attention de ceux qui cherchent à fe rendre raifon de tous les effets naturels, rares ou communs, dont la caufe efl; obfcure. Et fi pour entrer dans cet examen je me fuis fixé à l’exemple familier d’une chandelle qui brûle , la moindre réflexion fera voir , qu’en expliquant l’inflammation & la diflipation d’un peu de cot-ton pénétré de fuif, je mets mon Lecteur à portée d’entendre celle de toutes les matières combuflibles qui dif-
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- 46S Leçons ce Physique païoiflent à nos yeux après avoir fertî d’aliment au feu,
- Lorfqu’on a mis le feii aux fils cîe cotton qui fervent de mèche à la chandelle , la chaleur qui en réffilte fait fondre les premières couches de fuif Sc les convertit en une liqueur qui fe porte , par deux raifons , vers la flamme qui eft au-deffius ; premièrement , parce que les fils de cotton af~ fembîés Sc un peu torts, font l’office de tuyaux capillaires ou d’éponge ; fecondememt , Pair étant fort raréfié par le feu dans la partie fupérieure de fa mèche, la preffion de celui qui pèle au-deffious peut bien faire monter ce qui s’y trouve de liquide.
- L’extrémité de la chandelle étant nn cercle de matière fiffible „ Sc la chaleur qui régne dans la mèche allumée étant plus près du centre que de la circonférence j il fe fait une e-fpéce d’excavation , au fond de laquelle fe raffemble le fuif à mefure qu’il fe fond.
- Du fuif ffinplement fondu eft encore bien loin du dégré de chaleur qu’il lui faut pour bouillir Sc s’enflammer ; il ne peut l’acquérir que quand
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- Experimentale. 469 il efl fuffifamment éloigné de la chandelle qui elt froide ; & voilà pourquoi ii y a toujours une partie de la mèche qui relie blanche, qui ne s’allume pas, quoiqu’elle foit pleine de matière combuftible.
- Le fuif ayant acquis une chaleur fuf-hfante, bout enfin dans la partie fupë-r-ieure de la mèche ; & comme le bouillonnement des liqueurs touche de fort près à leur évaporation , cette matière fe convertit en vapeur & fe diffipe : c’efl pourquoi après un certain téms la chandelle paroît fenfaiblement diminuée, Sc de poids & de longueur.
- Quand des parties graffe-s font ainfî divifées Sc réduites en vapeur, -il ne leur manque plus qu’un petit dégré de feu pour s’enflammer, comme on le peut voir en approchant une chandelle allumée d’une autre chandelle qu’on vient d’éteindre , Fig. 20. Quant à l’inflammation qui continue de faire briller la vapeur, je crois qu’elle vient du feu qui fe dévelope des parties mêmes dé la matière évaporée , Sç qui éclate avec d’autant plus de force, c,u’il .a -eu befoin d’être excité plus
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- 470 Leçons de Physique fortement pour en fortir.
- Si tout ce qui compofe une chandelle & fa mèche étoit également combullible, ôc que toutes les parties qui s’exhalent en vapeurs fiifï'ent au dégré de chaleur qu’il faut pour les embrafer, la flamme feroit toute d’une même couleur, elle feroit également brillante dans toutes fes parties : mais les matières les plus inflammables font toujours mêlées de quelqu’autre fubflance qui ne l’efl: point, ou qui l’efl moins. Le fuif ôc la mèche que l’on fait brûler, par exemple , outre la partie purement combullible, qui fournit une flamme brillante & pure , contiennent des particules aqueufes , Ôc d’autres encore plus grofliéres qui ne peuvent produire que de la fumée ou au charbon ; de-là viennent la noirceur de la mèche, ôc cette couleur rouffe qu’on remarque à la pointe de la flamme , ôc un peu au-deflous du milieu. Ces fuliginofités peuvent encore légitime-, ment s’attribuer aux parties grades mêmes qui furabondent dans la flamme , ôc qui n’y font que paffer fans s’y allumer , foie parce qu’elles n’ont
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- Experimentale. 471 point acquis un degré fuffifant de chaleur , foie parce qu’elles ne font pas atténuées au point où elles doivent l’être pour prendre feu.
- Quant à la couleur bleue on violette que prend la flamme de la chandelle dans fa partie la plus baffe , on peut l’attribuer au foufre qui fe coutume , foit que ce foufre fe trouve naturellement dans le fuif & dans le cotton, foit qu’il s’y compofe par l’union de quelque acide avec la partie graffe.
- La flamme d’une chandelle eftdonc un fluide embrafé & lumineux , qui tend à s’étendre & à fe difliper ; comme fatendance n’eft pas déterminée vers un point plutôt que vers l’autre , nous devons croire qu’il prendroit de lui-même une figure fphérique > ou à peu près, fi des caufes extérieures ne l’obligeoient à fuivre une certaine direction , & ne changeoient l’arrangement naturel de fes parties. Cette vapeur ardente efl plongée dans l’air , autre fluide plus pefant qu’elle ; félon les loix de l’hydroftatique elle doit fe porter de bas en haut, comme elle fait, par fa légéreté refpeétive , de
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- 472 Leçons de Physique force que fi la vapeur embrafée 8c détachée de la mèche n’étoit pas fui-yie fans interruption par d’autres portions de vapeur femblables, on ne vétroit qu’une petite flamme prefqu’ar-r-ondie de toutes parts, s’élever environ à la hauteur d’un pouce, & s’éteindre prefque aufli-tôt. Mais comme l’écoulement 8c l’embrafement font continuels, on devroit voir la flamme fous la forme d’un cylindre , terminé en haut par une convexité, & nous pouvons préfumer qu’elle auroit effectivement cette figure, Sc non celle d’une pyramide à peu près conique , qu’on lui voit prefque toujours, fans une autre caufe dont je yais faire men-tion.
- L’étendue de la vapeur qui s’exhale autour êc par l’extrémité de la mèche , n’efl: pas bornée à ce que nous voyons de lumineux , Ôc que nous appelions la flamme. Elle va plus loin , 8c par le haut' fur-tout, on s’en apperçoit à plufieurs pouces de diflance. Pourquoi donc cette vapeur une fois allumée ne conferve-t-elle pas fon inflammation 8c fa lumière autant qu’elle a d’étendue l c’eft qu’à
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- E.X PERIME N T 'A' L È. 473-tnefure qu’elle s’étend , elle devient, plus rare par-là plus fufceptible d’être refroidie & éteinte par l’air qui; l’environne , de forte qu’il n’y a que le:; noyau pour ainfl dire ? la partie la. plus de-nfe qui réfrfleà cerefroidilfe-ment,8c qui conferve aiTez de chaleur , pour relier enflammée 8c pour-luire. Deux expériences peuvent fer-vir à prouver ceci. i°. Si l’on approche deux -chandelles allumées l’un et de l?autre:* de maniéré qu’il n’y ait que: quelques lignes de diliance entre les deux flammes ; on apperçoit entrer-ellesune petite vapeur enflammée,, jFig. 21. qui felbn toute apparence „ n’efl: autre chofe que la portion éteinte1 qui reprend feu par le nouveau dégréi de chaleur , que les deux flammes ven< s’approchant, font naître dans l’efpace; qui les fépare ; 8c cela efl: d’autant: plus vraifemblable > que les deux flamr-mes alors s’allongent confidérable--ment. 2o Que l’on reçoive la flamme: d’une grofle chandelle dans un tuyaui de verre mince qui ait 7 à 8 lignes de: diamètre , 8c environ quatre pouces; de longueur, Fig.- 22. On la voit aufli:-tôt s’allonger conûdérablement}ayanü: ïamclV.. Rx
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- 474 Leçons de Phïsique
- prefque autant de volume en haut qu’en bas, apparemment, parce que gardant mieux fa chaleur dans ce tuyau qui s’échauffe lui-même , que dans l’air qui fe renouvelle continuellement , les parties enflammées demeurent plus long-tems dans, cec état.
- II paroît donc certain que le volume de la flamme eft reftraint & diminué par le refroidiffement que lui caufe l’air ambiant. Mais comme cette flamme eft un véritable écoulement, un fluide qui partant de la mèche s’avance de bas en haut, dans un autre fluide qui le refroidit , & qui en éteint toujours des portions ; il eft comme évident que la partie inférieure , celle qui s’enflamme actuellement 5 doit être plus groffe que- les autres qui font au-deffus , qui ont déjà fouffert des refroidiffemens, des extinctions ; on doit convenir aufli que la flamme doit diminuer de grof-feur de plus en plus à mefure qu’elle monte, puifqu’en montant elle fait toujours de nouvelles pertes. Repré-fentez-vous un cylindre pofé verticalement , dont on rétrécit de plus en
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- Experimentale. 475; plus le diamètre depuis labafe jufqu’en-haut;que doit-il relier après ces re-tranchemens, linon une pyramide conique , ou une figure telle que nous la rep»réfente la flamme d'une chandelle ?
- Si vous ajoûtez encore au refroidif-fement caufé par l’air le frottement que doit éprouver un fluide qui en pénètre un autre ; vous concevrez aifémenc que, fl celui qui fe meut, devoit être, félon l’origine de fon écoulement, un jet cylindrique, il s’amincit & devient pyramidal par les ralentiflemens fuc-celîifs que foufïrent les parties de fa furface, de la part du fluide ambiant ; telle eft la figure que nous repréfente l’eau qui traverfe l’air, après être for-tie d’un vaiflfeau, dont le fond efl percé d’un trou rond. Fig. 23. Rien n’empêche de penfer que la flamme éprouve de pareils frottemens, en s’élevant dans l’air, & que cette caufe concourt, & aioûte à l’effet, dont il eft ici quef-tion.
- Enfin la partie noire de la mèche devient plus longue, parce que le feu fuit l’abaiffement du bout de la chandelle qui s’ufe, en lui fourniflant fon aliment, ôc la lumière devient terne ,
- Rrij
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- 476 Leçons de Physique parce que le fluide lumineux efl: aIor& interrompu par un gros charbon noie qui ralentit fon adivité^
- A P P L IC AT i o N JV
- G N appelle communément matié^ ÿes combufiibles ou inflammables toutes' celles que le feu détruitaprès les avoir fait briller fous la* forme de flamme om de charbons ardens ; telles font la plupart des fubftances végétales, animales une partie des foflfiles : mais, comme prefque tous les corps que-l’on fait brûler ,.ne fe confument point entièrement, & qu’outre la fumée qui-pe difparoît pas aufli-tôt que la flamme , il refle encore des parties fixes, qu’on nomme cendres, & fur lefquel-îes il femble que le feu n’ait- plus aucun pouvoir ; on a confidéré tous les mixtes qui peuvent s’allumer, comme: renfermant en eux une certaine matière, feule capable de- prendre feu & d’entretenir l’inflammation3& que l’on: a nommée pour cette raifon aliment-du-feu , fabulum ignis. Boerhaawe,.& avec: lui p’ufleurs habiles Phyficiens attribuent cette propriété à l’huile, qui entre comme principe dans prefqpe tous
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- Ê* X FE R r M'E N T A E E. 477 Fes mixtes & fur-tout dans ceux dui régne végétal & du régne animal ; dé;. forte qu’un corps eft plus ou moins; combuftible, félon que la dofe de ce-principe y eft plus ou moins grande;; c’eft pour cela, dit-on, que les matières graffes ou huileufes s’allument plus-facilement que les autres & fe brûlent d’une manière plus complette.
- On ne peut nier que cette doftrine ne s’accorde fort bien avec ce que nous voyons tous les jours : mais eiu recevant cette vérité , devons-nous y' mettre la précifion avec laquelle il; femble qu’on, nous l’offre ? l’huile légère & volatile eft-elié' là- feule matière vraiment inflammable ? les autres; principes auxquels elle eft unie, nelè-feroient-ils pas auffï par un dëgré de-feu plus confldérable que celui qui fuf-fit pour elle ? L’idée que je me fois faite de l’état naturel du feu dans les corps, me détermine pour l’affirmative, 8c pour juftifier mon opinion, qui paroîtra peut-être un peu fingu-liére, il faut que je réfume ici: en peu de mots ce que j’ai déjà infinué en plufieurs endroits de cette. Leçon.,, & de la précédente..
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- éf!% Leçons de Physique Je penfe, comme laplûpartdes Phy-ficiens d’aujourd’hui, qu’il y a du feu par-tout & en tout : que cet élément occupe les vuides que laiffent entre elles les molécules d’un corps folide ou fluide, & qu’il les diftend plus ou moins, félon le degré aétuel de fonactivité. Outre ce feu, qu’on peut regarder comme ambiant par rapport aux petites maffes,qui compofent un corps, je crois encore que la plus petite portion de matière , de quelque efpéce qu’elle foit,( j’en excepte feulement les atomes, s’il y en a , ) renferme au-dedans d’elîe-même un peu de ce même feu , qui ne peut fe mettre en liberté, fe déployer, & briller ,qu’après avoir rompu fon envelope,mais qui ne la rompra & n’en diffipera les parties, qu’après qu’il aura reçu un dégré de force proportionné & fupérieur à Ja réfiflance des liens qui le retiennent. Or comme les parties de la matière font plus ou moins difficiles à défunir fuivant l’efpéce, dans un mixte qu’on fait brûler, les molécules d’un certain ordre pourront céder à lapuif-fance interne, qui tend à les diffiper, parce que le degré de feu qui régne
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- Experimentale. 479 â&uellement dans la malle Totale, fuf-fit pour occafionner cet effort viéto-rieux, tandis que d’autres réfifleront, non qu’ils ne renferment auffi une pareille caufe de défunion , mais feulement parce que cette caufe n’a pas reçu du feu qui agit an-dehors, uneintenfité fuffifante, pour avoir fon effet.
- Ainfi tout eft inflammable en ce fens : le charbon qui refle Amplement rouge , lorfqu’il eft allumé , demeure en cet état, parce que de couche en couche j le feu renfermé dans les molécules de la fnperflcie, fe dévelope lentement, & ne fait que diffoudre des parties qui ont peine à fe quitter ,& qui lui réflflent bien autrement que celles qui fe font d’abord évaporées en flamme & en fumée ; le fel même 8c la terre qui font la cendre de ce charbon brûlé, 8c qui fe préfentent prefque toujours fous la forme 8c la couleur d’une poudre grife, rougiront auffi comme le charbon , A l’on y applique un dégré de feu qui anime fuf-fifamment celui qui eft retenu dans ces parties Axes, 8c qui le faffe briller à travers de fes envelopes. Difons plus, je fuis perfuadé que l’eau même
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- 4^0 Leçons de Physique7 deviendrait ardente & brillante cT<5 lumière, fi les parties élémentaires qui eompofent Tes molécules, ôc que je füppofe aufii renfermer entre elles une petite portion de fèu, pouvoient fe déïunir avec autant de facilité, que lés molécules mêmes en ont à quitter la mafle, pour s’évaporer.
- Quoi, dira-t-on, l’eau eft auffi i’a^-liment du feu l
- Ne difputons point des mots ; fi l’on entend,. par aliment du feu, ce qui s’enflamme le plus aifément, ce qu’il y a de plus propre à entretenir ou à augmenter ces embrafemens dontnops faifons ordinairement ufage dans nos* cuifines, ou pendant la nuit pour nous/ éclairer;certainement les matières graf-fes, fpiritueufes, fulfureufes, ce qui en contient une grande quantité , méritent ce nom par préférence à tout mais fi l’on attache à cette expreffion\ une idée plus étendue, qu’on appelle: aliment du feu, une matière que cer élément puifle difloudre, une matière que Faction du feu puifle faire paraître toute embrafée , une matière7 enfin dont une plus grande quantié faflfd un plus grand feu, quand toutes fes
- parties:
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- Experimentale. 481-
- parties font animées du même dégré de chaleur, j’avoue que je ne connois point de corps à qui je me croye en droit de refufer ce nom. Un grain de fable & une petite goutte d’huile contenant l’un & l’autre une portion de feu , je crois voir clairement que cette caufe interne opérera la difïblutionde ces deux petits êtres, quand elle aura acquis allez de force, pour vaincre la ténacité de leurs parties ; avec cette différence feulement que l’huile cédant plus aifément, le dilfipera en une vapeur lumineufe; au lieu que le fable plus fixe s’entrouvrira, pour lailfer briller au-dehors le feu qu’il renferme , ôc fe divifera en une infinité de parties qui ne fe dilïiperont point.
- La couleur de la flamme varie fui-vant les différentes matières que l’on brûle, l’efprit de vin pur, & en général celui que Ton tire de tous les végétaux , donne une flamme légère ôc d’un blanc brillant ; celle de l’huile ôc de la grailfe eftunpeu jaune, & celle du foufre eft bleue ; quand on allume un corps mixte qui contient de toutes ces matières, la flamme qui s’en éléve, doit participer plus ou moins de tou-Jme IV, Sf
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- 4S2 Leçons dé Physique tes ces nuances qui fe combinent encore avec des traits de vapeur noire ou de fumée; en voilà affez pour rendre raifon de toutes ces couleurs qu’on obferve dans la flamme d’un fagot ou d’une bûche bien allumée.
- A l’occafion de l’expérience rapportée ci-deffus de la flamme d’une chandelle j qui remplit prefqu’entiérement un tube de 3 0U4 pouces, jeremarque-rai que le feu qu’on fait dans l’âtre d’une cheminée, ne devient dangereux que quand la flamme s’élè ve affez pour entrer dans le tuyau : car alors il ne faut plus eftimer fa hauteur, fuivant celle qu’elle auroit hors de cette cîr-conftance ; il faut penfer qu’elle s’allonge confidérablementparles raifons que j’ai dites , & qu’elle efl: à portée d’allumer lafuyejufqu’à une très-grande diftance.
- Quand on fait une lampe avec de l’efprit de vin bien déflegmé , la mèche, fi elle efl: de coton, nefe convertit point en charbon noir, comme celle d’une chandelle, ou d’une lampe d’huile, parce que laflamme efl: trop légère & trop évaporable; aufli n’eff il pas né-ceffaire qu’une mèche brûle, pourvu
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- Experimentale. 485 ^11’elle Toit toujours imbibée de la matière qui doit entretenir la flamme ; on voit par tout des réchauds d’efprit de vin, dont les mèches font faites de petites lames d’argent liées en faifceaux, & un peu éparpillées par le haut.
- Les mèches trop longues ou trop lâches font fumer les lampes, parce qu’elles fourniffent au feu plus de matière qu’il n’en peut confumer ; le fu-perflu ne s’allume point, 8c s’exhale en fumée noire : les mèches trop ferrées ne pompent point affez de matières , la flamme languit, 8c celles' qui,font trop courtes, portent au feu le fuif 8c l’huile, avant qu’ils ayent affez de chaleur ; elles ne peuvent réuf-fir qu’avec l’efprit de yin , qui s’enflamme , lorfqu’il n’eft encore que médiocrement chaud.
- L’expérience de la chandelle nouvellement éteinte , qu’on rallume par fa vapeur, me donne lieu d’avertir qu’il efl: très-rdangereux d’approcher avec unebougieallumée>ou avec toute autre flamme, d’une matière grade, ré-fineufe,ou fpiritueufej qui efl: fort chaude , 8c qui fume ; le feu pourroit y prendre de fort loin, 8c caufer bien du
- Sfij
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- 484 Leç©ns de Physique défordre , on ne voit que trop fou-vent des aecidens de cette efpéce, fur-tout depuis que la fabrique & l’emploi des vernis font devenus la pro-feflion , ou l’amufement d’un grand nombre de perfonnes.
- Mais que deviennent enfin tant de matières que l’inflammation diflipe Sc fait difparoître tous les jours à nos yeux, après les y avoir fait briller pendant quelques inflans ?
- Comme rien ne s’anéantit, Sc que les èfpéces ne s’épuifent point, malgré la confommation qui. s’en fait tons les jours, nous devons croire que tous ces corps divifés Sc décompofés par l’adion du feu, au point de n’être plus rien de ce qu’ils étoient, quant à la forme fenfible , fe difperfent dans Pat— mofphére , comme dans un grand ré~ fervoir , où la nature reprend, félon fes befoins, Sc félon fes vues, tous ces matériaux, pour les employer à de nouvelles productions.
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- Expérimentale, sx$f
- IV. SECTION.
- Des principaux moyens d3 augmenter & de diminuer laBion du feu.
- IL eft ici queflion du feu ufuel, c’eft-à-dire, de celui dont nous faifons communément ufage , de l’embrafement d’une matière qui fe difîipe en flamme & en fumée, & dont il ne relie que la cendre ou rien après l’inflammation ; tel eft un feu de bois, de charbons , d’huile , d’efprit de vin , &c. •Quant aux rayons du foleil, en faifant voir dans la Leçon précédente, qu’ils font un vrai feu , j’en ai dit afiez pour faire comprendre que la chaleur qu’ils font naître , doit augmenter à mefurc qu’ils fe raifemblent en plus grand nombre fur un même endroit, ce qui dépend de la multiplication , de la grandeur, ou de la perfe&ion des infr trumens qui les font coïncider.
- J’obferverai feulement à l’égard des rayons raffemblés par les miroirs de dioptrique , ou de catoptrique , que l’intenfité de leur aétion ne croît pas
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- 486 Leçons de Physique feulement en raifon de la denfité qu’ils acquiérent en s’approchant de leur foyer commun , mais encore félon quelque autre progrelîion que l’on ne connoît pas bien ; de forte que, li l’on divifoit, par exemple, en parties égales l’axe du cône lumineux , dont la le~ bafe efl appuyée au miroir, * le même ii. corps placé fucceffivement à toutes ces divifions, n’y prendrait pas des dégrés de chaleur toujours proportionnels au nombre des rayons que fon dégré de diftance lui feroit recevoir : on fera fondre au foyer ou fort près du foyer , un morceau de métal qui ne s’échaufferait que médiocrement , s’il étoit porté un peu plus loin, ou le nombre des rayons qui frapperaient fa furface, ne feroit pourtant pas confidérablement diminué ; il femble que les rayons, en fe ferrant réciproquement, prennent une nour velle force , indépendamment de celle qui réfulte de leur plus grand nombre» Nous connoiffons principalement trois manières par lefquelles on parvient à augmenter l’aftion & les effets d’un même feu , je veux dire , d’un féu entretenu avec la même matière»
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- Experimentale. 487 i°. En augmentant la quantité de cette matière, qui lui fert d’aliment ; 20. en concentrant Ton aétion, ou en empêchant qu’elle ne s’étende, 6c ne fe difi-fipe'dans un trop grand efpace : 30. en dirigeant vers un même endroit cette aélion , ou les parties embrafées qui s’exhalent.
- La première manière d’augmenter le feu eft tellement ufitée 6ç connue, que je ne crois pas devoir m’y arrêter ; on fçait qu’une botte de paille étant un fois allumée , fi l’on y en ajoûte une deuxième , une troi-fiéme ou davantage, le feu s’augmente , 6c la chaleur s’étend à proportion ; cependant il faut faire attention qu’une matière , quoique choifie dans l'ordre de celles qu’on nomme communément combuftibles,ne prend pas toujours feu , 6c n’augmente pas un embrafement commencé, à moins que le feu auquel on l’ajoûte, ne foit proportionné à fon volume, 6c à fon dégré d’inflammabilité : inutilement amafleroit-on de très-grofles bûches autour d’un très-petit feu de paille, elles n’en feroient que noircies ; 6c nous avons déjà remarqué qu’une mé-
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- £88 Leçons de Physique che de coton enveloppée par la flamme de l’efprit de vin, fe confer ve toute entière. C’efl: qu’il y a des flammes plus chaudes, plus actives les unes que les autres ; & pour les entretenir, il faut des matières , dont le dégré d’inflammabilité leur convienne : ce dégré d’inflammabilité dépend non-feulement de la nature du corps com-buftible , mais encore de fon volume ôc de fa denflté. Le bois par lui-même eft inflammable au point de pouvoir s’allumer par de la paille qui brûle ; mais fi ce bois efl: en grottes bûches, il faudroit y appliquer un feu de cette efpéce pendant bien du tems pour l’entamer ; car un corps ne s’embrafe qu’après avoir reçû un certain dégré de chaleur, & fi fa fuperficie expofée à une foible flamme, s’entretient froide par la quantité de la mafle, il n’en relu Itéra tout au plus qu’une inflammation légère & fuperficie lie.
- Ce que je viens d’obferver, fu-ffit pour rendre raifon de l’extinction d’u-, ne bougie, ou d’une chandelle, que l’on tient un moment renverfée, ou. que l’on plonge dans une liqueur inflammable , mais froide \ de l’extinc-.
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- Experimentale. 4^9-tion du bois verd médiocrement allumé , dont on ne foutient pas l’em-brafement par d’autre plus fec ; dans Fun 6c dans l’autre cas le feu ne manque point d’aliment ; mais dans le premier cet aliment n’a pas le tems de s’échauffer alfez ; 6c dans le fécond il ne le peut pas, à caufe de l’humidité qu’il renferme.
- Je paffe à la fécondé manière d’aug-menter l’aélion du feu, & j’entreprends de faire voir qu’une même flamme, ou un même brader chauffe beaucoup plus, quand fa chaleur efl retenue par des obifacles qui l’empêchent de s’étendre, que quand on la laiffe libre de fe répandre au loin 6c d’une manière vague.
- PREMIERE EXPERIENCE.
- P R £ P ARAT1 ON*
- A A, Fig. 24 efl un vaifleau à peu près cylindrique de Tôle ou de Le-ton, ouvert de toute fa largeur par en-haut, 6c en-bas, par une petite arcade de 2 pouces 7 de haut fur 2 pouces 7 de large ; outre cela il efl: encore percé de trois autres trous beaucoup-
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- 490 Leçons de Physique plus petits que le précédent, é'gale-lement efpacés fur la rondeur du vaif-feau, & tous trois à la hauteur du fom-met de l’arcade.
- Ce premier vaiffeau reçoit fuccefïi-vement deux efpéces de capfules, ou cuvettes de métal, qui s’y enfoncent à peu près jufqu’au tiers de fa hauteur; dans l’une des deux on met de l’eau , Sc dans l’autre du fable bien fec.
- On fait palfer par l’arcade le canal d’une lampe à trois mèches que l’on allume , & que l’on tient un peu courtes , & en forme de pinceaux , afin qu’elles ne fument point; le réfervoir B de cette lampe contient de l’hui.e d’olives.
- Effets.
- L a capfule pleine d’eau ayant reçu pendant une demi - heure la chaleur de la lampe, fi l’on y plonge un thermomètre , on s’apperçoit par l’afcen-fion de la liqueur dans le tube , que le dégré de chaleur n’efi: pas fort éloigné de celui de l’eau bouillante.
- La cuvette qui contient le fablon ayant été expofée un pareil tems au feu de la lampe, ou voit en y pion-
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- Experimentale. 491’ géant un thermomètre de mercure, que le dégré de chaleur eft plus grand que celui de l’eau précédemment é-prouvée.
- Explications.
- Tout le monde conviendra volontiers que l’eau ôc le fable ne fe fuf-fent jamais autant échauffés, fi l’on fe fût contenté de les tenir Amplement à 6 pouces au-deffus de trois petites flammes femblables à celle de notre Expérience ; il n’efl pas douteux que ce grand dégré de chaleur que l’une & l’autre ont reçu, ne foit dû principa* lement au foin qu’on a pris clé renfermer ce petit feu dans le vaiffeau cylindrique , qui portoit la capfule ; 8c je vais tâcher d’en expofer les raifons.
- Le feu, en vertu de fa force expan-flve , tend à s’étendre de tous côtés : il détermine de même toutes les parties des corps qu’il défunit, 8c qui s’exhalent avec Iui;ainfi les trois petites mèches de la lampe, qui brûlent erw femble, doivent être confédérées comme le centre d’une fphére d’adivité , dont les rayons vont frapper les parois du vaiffeau A A, mais à caufe de la
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- 492 Leçons de Physique forme de ce vaifleau les rayons de feu ou de chaleur font réfléchis vers l’axs de l’efpace cylindrique qu’il renferme , Sc leur affion fe trouvant comme concentrée , en agit avec d’autant plus de force fur tout ce qui l’environne ; de-là il arrive que les parois du vaifleau Sc la cuvette qui le couvre, s’échauffent confidérablement.
- Cette concentration de chaleur ne dépend pas beaucoup de la figure-du vaifleau ; on auroit à peu près le même effet j quand il feroit quarré : elle vient principalement de ce qu’on oppofe un obftacle aux rayons qui tendent à fe diflîpêr, en fe prolongeant ; Sc qui fe diflipent en effet, quand on leur en laiflfe la liberté, comme l’expérience l’apprend.
- La cuvette avec ce qu’elle contient, s’échauffe plus lentement > mais davantage que les parois du vaifleau ; parce qu’elle oppofe plus de matière à pénétrer, & que l’a&ion du feu continuée augmente, comme je l’ai déjà fait entendre, à proportion, des réfif-tanees qu’elle a à vaincre.
- C’efl: par cette dernière raifon que le fable s’eff échauffé plus que l’eau j
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- Expérimentale. 495
- car le feu qu’il renferme, étant plus lent à le mettre en action, en devient d’autant plus fort, quand ce qui le retient vient à céder.
- Applications•
- L A Chymie, cet art merveilleux ^ qui fçait approfondir les fecrets de la nature, en décompofant fes ouvrages 9 employé dans prefque toutes fes opérations un feu, dontl’aétion eft réglée par des fourneaux : Sc ces fourneaux ne font autre chofe que des vailTeaux différens entre eux par la matière, dont ils font faits, par leur grandeur, par leur forme, mais qui fe reilemblent en ce qu’ils renferment une certaine quantité de matière embrafée, dont ils retiennent la chaleur, pour l’obliger d’agir fur quelque fubftance qu’on veut chauffer intimement. C’eft dans un traité de Chymie qu’on doit chercher la conftru&ion Sc les ufages de ces fortes d’inftrumens, le choix des matières qu’on y doit brûler, Sc les régies qu’il faut fuivre, pour obtenir tel ou tel dégré de feu relativement aux différentes vues qu’on s’eff propofées. Je me garderai bien d’entrer dans ce dé-
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- 494 Leçons dePhysique îail, qui m’écarterôit trop de mon fu-jet ; mais je crois faire plaifir au Lecteur, en lui faifant connoître un fourneau qui peut fe placer par-tout, fans caufer d’incommodité, qui exige peu de foin, peu de dépenfe, 8c peu de fçavoir, & avec lequel cependant on peut faire en petit beaucoup d’opérations agréables & utiles.
- * Le corps de ce fourneau, qui a environ 9 pouces de hauteur fur 6 à 7 de diamètre au plus large, eft tout-à-fait femblabîe par fa figure au vailfeau h> A A* de notre dernière Expérience ; il renferme, comme lui, le feu d’une lampe à trois mèches , dont le réfer-voirefl rempli d’huile d’olives à bas prix ; on allume toutes ces mèches, oü feulement une partie félon le dégré de feu qu’on veut avoir; 8c fi l’on prend foin qu’elles foient courtes, convenablement ferrées dans les petits tuyaux par lefquels elles pafifent, pour atteindre l’huile, 8c que le bout qui'brûle*, ait la forme d’un pinceau qui a perdu fa pointe, elles pourront brûler pendant cinq ou fix heures , 8c même davantage , fans fumer , 8c fans faire fen-tir aucune mauvaife odeur.
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- Experimentale. 49 ^
- Le fourneau ainfi allumé reçoit une efpéce de bouilloire de fer blanc 25 , que l’on emplit d’eau bouillante par l’orifice C, dans laquelle efl plongée Ôc arrêtée une cucurbite d’étain D. Au col de cette cucurbite on joint un chapiteau de verre , ou de métal E, que l’on couvre d’un réfrigérant F garni d’un petit robinet , pour faciliter le renouvellement de l’eau qu’on y met. On adapte enfuite au bec du chapiteau un petit matras, dont on fait* porter la boule fur un fupport qui fe hauffe ôc fe baiffe à volonté , comme on le peut voir par la jHg. 26, qui répréfente toutes ces pièces en-femble.
- Au lieu de la cucurbite au bain marie, dont je viens de parler* on peut ajufler au fourneau un bain de fable , fg. 27 , dans lequel on place une cucurbite de verre avec fon chapiteau G, &c. ou bien, une cornue H, que l’on couvre encore de fable, Ôc d’un couvercle un peu formé en dôme, qui fert comme de réverbere. Voyez, lesfig. 2S.& 29.
- ’ Avec un fourneau de cette efpéce on peut mettre à profit la lumière que
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- 4s>6 Leçons de Physique bien des gens font garder pendant la nuit dans leur appartement ; il ne s’agit que de fubflituer aux lampes ou aux bougies qu’on employé communément à cet ufage, celle dont je viens de faire mention, l’huile que l’on brûle prefque toujours en pure perte fervira à faire aller le petit fourneau , ôc le lendemain au matin oh en trouvera le produit.
- Le bain de fable efl commode pour entretenir chaud le bouillon ou la boiffon d’un malade , le caffe, le thé» êc autres potions ; pour tenir en di-geflion certaines drogues qu’on doit prendre par forme de remède ou autrement, pour faire des évaporations lentes, &c.
- Enfin , rien n’eft plus commode que cet infiniment, pour faire des ef-fais de diflillations, & pour extraire l’huile effentielle des plantes aromatiques. On met dans la cucurbite du bain marie, par exemple, une poignée de fleurs de lavende avec une pinte d’eau - de - vie , on la couvre de fon chapiteau & du réfrigérant qu’on emplit d’eau fraîche : deux-mèches allumées, ou trois, fi l’on veut
- aller
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- Experimentale. 497 aller plus vite, font difiiller environ une chopine d’un efprit de vin fort chargé d’odeur, & qui ne fent point le feu.
- On doit fe fervir de la cucurbite au bain de fable pour des matières plus pefantes, ou qui feroient capables de gâter la cucurbite d’étain, comme le vinaigre, la térébenthine, &c.
- La cornue au bain de fable, avec le réverbere 8c trois mèches allumées, fervira pour difiiller des matières encore plus pefantes , comme le mercure , s’il étoit queflion de le bien purifier ; ou pour difiiller l’eau forte cl-trine qui enflamme les huiles efien-tielles des plantes , 8c qui eft une dhlillation de falpêtrefîn, bien-féché 8c mêlé avec l’huile de vitrioL Le forgeron jette de l’eau par air perfion fur le charbon de terre, dont il entretient le feu de fa forge, quand il s’apperçoit qu’il brûle un peu trop à la fuperfîcie ; par ce moyen , dont l’expérience lui a fait connoître l’utilité,il forme une efpéce de voûte toujours éteinte, fous laquelle , comme dans un fourneau de réverbere, le feu 4e concentre de exerce fonaélion prêt Tomç IV* . T t
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- 498 Leçons de Physique qu uniquement fur le métal CJUS l?OEî fait chauffer.
- Les étuves font encore des efpéces de fourneaux , dans l’intérieur def-quels la chaleur d’un peu de braife allumée , s’applique commodément à un grand nombre de corps, que l’on veut entretenir chauds & fecs : c’efl ainfi que l’on conferve dans les offices des fruits confits, des caramels ôc autres préparations de fucre , que l’humidité de l’air auroit bien-tôt gâtées; c’eft par ce moyen encore que ceux qui employent des vernis gras, finif-fent préfentement dans l’efpace de quelques jours, 6c dans les faifons les moins favorables, des ouvrages pour lefquels il falloir autrefois plufieurs mois d’un tems choifi.
- Un paravent déployé 6c placé dans une grande chambre, auprès 6c vis-à-vis de la cheminée, ne lert pas feulement à garantir les perfonnes qui fe chauffent de l’air froid que le feu attire : il réfléchi t la chaleur, il l’arrête, il empêche qu’elle ne fe diffipe ; en un mot, il fait en quelque façon l’office d’une étuve, à cela près qué l’air fe renouvelle par en haut 3 dans l’efpace qu’il renferme.
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- 11. EXPERIENCE.
- F REPARATION»
- Il faut avoir une groffe chandelle allumée , dont on incline un peu la mèche; & avec un chalumeau de verre ou de métal recourbé & pointu par un bout, on fouffle fur la flamme dans telle direction qu’on le juge à propos. Voyez, Fig. 30.
- Effets.
- Cette flamme qui brûle ordinairement fans bruit, qui n’a qu’un pouce 8c demi tout au plus de longueur, & quiferoit à peine capable de faire rougir une épinglé ou une aiguille à eou-dfe , lorfqu’elle eft foufflée de la maniéré que je viens de le dire, fait un bruiflement allez conlidérable (æ), s’allonge de plufieurs pouces » 8c brûle avec tant d’a&ivité , qu’elle amollit ou fait fondre très-promptement le
- (a) C’eft ce qui arrive le plus communément ; mais cependant quand le chalumeau eft très-menu, & que l’on fouftie médiocrement , on n’entend point de bruit.
- T».
- t Ij
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- 500 Leçons Da Physique verre , & les métaux les plus durs.
- E X P LICATION X.
- Je c@nfidére toutes les parties de la flamme comme autant de petites portions de la matière combuftibîe, qui le brifent & qui éclatent par l’effort du feu qu’elles renferment, 8c qui fe met en liberté : toutes ces petites explorons particulières en font une totale qui frappe l’air environnant, 8c qui fait du bruit lorfqu’elle eff fubite ; mais qui fe paffe en filence quand elle fe fait lentement j ou quand une fois la flamme a fait fa place dans l’air. Il n’en doit pas être de même fi l’on force l’air d’entrer dans la flamme r les parties qui éclatent à chaque inf-tant doivent porter fur lui leur effort, 8c les fecouffes qu’il reçoit doivent fe faire entendre : voilà au moins c© qui me paroît vraifemblable. On peut encore confidérer qu’il y a toujours dans l’air des parties humides , qui lancées avec lui dans un feu très-adif, doivent faire ( toute proportion gardée ) ce que nous voyons que fait une goutte d’eau qui tombe fur un fer
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- Experimentale* foi chaud, c’eft-à-dire , un fréniiffemens qui retentir*
- L’allongement de la flamme efl vi-fiblement caufé par l’impulfion du vent qui entraîne avec lui, celles des parties embrafées qui fe difïiperoient du côté d’où il vient : on peut ajouter encore, que ce qui ne feroit que vapeur éteinte ou fumée , devient de la flamme, parce que l’adivité du feiï eft augmentée*
- ,La flamme foufflée devient un feu plus aélif, pour deux raifons : premièrement , parce que le vent condenfe •les parties embrafées dans la direction qu’il leur fait prendre , puifqu’il entraîne du même côté des parties qui n’iroient pas lans cette détermina-» tion , & qu’il fait prendre feu à d’autres quis’exhaleroient en fumée;fecon-dement, parce que pouffant la flamme , il ajoute au mouvement qu’elle a naturellement, & par lequel elle agis fur les autres corps*
- Applications.
- L’experience qu’on vient de voir* efl une pratique fort connue & très,-tifitée dans plusieurs arts* Les Orié-r
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- $02 Leçons de Physique vres qui font particuliérement la bijouterie , 8c ceux qu’on nomme Metteurs en œuvre, foudent la plupart de leurs pièces au chalumeau , ils les tiennent dans le creux d’un charbon de bois tendre , & ils dirigent deflfus la flamme allongée par le fouffle : de cette maniéré , ils font bien plus maîtres du feu , 8c ne rifquent pas de fondre des parties délicates, qu’on au-roit bien de la peine à ménager 8c à fauver, fl l’on fe fervoit de charbon allumé pour les chauffer.
- Les horlogers , les faifeurs d’inffro-mens de Mathématiques,8cc. qui trempent la pointe de leurs forets en les plongeant dans le fuïf > les font rougir auparavant dans la flamme d’une chandelle , qu’ils foufflent auiïi avec un chalumeau ; cette façon de tremper ell très - commode , en ce qu’on efl maître dene chauffer que le petit bout de l’inffrument, la feulé partie qui doive être dure.
- C’eff aufli par le vent qui fort d’un chalumeau recourbé que les émail-leurs animent le feu de leur lampe : mais au lieu de fouffler avec la bouche , ce qui eft impraticable dans bien
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- Experimental e. yoj des cas, & três-pénibîe quand le travail eft d’une certaine durée , la plupart fe fervent d’un fouffiet à double ame, fixé fous la table qui porte la lampe , 6c que l’on fait mouvoir avec le pied en appuyant fur une pédale. La Fig. 31. repréfente non-ieulemenï l’appareil de cet art charmant , qui fçait faire prendre au verre 6c à l’émail tant de formes agréables , 6c imiter fi: joliment les fleurs 6c autres productions de la nature ; elle met encore fous les yeux le portrait allez reflem-blant du plus adroit ôc du plus ingénieux Artifle que nous ayons en ce genre (a) : Je fens tous les jours combien je lui fuis redevable d’avoir bien voulu me mettre un peu au fait de fon art ; pour lui en marquer ma re-connoiflance , je profite avec plaifir
- (a) JeanRaux, Emaiileur du Roi, a eu i’honneur d’amufer de fon travail prefque tous nos Princes dans leur jeunefle, & d’en donner des leçons à beaucoup de Seigneurs , tant François qu’Etrangers ; fon portrait fut el-quiffé par un Officier de la Cour de Monfei-gneur le Dauphin tandis qu’il travailiost devant ce Prince en 1739. C’eft d’après cette ef-quiffe qui m’eff tombée entre les mains que j’ai fait graver la Fig. 31.
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- yo4 Leçons de Fhysïqïïi d’une occafïon que j’ai de perpétuer fa mémoire»
- La lampe des Emailîeurs » animée* par le vent d’un foufflet , nous fait voir en petit ce qui fe paffe dans les forges. Combien n’y auroit-il point à perdre , Sc pour le tems & pour la dépenfe, s’il falloit traiter les métaux,, comme on traite le verre,par exemple: dans les verreries avec un feu qui* prend prefque toute fa force de la quantité & de la durée : d’ailleurs avec le feu d’une forge qui peut être très-fort, quoiqu’en petit volume 9 on a encore l’avantage de né chauffer fur une barre de fer que l’endroit où l’on a affaire.- ,
- Le feu foufflé eff encore plus actif que celui qui eft contenu & concentré dans un fourneau;ainfi- lorfqu’il s’agit de pouffer l’adion du feu auffi loin* qu’elle peut aller par des moyens connus , il faut oppofer entre eux plu^-fieurs foufflets fur un même brader ; c’eft ainfi qu’en ufent les Chymiftes * pour accélérer la fufion des matières dures, ou pour éprouver jufqu’à quel point elles font fixes»
- Sans employer des foufSets-,- on a
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- ' ’ Experimentale. foin de conftrurre prelque tons les fourneaux , de manière que l’air attiré par le feu , palTe avec une certaine viteffe de la partie embrafée à celle qui ne feft pas, ou qui l’elt moins ; alors Pa&ion du feu en: augmentée par ce courant d’air, qu’on eft maître de modérer à fon gré, en ouvrant plus tm moins les iflues par lefquelles il doit for tir.
- Un. tel.courant cfair bien ménagé peut forcer la fumée de defeendre dans le brafier & de s’y convertir en flamme, comme cela arrive dans une efpéce de poêle inventé autrefois par M. Dalefme *, & renouvellé dans ces * derniers tems par des perfonnes qui deLs/^': n en ayant pas bien étudié les mcon- n<s. venions, propoferent d’en placer dans les appartemens c dès les premiers ef-faîs, on reconnut que l’ufage en étoit pernicieux, & que s’ils ne rempliffent point Pair de fumée groffiére , ils le chargent d’exhalaifons plus fubtiles * mais toujours capables de nuire aux perfonnes qui le refpirent.
- 1 Après ce que je viens de dire, ii eft prelque inutile de parler de l’ufage où l’on efl de fouffler le feu des ap-• Tmc IVc V r
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- <yoG I»E.çons:t> e y,s i q u e .partemens.pourle mieux allumer, ni des juftes raifons.que l’on a de craindre le. vent dans les : incendiés r;'. tout cela eft.fondé fur. ce <qué Pimp’àlfion de'Pair chaflede feu fur foh aliment , ou l’y retient , ce qui lui fait faire plus de progrès ; l’on Voit quelquefois un fouffle violent éteindre la flam* me, c’eft qu’alors.ce vent non proportionné diflipe 8c le feu &da, vapeur qui :efb prête à s’enflammer, comme *rm. 3. je l’ai déjà dit ailleurs.• s-v.t. "fnr? **s'zp3' . .Mais n’y :a -1 - il que Pair agité gui puifle animer le feu ? Tout autre fluide qui n’auroit pas beaucoup de denfité,
- • une vapeur qui. couleroit avec Tapi-? dité,ne feroit-elie' pasda même.chofe? Oiii ,• .àfliirément, 8c did’on en doutoit* on pourroit trèsdacilement s’en, convaincre , en préfen’tant .la flamme d’un flambeau ou un gros charbon bien al? lumé au bec d’une eolypile ,; dans la-? quelle on.feroit bouillir de l’eau i Iç jet de.vapeür qui en fort fàitrprécifér inent.l’effet d’uh lbufflet y ori me dira
- A • * • •
- peut-etre, que cette vapeur contient beaucoup d’air, mais j’ai déjà prévenu cette objedion * , . en . rapportant une expérience bien Ample, >par 4?
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- Experimentale; $ 07
- quelle on voit clairement que cela n’eft pas.
- Cette expérience confifle à plonger le bec de l’éolypile dans un verre d’eau froide : s’il en fortoit de l’air , fans doute qu’il fe montreroit fous la forme de globules , ce qui n’arrive pas; mais au lieu de cela on apperçoit un fluide qui trouble un peu la tranf-parence de l’eau, & qui fait entendre un frémiflement tout-à-fait fembla-ble à celui d’une liqueur qui commence à bouillir : ce bruit qui a d’abord un ton aflez aigu, devient plus grave 8c plus fourd à mefure que l’eau s’échauffe : 8c enfin la vapeur continuant toujours de fe répandre dans cette eau , 8c de la rendre plus chaude , parvient à la faire bouillir, & l’on n’entend plus alors que le bruit ordinaire du bouillonnement : cette expérience , qui m’a paru curieufe, s’accorde , affez-bien avec ce que j’ai dit ci-deflus, pour expliquer l’ébullition des liqueurs.
- La fuppreiïïon des moyens par lesquels on entretient 8c on anime le feu, efl: la caufe la plus ordinaire de fon ralentiflement ou de fon extinc-
- y v ij
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- », £08 Leçons de Physique tion : une’ bougie 6c une lampe ce£ •fent d’éclairer dès que la mèche ne trouve plus de cite ou d’huile à pomper ; le feu d’un poêle ou d’une che.» •rninée ne donne plus de chaleur quand il manque de bois, 6c fouvent il languit feulement, parce qu’on néglige de le foufier. Mais indépendamment de ces caufes , il en eft d’autres qui agiffent plus promptement , 6c dont on ne manque pas de faire ufage quand on elî preffé d’arrêter les progrès du feu, ou de les ralentir. J’ai fait *Tem. î. voir dans la dixiéme Leçon * que i8j. C7,],es matières les plus combuftibles ne peuvent prendre feu ni relier enflammées que dans un air libre , 6c j’en ai dit les raifons. Je dois ajoûter ici que ia privation d’air, le vuide tel qu’il le faut pour éteindre le feu, fe fait bien fans 1 machine, 6c fouvent fans qu’on penfe à le faire s il ne faut qu’appliquer à la furface du corps embrafé une matière qui ne prenne point feu .elle-même ; en voilà aflfez pour écarter l’air, pour empêcher qu’il ne touche 6c qu’il n’entretienne l’inflammation. . • . ;
- /
- .Celle de toutes les matières con^
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- Ê X P E R ï' M E N T A L B. .
- Hues , qu’on peut interpofer ainfi avec le plus de fuccès, c’efl l’eau ou fa vapeur , comme je l’ai fait connoître dans la douzième Leçon *.• Mais elle-^A^?6-n’efl pas la feule capable de cet effet il fuffit que ce qui touche le feu, quoi-qu’inflammable de fa nature, ne s’allume point ; & cela peut arriver ou-par la grandeur du volume, ou par l’épaiiTeur de l’enduit ; une grande' quantité d’huile froide jettée tout-à-coup fur un petit feu l’étouffe au lieu: de l’augmenter : un charbon ardent fe noircit Sc s’éteint fur un morceau-de bois dur d’une certaine épaiffeur :
- ’ôc tout cela efl fondé fur ce principe y qu’un corps qui brûle a&uellement n’en peut faire brûler un autre , s’il n’y trouve, ou s’il n’y fait naître une chaleur pour le moins égale à la fienne; or cette condition rt’a pas lieu dans une matière combuftible , mais froide , dont la quantité n’efl pas en proportion convenable avec le feu qu’on y applique , ni à l’égard de l’eau , qui , lors même qu’elle bout, efl toujours beaucoup moins chaude qu’une matière qui brûle.
- Far les expériences que j’ai rappor-
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- 5io Leçons de Physique tées dans la feftion précédente ; j’ai fait voir que cet effet du feu , qu’on nomme embrasement ou inflammation , s’augmente comme de lui-même , Jorfque le corps embrafé fë trouve uni avec une quantité proportionnée de matière capable de s’embrafer auffi. Il n’en efl pas de même de la fimple chaleur; elle ne fe communique point fans s’affoiblir, & cette diminution , dont nous ignorons le dernier terme , fé nomme refroidijfement.
- Comme les corps s’échauffent plus promptement & avec plus de facilité les uns que les autres , aufïï ne fe refroidiiïent-ils pas tous également dans un tems donné. Leur dégré de denfité , plus ou moins de cohérence entre leurs parties, les différens principes qui conflituent leur effence,font autant de caufes d’où dépendent apparemment ces différences ;& quoi-qu’avec le tems diverfes efpéces de matières prennent la température du lieu où elles font placées , cependant les unes y arrivent plutôt, les autres plus tard.
- On peut dire en général ( fauf les exceptions que l’expérience pourra
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- , E.X P ER. IiM'E-N T A L E.-r. [ j'-IÎ • faire connoître ) ' que 4a chaleur fë communique en raifon des mafies ; c’eft-à-dire, qu’un pouce, cube de fer, par exemple ^appliqué fur un morceau de bois qui auroit les mêmes dk menfions avec .moins.de chaleur , fe refroidirait-moins par cet attouchement , que ne ferait le cube de bois, fi plus chaud que le fer, il s’appîiquoit à lui ppuf •réchauffer. Àuffi reifent-on plus de froid aux--mains , quand on a touché du marbre ou du métal pendant l’hiver , que quand 6n a manié du bois ou des étoffes , quoique la température de tous ces corps foit véritablement la meme. Car le refroi-diffement de la main n’efl autre chofe que la perte qu’elle a faite d’une partie de fa chaleur, en la communiquant, & cette communication eft proportionnelle à la denfité du corps touché.
- Quand les matières qui fe touchent ou qui fe mêlent font de même nature, la chaleur fe communique de la plus chaude à celle qui Tell moins en raifon des volumes ; c’efl-à-dire , que deux quantités égales, d’une même ligueur , l’une chaude & l’autre froide3
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- yi2 Leçons de Physique étant mêlées enfemble ; la première partage également avec fa lêconde ce quelle a de chaleur plus qu’elle ; un exemple rendra ceci encore plus intelligible*
- III* EXPERIENCE.
- P R £ PA RATION’*
- Dans un vaifleau cylindrique Fort mince y de fer blanc* par exemple > je mets une pinte d’eau, qui n’a que dix degrés de chaleur, & par-deffus je verfe une autre pinte d’eau qui en a 40, & avec un thermomètre de mercure , j’examine promptement quel elt le dégré a&uel du mélange.
- E F F £ r*
- »
- L A liqueur du thermomètre plongé fe fixe au 2$. dégré au-deffus du terme de la glace*
- Explication
- De quelque manière qu’on veuille confidérer la chaleur, foit qu’on la regarde comme un mouvement imprimé aux parties d’un corps, foit qu’on
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- Expérimenta l fc. fi$ reconnoifie en elle I’a&ion d’un fluide fubtile qui tend à fe répandre uniformément , on doit toujours s’attendre à ce que Pon voit par le réfultat de notre expérience.
- Suivant la première idée, la pinte d’eau la plus chaude eft animée par un mouvement de quarante dégrés , qui excède de trente celui de l’autre : e’eft cet excès qui fe partageant également entre deux mafles égales , qui ont chacune 10 de mouvement commun , fait que chacune d’elles fe trouve en avoir 2 y, à peu près comme fi un corps pefant deux livres * & ayant quarante dégrés de vîteffe en rencontre un autre de même poids qui fe meut dans le même feus avec une vî-teffe de io dégrés feulement ; tous deux après le choc continuent de fe mouvoir avec 2 5 dégrés, qui réful-tent de 10, leur vîteffe commune, ôc de 1 f ».qui eft la moitié de l’excès de 40 fur 10 , comme on l’a vu par les expenences de la quatrième Leçon* cr/rç*
- Si l’on veut que la chaleur d’un corps fort l’effet d’une matière qui le pénétre & qui fe répand dans fon intérieur* cette matièrea comme tous
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- y 14 Leçons d-e Lh^siqüê les fluides, cherchant à remplir, uni-', formement tous les efpaces auxquels elle peut atteindre , toutes chofes égales d’ailleurs, doitfe raréfiera-proportion de l’étendue qu’elle occupe;: ainfi elle doit être une fois* plus/rare , avoir une action une fois plus Loible , lors qu’au lieu d’une feule pinte d’eau elle vient à en occuper deux : avant le mélange il y avoir dix mefures de.feu d’un côté, & 40 de l’autre; les deux pintes d’eau étant mêlées enfuite, ont » dû partager également entr’elles les : 3 o mefures, qui font l’excès de*40 fur 10 : 6c de cette répartition il a dû ré-fulter une chaleur/qui étoit l’effet de-10 <Se de ij, dont la fomme eft 25;
- J’ai fait un grand nombre d’expé-^ riences de ce genre , dans: lefquelles j’ai varié les dégrés de chaleur-& les quantités d’eau que je mêlois enfem-ble ; j’ai pris d’ailleurs toutes, les précautions que j’ai pû imaginer , pouf avoir des réfultats fort exaéts ; & j’ai : toujours vû , comme je l’ai déjà dit,, qu’entre deux portions de la même matière, l’excès de la chaleur de l’une fur l’autre fe partageoit en raifori des \ volumes, 6c que le degré de chaleur^
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- Experimentale, jij des deux portions mêlées dépèndoic de cette répartition & du dégré commun de chaleur, c’eft-à-dire, de celui qu’avoit la portion la moins chaude avant le mélange. ( a)
- Je ne me trouve point d’accord ici avec le célébré Boerhawe , qui dit formellement * que la chaleur réful-tante de deux portions égales d’une même matière, inégalement chaudes, Sc mêlées enfemble, eft toujours la moitié de la quantité dont la chaleur de l’une furpalfe celle de l’autre , Sc qui en cite des exemples. « Si vous «mêlez enfemble , dit-il, une livre «d’eau bouillante qui a 212 degrés «de chaleur, avec une autre livre » d’eau , qui commence à n’être plus «glace , Sc qui n’a que 32 dégrés; ces «deux eaux mêlées auront une chaleur de 90 dégrés , c’eft-à-dire, la «moitié d’une chaleur de 180 , dif-«férence de 212 à 32. (b) S’il difoit
- (a) J’appelle ce dégré , commun , parce •qu’il eft dans l'une & dans l’autre portion avant le mélange ; dans l’eau moins chaude, il y eft jfeul ; dans l’autre, il y eft avec la quantité que j’appelle l’excès d’une chaleur fur l’autre.
- (b) Le thermomètre employé dans cette
- * Tj.erx, Chem. t. 1. p. 144.
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- 5ï6 LeÇOÎÎS DE ?HY$IQ.U:é que la chaleur de ce mélange eft. dé po dégrés ajoutés à la chaleur commune, qui eft 32, cela iroit fort bien avec ma théorie , & avec ce que l’expérience m’a fait voir : car ayant répété celle là même que je viens de citer d’après lui, j’ai trouvé que la liqueur d’un thermomètre, femblable à celui dont il s’eft fervi, fe fîxoit au 122. dégré , c’eft-à-dire , à 5,0 au-, deffus de 3 2.
- L’erreur de fait, que je ne crois pas être de mon côté, me feroit volontiers3 croire, qu’il faudroit fuppléer aux pa* rôles de Boherhawe , comme je viens de le faire, & que fon expreftion n’eft défeélueufç que par la faute du Co-pifte ou de l’Imprimeur ; mais il pa-roit que ce grand homme n’a compté en effet, que fur la moitié de l’excès d’une chaleur fur l’autre , car il prétend que le dégrécommun périt dans le mélange, ce qui lui paroît très-difficile à comprendre : valdè fubtile eft ifitelleftit quod gradus caloris communia
- expérience,eft celui de Fahrenheit, qui exprime le terme de la glace par 32,6c celui de Peau bouillante,. par 212,. .
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- r Ibid. \ f*g-
- •E x PERIMENT A L E. J IJ fpreat. * Et je vois par des Ouvrages, où l’on a fuivi fa doétrine, que c,e,t.p< endroit a été entendujComme je viens de l’expofer, & comme il Te préfente naturellement. « L’effet le plus fingu- * D/^ » lier de ces mélanges, dit un Auteur fur unf-» refpedable *, effet qui paroît entré-» rement inexplicable , c’eftque de-<*»&*, m-» deux quantités égales, mais inégale-» ment chauffées d’un liquide quelcon-s>que, prennent par la mixtion un déco gré de chaleur, qui eft ta moitié de. la t* différence de la chaleur que ces deux * --portions du même liquide avaient avant » d'être mêlées. Ainff une livre d’eail
- » qui tient le thermomètre à 32 dégrés, » étant mêlée avec une autre livre » d’eau bouillante, qui le tient à 212, » fera jnonter le thermomètre après la » mixtion, à .90 ; or 90 eû la moitié » de la différence de 3 2 à 212. »
- Il paroît par l’aveu même de Boer-hawe [a] , qu’il n’a point fait ces expériences lui-même-; ôc quoiqu’il Te fait fervi pour les faire dJun ffomme for-t intelligent, j’ai peine à l’excufer.
- £a]J Expérimenta modo memorata injlhuit mi? hi celebris Fahrexhmius. Eiem. Chem. toai. la ÿ. 14?,
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- 518 Leçons de Physique de s’en être tout-à-fait rapporté anx yeux d’autrui, fur-tout lorfque les résultats qu’on lui offroit , le condui-foient à des aflertions dont on pou-voit tirer des conféquences tout-à-fait étranges, & vifiblement fauffes. Jugeons-en par celle-ci : félon cette doctrine , on pourroit refroidir de l’eau médiocrement chaude , en y mêlant d’autre eau , qui le feroit davantage ; & en voici la preuve : fuppofons qu’u-ne'pinte d’eau ait 20 dégrés de chaleur , & qu’on verfe defîus une autro pinte d’eau qui en ait 50 : fi la chaleur «du mélange doit être la moitié de l’excès de yo fur 20, ce mélange n’aura donc que 15 dégrés de chaleur, c’efl: à-dire, qu’il fera de y dégrés plus froid que n’étoit celle des deux pintes d’eau la moins chaude : ce qui n’efl:, comme l’on fçait, ni vrai, ni vraifemblable*
- A PP L 1 CITIONS,
- Comme deux corps folides qui fe touchent, deux liquides qui fe mêlent partagent entr’eux la quantité de chaleur , que l’un a plus que l’autre, de même un corps dur plongé dans une
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- Experimentale. pp liqueur l’échauffe ou la refroidit, félon qu’il ell plus ou moins chaud qu’elle. Les Sauvages les plus reculés de l’Amérique, qui n’ont que des vaif-feaux de bois pour faire cuire la viande ou le poiffon, font bouillir l’eau,en y plongeant fucceflivement de gros cailloux qu’ils ont fait rougir dans le feu. La neige Sc la glace pilée fe fondent en ' refroidiffant les bouteilles pleine de vin qu’on y a plongées ; Sc l’air diminue d’autant plus la chaleur des corps , qu’il fe renouvelle plus fou vent à leur furface. Ces faits, Sc une infinité d’autres que je ne rappelle point , font des conféquences fi né-ceffàires Sc fi palpables du principe établi ci-deflus , qu’il feroit fuperflu de m’y arrêter davantage.
- Le refroidiffement n’étant autre chofe qu’une diminution de chaleur, on doit s’attendre de voir ceffer dans un corps qui fe refroidit tous les effets du feu dont j’ai parlé ci-defliis : ce qui étoit de la flamme ne devient plus qu’une fumée épaifle, l’évaporation fe ralentit , o.u ceffe entièrement, les matières liquéfiées s’épaifliflent Sc re* prennent peu à. peu leur première
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- 520 Leçons de Physique confiftance, & le volume augmenté par la dilatation, fe renferme dans des. limites plus étroites»
- Quand tout cela le fait lentement ,,'
- • les parties fe rapprochent proportionnellement j & dans l’ordre que la nature ou l’art a mis entr’elles; toute la maffe reprend fon premier état, elle redevient telle qu’elle : étoit avant qu’elle éprouvât l’a&ion du feu, à moins que cette a&ion ne lui ait enlevé une partie de fes principes. Mais un refroidiffement trop prompt a quelquefois des effets-fort différens; en ôtant aux parties la mobilité fefpèc-tivp j ou la foupleffe que le feu leur a voit donnée, il les fixe avant qu’elles ayent pû s’approcher fuffifamment ôc fe ranger dans l’ordre qui leurcon* vient ; de-là il arrive .que le corps qu’elles compofent, quoique dur dans lès molécules , ne prend qu’une con-fîffance imparfaite, parce que ces molécules n’ont pas affez de liaifon entre elles. J’en puis citer deux 'exemples bien remarquables, le premier eft l’ef*
- . fet de la trempe fur l’acier ; on peut *• voir ce que j’en ai dit en .parlant du u reffort. ïXe fécond eft un phénomène
- affei
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- Experimentale* 5-21 allez fingulier , que les Phyfîciens. examinent depuis long-tems , & dont ils ont à peine entrevû la caufe : voici le fait*
- Les Verriers prennent au bout d’u-ne%canne de fer un peu de verre fondu-qu’ils laiffent tomber tout liquide dans un feau plein d’eau, fraîche ; il s’en forme une petite larme, telle qu’on la voit repréfentée par la F/V. 3,2, dans le gros de laquelle on voit toujours comme une ou plufieurs petites bulles d’air. On peut frapper aifez fortement avec un marteau fur cette larme fans la caffer ; mais fi l’on en rompt la queue,, tout fe brife avec éclat & fe réduit en une efpéce de gros fable * dont chaque grain vu au microfcope paroît fendu de tous les cotés.
- Ceux qui ont commencé à raifon-Der fur ce phénomène l’ont attribué aux efforts de l’air, fans dire ni pourquoi , ni comment cela fe faifoit ; apparemment parce qu’ils prenoient pour de l’ait ces efpéces de bulles; qu’on apperçoit dans l’épaidèur dur verre : mais d’ou viendroit cet air dans une matière auffi ardente, & à quel!
- I oms IV». X x
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- 522 Leçons de Physique point n’y feroit-il pas raréfié Sc afFoi*’ bli j s’il y avoit été enveloppé ? l’air n’agit donc point intérieurement ; Sc celui du dehors n’a pas plus de part à cet effet ; car on réuflit également bien, en rompant de ces larmes dans le vuide ou dans l’air libre.
- Ces prétendues bulles d’air ne font autre chofe que des efpaces abandonnés par la matière qui fe condenfe.Ne fçait-on pas, Sc n’avons-nous pas vu que tout corps , qui de liquide devient folide , diminue de volume ? Cette diminution ne pouvant avoir lieu qu’autant que les parties ont affez de mobilité pour fe rapprocher, fi la folidité commence brufquement Sc par la fuperficie, les parties du dedans en fe portant vers cette furface folide, ne manquent pas de laifier quelque vuide au milieu d’elles ; c’eft ainfi que fous la croûte du pain , la mie en fe cuifant fe trouve interrompue par une infinité de petites cavités. De même, je conçois que le verre fe durcit d’abord extérieurement par la fraîcheur de l’eau qui le touche, Sc que le dedans venant enfui te à fe condenfer, il
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- Expérimentale. 5*25 refte vers le centre un efpace qui n’eft rempli par rien qui Toit aufti denfe que l’air.
- Je ne puis douter que le refroidifie-ment dé ces larmes nefe fafte de couche en couche depuis la fuperfîcie jufqu’au centre , & que la chaleur du dedans ne fubfifte allez long-tems , pour donner lieu aux parties de fe rapprocher & de fe ferrer davantage : je les ai vues rouges au fond du feau pendant plus de iix fécondés, 8c je me. fuis alluré que ce dégré de chaleur n’étoit qu’interne , en les recevant . dans ma main , que je tenois plongée dans l’eau.
- - Il n’eft pas befoin que le verre ait la: forme d’une larme folide pour produire l’effet dont il eft ici queftion ; on voit quelque chofe de très-fem-blable , avec une petite phiole qu’on peut comparer à une poire creufe , ïtgi ^33. 8c dont le fond eft beaucoup plus épais que le refte-: allez fou vent ces petits vaifleaux fe-caftent d’eux-mêmes avant que d’être entièrement refroidis ; mais quand ils relient entiers , on eft fur de les faire éclater
- Xx ij
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- £24 Leçons de Physique en y laiflant tomber un petit gravier > ou un fragment de pierre à fufll , ce que ne fait pas une petite balle de plomb , quoique plus pefante.
- Il eft très-probable que le verre ne fe cafte ainft, que parce que les con-ehes qui compofent fon épaifleur ont été eondènfées Ôc rendues folides com me en plu fleurs tems j les couches extérieures, s’étant durcies avant les autres, celles-ci en fe condenfant les ont obligées de fe plier vers elles * à peu près; comme un arc qui fe tend, par le racourciffement de fa corde..
- Lorfque le choc d’un corps aigu, une rupture faite exprès, ou une fecouflfe violente, donne Lieu aux parties internes db fe quitterles. couches extérieures qu'elles tenoient en contraction , fe débandent comme autant de reiforts, ôc toutes ces lames élaftiques étant compofécs de parties mal jointes à caufe du refroidiftement fubit qu’elles ont foufîert, elles fe brifent en fë débandant, ce qui arrive affez fouvent à des corps élaftiques d’une; matière fragile,, qui ne peuvent pas, prêter à toute l’étendue de leur
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- Experimentale. $2$ réa&ion, parce qu’il eft rare qu’ils foient aufli flexibles dans un fens que dans l’autre..
- Ce qui augmente la vrai-fémblance de *cette explication* , c’efl: qu’une larme de verre qu’on a fait rougir fur des charbons ardens , & les petites phioles épaifles par le fond', qu’on a tenues dans l’arche de là verrerie pour les y faire refroidir très - lentement , ne fe brifent plus quand on en fait l’é-preuve ; & j’ai remarqué en général' que les vaiffeaux de verredont l’é-paifleur éroit grande & inégale y fe cafloient fouvent d’eux - mêmes-, & qu’on ne pouvoir les mettre à l’abri de cet accident, qu’en les faifant recuire long - tfems & fortement- à la: verrerie , aufli-tôt qu’ils ont été formés : or il efl: comme* vifible que ce recuit donne lieu aux couches extérieures de fe plierions contrainte au gré des autres>. & aux parties qui les eomr pofent r de s’arranger &, de fe joindre plus folidement..
- Puifque le froid n’efl: autre chofe qu’une.moindre chaleur, on ne doit point le eonfldérer comme une-.qpar
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- $26 Leçons de Physique iité abfolue , mais feulement relative : tel corps eft froid à l’égard de celui-ci, qui paroîtra chaud par rapport à celui-là : de la neige pure qui fait defcendre la liqueur du thermomètre forçant d’un air tempéré , la feroit monter très - fenfiblement, fi cet infiniment avoit été plongé pendant quelques-tems dans un mélange de glace & de fel : les caves que nous trouvons chaudes pendant l’hiver, & froides pendant l’été , ne nous pa-roifTent telles que par la différence qu’il y a entre leur température, qui eft toujours à peu près la même , Sc celle de l’air que nous venons de quitter quand nous entrons dans ces foûterrains. On peut faire fur cela une expérience bien firnple , & en même-tems bien convainquante ; que Pon prenne foin d’avoir une de fes mains très-froide , & l’autre-bien chaude , & qu’on les plonge fuccef-fivement dans un feau plein d’eau de puits nouvellement tirée ; cette eau fera infailliblement jugée chaude , lorfqu’on la touchera avec la main froide, & froide au contrai-
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- Experimental e. 5*27 î'e , lorfqu’on y plongera la main chaude.
- La congélation de l’eau efl un des plus finguliers phénomènes du re-froidilfement ; je crois avoir rapporté dans la douzième Leçon tout ce qu’on en fçait de plus curieux & de plus intéreffant ; il ne me refie fur cela qu’une réflexion à faire, c’eft que l’eau qui fe gèle , n’efl qu’un exemple particulier de ce qui arrive par le froid à une infinité d’autres matières : une bougie, à proprement parler , efl un bâton de cire glacée ; la Statue équeltre d’Henri IV. fur le Pont neuf , efl une glace de bronze , à qui l’on a fait prendre cette forme dans un moule. Les vitres & les miroirs de nos appartenons font des lames, ou des plaques de verre gelé : enfin, tout ce qui devient liquide par I’a&ion du feu , <5c qui fe durcit en fe refroidiflant, ne différé de l’eau & de la glace à cet égard , que parce que fa congélation arrive plutôt ou plus tard , qu’elle fait une maffe plus ou moins dure , moins tranfparente ou opaque , &c. & je ne
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- 52$ Leçons de Physique, crains pas de dire que ces idées ne pourront paroître étranges qu’à ceux qui n’auront point affez réfléchi fur la caufe la plus ordinaire & prefque générale de la liquidité & de la for ïidicé des corps.
- Fin du quatrième Tome..
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- TABLE
- DES MATIERES
- Contenues dans le quatrième Volume;
- SE=*»
- XII- LEÇON-
- Sur la nature & les propriétés de l’Eau.
- NOtions générales 8c Divifîon des Matières qui compofent cette Leçon. p. i.
- PREMIERE SECTION. De l’eau confidé-rée dans l’état de liqueur, g. Dissertation. Sur l’origine des fontaines. p.
- I. Expérience , qui prouve que l’eau n’eli jamais parfaitement pure , 8c qui fournit •des moyens pour connoître les matières étrangères dont elle eft chargée, zo. iExamen des différens moyens de purifier l’eau , 8c fpécialement de delfaler l’eau de la mer. 27.
- Comparaifon 8c rapport de la pefanteur de l’eau à celles de l’or 8c de quelques autres matières. 34.
- Tome I PC Y y
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- y;o TABLE
- XI. Exp. par laquelle on .détermine le.dégrç de dilatation de de chaleur que l’eau reçoit dans le vuide. 36.
- III. Exp. par laquelle ôn fak voir que l’eau que l’on fait chauffer , de qui n’a pas la Iff b>erté de Ce dilater 3c de s’étendre , reçoit un dégré de chaleur bien plus grand que quand on la fait chauffer dans des vaiffèaux ouverts., fous le poids de l’atmofphé.re. 40..
- IV. Exp. qui prouve que l’eau diffout les fels de qu’elle ne les diffout pas tous égaler ment. 4P;
- V. Exp. qui fait voir que l’eau diffout plus du même fel, quand elle eff chaude, que quand elle eft froide. ïbid.
- VI. Exp. Refroidiffement iinguîier de l’eau par le fel ammoniac qu’elle diffout. ^3-
- Difcours fur les caufes de la falure de la nier. 5*y7*
- SECON DE SECT. de l’eauçonfidçre'e dans l’état de vapeur.7J»
- VII. Ex,p. d une goutte d'eau réduite en vapeur, qui prend un volume 14000 fois plus grand que celui quelle avoit. 73.
- VIII. ExvP. D’une efpéce d’Eolypile, par laquelle on explique le recul de? armes à feu. 77.
- Defcription d’une pompe à feu; fon origine;
- Explications des effets de l’EoIypile, de de tout ce qui a rapport à cet inffrunient. 88
- TROISIEME SECT. De l’eau confidérée dans l’état de glace.
- 3,. Exp. Congélation naturelle de l’eau pure dans des vaiffèaux de verre mince
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- £>ES MATIERES. 5-31
- 'A l’occafion de cette Expérience on examine quelles font les vraies caufes de la congélation de l’eau ; pourquoi la glacé eft plus légère que l’eau ; d’où lui vient cette force expan fi ve qui lui fait brifejf les vailfeaux qui la contiennent, 6c la différence qu’il y a entre la congélation des rivières 8c celle des eaux dorman* tes. i oo. & füiv.
- ÏI. Exp. qui prouve que la congélation de l’eau eft plus prompte 8c plus complette * lorfqu’elle eft pure, que quand elle eft chargée de quelque fubftance huileufey oufaïine. rit.
- .Cette Expérience donne lieu à des réfie* xions fur les effets de la gélée, à l’égard des fruits , des liqueurs mixtes, des animaux , 8cc.
- $11, Exp. par laquelle ôn fait voir que Iù glace devient plus froide parle mélange1 des feîs, 139.
- jExarnen des fels qui refroidiffenr le plus efficacement la glace ; 8c des rapports qu’if faut obferver dans le mélange. 146. ùf juiv.-
- XIII. LEÇON.
- De la nature & des propriétés du Feu.
- Jde’e générale du feu, divifton des matières, dont on traite dans cette Leçon 8d dans la fùivante. 153.
- PREMIERE SECTION. Examen préliminaire de la nature du feu, 8c de fa propa^ gation.i
- Y y 'j
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- J32 TABLE
- Article I. De la nature du feu. tbiâ.
- Art. II. De la propagation du feu. 187.
- SECONDE SECT. Des moyens par IeF quels on peut exciter l’aélion du feu. .
- I. Exp. Etincelles excitées par le choc d’un caillou tranchant 8c d’un morceau d’acier trempé. 212.
- II. Exp. D’un lingot de fer mêlé d’antimoine que l’on frotte rudement avec une lime*. 220.
- III. Exp. Feu excité par le frottement du bois. 224.
- IV. Exp. Inflammation du Phofphore d’urine frotté enrre deux papiers. 228.
- Apflic. de ces Expériences aux différentes matières qui s’échauffent, ou qui s’allument par le frottement, ou par des coups redoublés. 23 6.
- V. Exp. Chaleur excitée par la fomentation1 de l’eau avec l’efprit de vin. 248.
- VI. Exp. Inflammation de l’efprit de Térébenthine par un fort acide nitreux. 265'.
- yil. Exp. Compofition 8c effet duPhofphore-de M. Homberg, expofé à l’air. 272.
- Applic. de ces effets aux fermentations tant naturelles qu’artificielles, 8c aux météores enflammés. 27p. &Juiv.
- YIII. Exp. Plufieurs rayons du foleil réfléchis par des miroirs plans fur la boule d’un thermomètre. 317.
- IX. Exp. Rayons du foleil raffemblés au foyer d’un grand miroir concave. 320.
- X. Exp. Rayons du foleil raffemblés au foyer d’un grand verre lenticulaire. 32a.
- àpplxc. de ces Expériences au fait d’Àchir
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- DES MATIERES. 335
- jtnédes, & des effets naturels qui dépendent des rayons du foleil réunis par réflexion , ou par réfraétion. 3 2.y.
- XIV. LEÇON.
- Suite des propriétés du Feu. 337.
- TROISIEME SECT. Des effets du feu. Ibid.
- ï. Ex?. qui prouve que le verre fe dilate Sc augmente de volume, quand il eft chauffe. S 4°«
- Âpplic. aux vaiffeaux de verre, de porcelaine, de fayâtoce, ôcc. expofés au feu. 344’
- SI. Exp. qui rend fenfibîe l’allongement d’un cylindre de métal expofé à l’action du feu. 353.
- Applic- aux inftrumens d’Agronomie expofés à l’ardeur du foleil, à rallongement du pendule caufé par la chaleur; moyens de rémédier à cet inconvénient, jys».
- III. Exp. par laquelle on fait voir que les liqueurs chauffées augmentent de volume , Ôc que cette dilatation n’eü pas égale pour toutes. 375.
- Âpplic. au thermomètre ; hiftoire de cet inf-trument, ôc de fes différentes elpéccs. Manière de s’en fervir. 382.
- IV. Exp. D’un fol neuf fondu dans une coquille de noix. 416.
- Applic. à la fufion des diffe'rens métaux, 8c aux principaux ufages qu’on en fait. 42s..
- V. Exp. Examen de l’eau que l’on fait chauf-
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- ^34 i À B L E
- fer par degrés , jufqu’à ce qu’elle bouille
- yi. Exp. qui prouve que l'ébullition- du mercure n’eft pas caufee par de l’air qui . s’en dégage , 4$4*
- Applic. à l’ébullition de liquides en général : recherches fur les caufes de ce phénomé-
- ne. 435.
- VII. Exp. Delà poudre fulminante. 4$i.
- 'Applic- à la poudre à canon ; époque de
- cette invention ; effets de la poudre considérés dans les armes à feu, 4J7.
- VIII. Exp. Examen de la flamme. 46$.
- Applic. aux différentes matiérés combufli-
- blés ; ce que c’efl: que l’aliment- du feuv
- 47 d- |
- • QUATRIEME SECTION. Des principaux moyens d’augmenter 8c de diminuer l’ac* tion du feu. 48
- I. Exp. L’a&ion du feu augmentée par les parois d’un vaiffeau, qui l’empêchent de fe diffiper. 48p.
- Applic. à l’ufage des fourneaux ; defcription d’un petit alembic, que l’on fait aller avec un feu de lampe. 49 3 .
- ÎI. Pixp. De la flamme d’une greffe chandelle foufflée avec un chalumeau. 499.
- Applic. à la lampe d’Emaiîlenr, 8c à quelques pratiques ufitéesdàns différens Artÿ. yoi.
- III. Exp. qui prouve que quand deux quantités de même matière, mais inégalement chaudes, fe touchent, ou fe mêlent, la chaleur fe communique de la plus chaude à celle qui l’eft moins,en raifon des volumes. n z.
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- DES MATIERES. S3f
- Applications à la manière dont les corps fe refroidirent ; ce qui reTulte en certains cas d’un refroidiffement fubit ; larmes de verre ; leurs effets, avec d’autres phénos ine'nes qui y ont rapport. ji8.
- iëin de la Table, des Matières du Tome, quatrième»,
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TOME 5
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- EXPÉRIMENTALE.
- Par M. VAbbé NOLLET, de l’Académie Royale des Sciencesyde la Société Royale de Londres^de l’injlitut de Bologne , Maître de Phyjique de Monseigneur LE DAUPHIN, & Profejfeur Royal de Phyjique Expérimentale au College . de Navarre. .
- v
- TOME CINQUIEME» Seconde Edition,
- A PARIS,
- Chez HirpoLYTE-Louis Guérin , Sè Louis-François Delàtour , rue S. Jacques, à S. Thomas d’Aquin.
- mTdcc. lviTl
- Avec Approbation & Privilège dit Pop
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- AVERTISSEMENT.
- CEt Ouvrage ayant eu lé bonheur de plaire au public, je me fuis appliqué de plus éfi plus à le rendre digne dé fon fuffrage. Je veille moi-même très-foigneufement à Fimpreflion & à la réimprefïion des Volumes » pour les rendre corrects, ôt je n épargne rien pour le papier , les delfeins & la gravure; maté je vois avec chagrin que ces attentions de ma part n’ont pas tout le fuccès que j’en attendois» Il fe répand en France & dans les Pays Etrangers des exemplair res contrefaits qui fourmillent dé fautes, & qui fe reffentent , en ne peut pas plus, delà difette'oô
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- iv AVERTISSEMENT.
- Pon eft en province de Corre&eurâ intelligens j exaèts, ôc de Graveurs propres à ces fortes d’Ouvrages. Je fupplie donc les perfonnes qui auront fait emplette de ces mau-vaifes copies 9 de vouloir bien ne me point imputer les négligences* les obfcurités * les omiflions * les contrefens qu’elles y trouveront ; je défavoue entièrement ces Editions furtives 9 & ne re-’ connois pour mon Ouvrage,, que ce qui eft contenu dans celles qui fe font fous mes yeux, à Paris % chez les fieurs Guérin Ôc Delaiour*
- * * i
- Ces mêmes Libraires m’ont xepréfenté que ce cinquième Jome de mes Leçons de Phy-* fique ayant ioo pages d’imprefe fion, .& 4 ou 5 planches en taille-douce * plus que les précé.dens^
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- AVERTISSEMENT, v
- il ne leur étoit pas podible de le vendre au prix ordinaire , j’ai con-fenti à une augmentation de io f, pour ce Volume feulement, & fans tirer à conféquence pour les autres; de forte > qu’au lieu de 2 liv. io f. il fe vendra 3 liv. en feuilles , & 3 liv* 2 f. 6 d» broché.
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- Extrait des Regijîres de VAcadémie Royale des Sciences,
- Du 15 Mars 17^4.
- Mde Reaumur & moi , qui avon'5 . été nommés, le 3 Août 1754, pour examiner le cinquième Volume des Leçons de Phyjique Expérimentale de M. l'Abbé Nollet , en ayant fait notre rapport , l'Académie a jugé cet Ouvrage digne de l’impreffion : en foi de quoi j’ai figné le préfent Certificat, A Paris, ce rj Mars 1755:.
- GRANDJEAN DE FOUCHY Sécrétaire perpétuel de l’Académie Royale des Sciences,
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- AVIS AU RELIEUR,
- Les Planches doivent être -placées de manierequ en s’ouvrant ellespuif fent fortir entièrement du Livre, & Je voir à droite dans Por dre qui fuit*
- Tome
- 1NQUIEME,
- e. Planche*
- XV. Leçon» 64
- 73
- 116
- 338
- XVI. Leçon, 178
- i<?4 20 6 22 6 242 270 254 3 10 318 334
- XVII. Leçon, 362
- 376 402 426 480 ; 5*8
- 55° 55 6
- S 66
- 5.8°
- » • » . • 3
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- % LEÇONS
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- LEÇONS
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE. XV. LEÇON.
- Sur la Lumière.
- lus nous avançons dans Pétude de Ja nature, plus nous Tommes frappés de la ^ grandeur êc du nombre des merveilles qui s’y rencontrent. Dans les deux dernières Leçons nous avons vu comment tout fubfîfte & Te con-ferve au milieu d'un élément capable de tout détruire, de tout confumer: nous avons vu le feu intimément mêlé avec toutes les autres fubftances matérielles fans que rien périlfe paç Tome F, * A
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- 2 L eç ons d e Phys iqtje —- Ton adion fpontanée ; parce que cette XV. adion toujours trop foible d’elle-Leçon. même & comme affoupie , ne peut être excitée ou augmentée que par certains moyens dont l'homme, eft feul dépofitaire parmi tant d'êtres animés qui en reffentent comme lui. les effets. Préfentement, il s'agit d'un fluide a qui nous faifant paffer dans un clin d’oeil des plus épaiffes ténèbres à cet état inexprimable qu’on nomme clarté , nous donne prefque une autre exiftence , nous fait fortir, pourainfi dire, hors de nous-mêmes, pour aller au-devant des objets les plus éloignés, 8c pour entrer en commerce avec eux. La lumière qui nous procure ces grands avantages nous rend encore capables de diriger nos mouvemens avec sûreté, & de mettre dans nos adions l'ordre 8c la mefure qui leur conviennent : elle donne la couleur 8c l’éclat à toutes les produdions de la nature & de l'art; elle multiplie Funivers en le peignant dans les yeux de tout ce qui refpire.
- Cet être admirable 8c prefque iri-£ompréhenflble que les anciens onç:
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- Expérimentale. • 5
- regardé comme un accident de la '-jp.-1 ..'e .matière, & que quelques auteurs très- XV. distingués de ces derniers temps ont ^EÇ02*, voulu mettre dans une claffe moyenne au-deffus des corps, n'ofant pas fans doute Télever jusqu'au rang des ef-prits, cet être, dis-je , fi difficile àfaifir ôc à dévoiler quand il s'agit de fa nature & de fa propagation, fe foumec affez aifément au calcul, aux mefures,’ à l’expérience j lorfqu'on s’en tient à examiner ceux de fes mouvemens qui ont un rapport plus direft ôc plus prochain avec nos fens. Si nous fom-mes donc obligés de nous arrêter à des hypothèfes 8c à des raifonnemens feulement pîaufibles, pour fatisfaire à des queftions de pure curiofité, nous pouvons dire que1 dans celles dont la folution nous intérefife davantage , nous avons à offrir des con-noiffances plus certaines ôc mieux établies.
- Pour fuivre les unes ôc les autres avec ordre, examinons d'abord ce que c’eft que la lumière , où elle réfide, ôc comment elle fe répand de fa fource dans l'efpace qu'elle éclaire,
- A ij;
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- 4 Leçons de Physique Confidérons en fécond lieu les XV, directions qu’elle afFede de fuivre Leçon, dans fes mouvemens, ce qui peutTen . . faire changer, ôc les routes quelle
- prend quand elle en change.
- Efiayons enfuite de la décompofer, ôc voyons quelles font les propriétés de fes parties féparées les unes des autres.
- Enfin , parcourons les principaux effets de la lumière, tant (impie que compofée, relativement à l’organe de la vue ôc aux inflrumens qui aident ou qui augmentent la vifion.
- L SECTION.
- De la nature & de la propagation de
- la Lumière,
- T’Entens par le mot de lumière le moyen dont la nature a coutume de fe fervir pour affeder l’oeil de cette impreffion vive Ôc prefque toujours agréable qu'on appelle clarté, ôc pour nous faire appercevoir la grandeur, la figure, la couleur, la fitu'ation des objets qui font hors de nous-mêmes à une
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- Expérimental e. y diffance convenable. Ce moyen , quel qu’il foit, eft un être diflingué du corps vifible & de Torgane ; il ré-fide comme intermède entre l'ïm Sc l’autre, & il occupe par lui-même 6c par fon a&ion l’intervalle qui les fépa-re : fans cela il me paroîc impoffible de comprendre comment un corps peut agir fur un autre corps.
- Mais cet agent qui tranfmet à l’oeil l’affiondu corps lumineux ou illuminé doit être lui-même quelque chofe de matériel ; autrement comment pour-roit-il recevoir 6c communiquer une modification qui ne peut convenir qu’à la matière? comment pourroit-il être touché ou agité phyfiquemenc par l’objet vifible & toucher de même l’organe fur lequel il lé fait fentir ? Cette réflexion feule devroit fuffire pour nous faire comprendre que la lumière efl l’effet d’une matière en mouvement ; mais cette vérité fe montre d’ailleurs par tant d’endroits, qu’il efl impoffible de la révoquer en doute, pour peu qu’on raifonne fui-vant les principes les plus généralement reçus en phyfique. Pourquoi, par exemple, ne peut-on pas regarder
- XV.
- Leçon.
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- 6 Leçons de Physique le foleil en face ? Par quelle raifoii les 'gens qui ont la vue tendre ne voyagent-ils qu’avec peine ayant les yeux ouverts fur la neige ou fur un terrein blanc ? D’où vient qu’une per-fonne accoutumée à dormir dans une chambre bien obfcure, s’éveille plutôt que de coutume, fi l’on a oublié de fermer les volets de fes fenêtres ? Tous ces effets ne prouvent-ils pas que la lumière nous touche , nous incommode , nous blefie même, quand fes impreflîons fe font mal-à-propos, ou qu’elles font trop fortes; & quelle autre fubfiance qu’une matière, peut. fe faire fentir ainfi fur nos corps ? D’ailleurs nous fommes les maîtres d’augmenter, de diminuer, de renfermer la lumière dans un efpace 5 tous les jours il nous arrive demefu-rerfesmouvements,deladétourner,de lui oppofer des obfiacles : nous ne pourrions pas en ufer ainfi avec un être immatériel, parce qu’il feroit in-? faififiable à nos fens & à nos efforts.. " Nous conviendrons donc avec tous les phyficiens de nos jours , que ce, qui répand la clarté dans un lieu, ce qui rend vifibles les objets qu’on f.
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- Expérimentale, 7 apperçoit, eft une vraie matière , dont — Tadion peut être plus ou moins forte X V. fuivantles circonftances. Mais quelle Leçon, eft cette matière, & comment fe trouve-t-elle dans le lieu où elle fe fait fentir ? c’eft une autre queftion fur laquelle les fentimens font partagés.
- Selon la penfée de Defcartes & de ceux qui fuivent exactement fa do&ri-ne, la matière propre de la lumière eft un fluide immenfe, dont les parties plus petites qu’on ne le peut dire & arrondies en forme de globules, rem-pliflent uniformément & fans interruption toute la fphére de notre univers : le foleil qui en occupe le centre , les étoiles fixes qui en font comme les limites, & tous les corps qui s’enflamment, fur la terre & ailleurs,, animent cette matière par un mouvement qui ne la tranfporte pas d’un lieu dans un autre, mais qui l’agite par une efpéce de trémouflement en quelque façon femblable à celui qui fait le fon dans l’air ; de forte que l’aftre ou le corps flamboyant devient par-là le centre d’une fphére lumineufe à peu près de même qu’une cloche , ou tout autre corps fonore qu’on met
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- $ Leçons de Physique en aétion, fait refonner au loin & d& toutes parts la malle cTair au milieu de laquelle il eft placé.
- Quand on attribue,comme Defcar-tes, aux parties de cet élément qui porte la lumière, ou dont l’a&ion efl: la lumière même , une contiguïté parfaite 6c une inflexibilité à toute épreuve, on fe met en droit de dire avec lui, qu’il ne.faut qu’un inftant indivisible pour tranfmettre l’impul-jfion du corps lumineux à la plus grande dilfance : une file de ces globules, aufli longue qu’elle puilfe être > étant preffée par un bout, doit agir en même temps par l’autre comme une -tringle de fer ou de bois transmet fans aucun retardement fenfible le coup de marteau qu’on imprime -à l’une de fes extrémités, ou comme on voit le choc d’une boule d’ivoire palier Subitement par un grand nombre de boules Semblables qui fe touchent ayant leurs centres dans la même ligne : & cette prétention répond fort bien au mouvement. de la lumière qui paroît inllantanée, parce que nous lui voyons parcourir fur la terre des efpaces confidérable§
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- E X P i R ï M E N T A L E.' $
- dans dés tems fi courts que nous avons prefque renoncé à l’efpérance & au defiein de les mefurer.
- Telle a été l'opinion de Defcartes fur la nature de la lumière, & fur fa manière de fe répandre : opinion qui a dû fouffrir quelques changemens 5 parce qu’on a fait depuis certaines découvertes qui Texigeoient, mais _-dont le fonds qui peut fubfifler, me femble-fi naturel, fiplaufible, fi commode pour rendre raifon des phénomènes, que je ne crains pas de dire, qu’elle eut été l’opinion de tout le monde , fi des intérêts particuliers n’y euffent mis empêchement. Newton lui-même l’anroit peut - être- adoptée, fi un milieu réfifiant dans la vafie étendue des cieux lui eût paru compatible avec le fyfiême des attractions, ou s’il eût ofé dire bien ouvertement que la lumière efl: un être incapable de réfifiance.
- Suivant le fentiment de ce grand homme (a ) ôc de ceux qui font
- t
- (a) C’eft aufll l’opinion de GaiTendi &de quelques autres philofophes modernes qui ont précédé Newton, & qui ont fuivi en cela les idées, de Démocrite & d’Epicure.
- XV.
- L E ç O Né
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- XV.
- L £ Ç O N.
- io Leçons de Physique attachés à fes principes, la lumière eft une émanation réelle du corps lumineux : le foleil lance continuellement autour de lui des rayons de fa propre fubfiance , qui s’étendent jufqu'aux extrémités de la fphére du monde, Sc ces rayons font compofés de parties qui fe fuccedent ôc fe renouvellent perpétuellement dans le même lieu avec toute la vîteffe que nous fait appercevoir la propagation de la lumière: chaque étoile fixe en envoyé de même dans toutes les directions imaginables, & par une fuite néceffaire de cette hypothèfe, le flambeau qu’on allume pendant la nuit au milieu d'une grande plaine;, n'y devient vifible qu'en rempliflant à chaque inflant de fes écoulements lumineux un efpace hémifphérique qui peut avoir plus de deux lieues de diamètre.
- Ainfi , félon ce dernier fyffême, la lumière , ou ce qui nous fait voir les objets, eft tantôt unefubflance célef-tequi part desaftres,tantôt une matière terreflre que l'inflammation développe ; mais de quelque fource qu’elle vienne, elle coule avec une rapidité
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- Expérimentale. i i dont rien n'approche, & fèspartiesfe divifent , fe raréfient, s’étendent au point de former des volumes qui tiennent (du prodige, eu égard au petit efpace q’ui les contenoit auparavant , 8c au peu de tems qu’il faut pour leur faire prendre une fi grande étendue.
- S’il faut prendre un parti entre ces deux opinions , j’avoue franchement que la vraifemblance me détermine pour la première. Elle a pourtant fes difficultés que, je ne diffimuîerai pas ; ôc je n’y' veux foufcrire qu’avec les reltriélions 8c les changemens que les obfervations 8c l’expérience y ont fait faire, 8c que Defcartes lui-même n’eût pas .manqué d’y introduire conformément à fa méthode, s’il eût aflêz vécu pour en voir la néceffité. Mais avec ces conditions il me femble qu’on eft bien plus à fon aife pour concevoir l’origine, la propagation & les effets de la lumière , qu’en fuppofant des cmiffions effectives, continuelles & oppofées entr’elles: ce qui met dans la néceffité d’imaginer les accidents les plus bifares , pour prévenir ou réparer l’épuifement des a (1res , des principes que la faine phyfique défa-
- ———h inn
- XV.
- Leçon*
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- Î2 Leçons de Physique voue, pour concilier des mouvements contraires qui devraient fe détruire réciproquement, ou perdre leurs premières dire&ions, des modes ou manières d'être dans la matière, auiïi nouveaux qu’incompréhenflbîes,pour fe débarraffer d’une furabondance de rayons qui devraient avoir comblé toutes les planètes depuis le tems qu'elles y font expofées , & pour tâcher de trouver le vuide dans l’efpace des cieux, par où les Newtoniens mêmes ne peuvent fe difpenfer de faire paffer tous ces torrents de lumière.
- Je trouve donc que l'on fait moins de violence aux idées établies, <5c qu’on fe rend plus intelligible , en difant avec Defcartes : » Les objets 3>vilibles, ainli que les yeux, par lef-35 quels ils doivent être apperçus, font 35toujours plongésdans un fluide qui 33 s'étend fans interruption des uns 33 aux autres : cette matière intermé-ssdiaire efl: fufceptible d'uneefpéce de 33 mouvement qui lui efl: propre, & qui 33 ne peut être fenti qu'au fond de 33l’oeil, de même qu’il ne peut être a>excité que par des corps Üamboyans
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- Expérimentale. i ÿ ’oucomme tels. Dès qu'elle eft agi-cc tée de cette manière , l'organe pla-« céen quelque endroit que ce Toit decc la fphére d’adivité , ne manque pas« d’en être affedé, & à cette occafion « l'ame apperçoit & juge à unecertai-<« ne diftance & dans la diredion du« mouvement quia fait impreffion,« l'objet qui en eft la caufe. »
- Si l'on a peine à croire que les cbofes pui/fent fe paffer ainfi, on pourra fe le perfuader en réfléchiflant fur l'ufage d’un autre fens, deftiné comme la vue à nous faire connoître les objets qui font hors de nous. Comment entendons-nous la voix d’un homme qui nous parle de loin pendant la nuit? Eft-ce par des portions d’air rendues fonores dans fa bouche, & qui traverfenc enfuite tout l’efpace qui ell entre cet homme 3c nous, pour venir frapper nos oreilles ? On fçait bien que cela ne fe fait point ainfi : on fçait qu’une même malle d’air d’une très-grande étendue reçoit fans fe déplacer l’adion ou le trémouffe-ment du corps fonore dans toutes fes parties, &que toute oreille faine qui s’y trouve plongée participe au fon
- XV.
- Leçons
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- T4 Leçons de Physique que ce fluide, tranfmet par la contî-guité de Tes molécules. Cet exemple,
- • que perfonne ne révoque en doute, ne fuffit-il pas pour nous porter à croire que le corps lumineux, de même que le corps fonore, fait palier Ton aétion à l'organe par un fluide qui lui fert de véhicule ?
- Mais quel eft ce fluide fubtil, quîj peut ainfi, en tout tems & en tout lieu, nous faire paffer en un inflanc des ténèbres les plus épaiflfes à la plus brillante clarté ?
- Les effets du feu portés jufqu'à l’in-flammation , le font briller à nos yeux , 8c la clarté qu'il répand s'étend beaucoup au-delà de l’efpace où il fait naître la chaleur : d'un autre côté les rayons du foleil qui font comme la fource principale de la lumière qui éclaire notre globe, échauffent & enflamment tout ce qu’on y expofe, lorfque leur adion efl au g- ; mentée*par lé moyen des miroirs, ou autrement. Si la lumière brûle & que le feu éclaire, n’eft-il pas raifonnable de pen fer qu'un feul &même élément produit ces deux effets ? 8c que fl l’un fe voit fans l’autre , c’eft que ' tous
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- Ex PÉ RIMENTALE.' If
- deux ne dépendent pas des inêmes.=^^5 circonflances, quoiqu’ils aient un XV.1 feul & même principe? Cette penfée ^eçon* s'accorde, bien avec la fimplicité Sc l-'œconomie qu’on voit régner dans toutes les opérations de la nature ; on peut l’admettre au moins comme une hypoth’èfe très-vrai-femblable, quoiqu'elle déroge à celle de Defcartes qui faiioit,dépendre la lumière & la chaleur de deux éléments différents.
- Si Ton fe détermine bien à croire que la matière du feu eft préfente «dans prefque tontes les fubftances qui appartiennent à la terre, parce qu’on les voit s'échauffer fenfiblement, & même s'embrafer par des chocs & des frottemens extérieurs , ou par des mouvemens inteflins qu'on y excite, comme je l'ai fait voir dans la 13e. Leçon , on peut fe perfuader aufîi par quantités d'exemples tirés des trois régnés de la nature , que la lumière" eft également préfente partout, au-dedans comme au dehors des corps, ôc qu’il ne lui manque, pour fe rendre fénfible à nos yeux, qu'un certain mouvement & un milieu propre à le tranfmettre. Bluûeurs de ces exem-
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- ï6 Leçons de Physique
- ssi-"._pies font voir à quiconque n’a point
- X V. de préjugé contraire, que ce qui bril-Ieçon. le'à la furface d'un corps, peut aulli faire naître & entretenir de la chaleur, au-dedans, fi quelque circonfïance de. plus occafionne ou favorife cet effet. Ceci peut fe prouver par les expé-; rien ces fui van tes.
- I. EXPÉRIENCE.
- T RE P A R AT I O N.
- Il faut écrire de grands caraffères fur un carton noir avec un bâton de"* ce phofphore dont il eft fait mention * Tom. 4* dans la qf Exp. de la 13e Leçon, * 3c f. zz9. & porter enfuite ce carton dans un lieu11 bien 0bfcur>
- Effet s*
- Les cara&ères paroiffenttrès-lumi-^ neux: s’il fait chaud, leur lumière efL plus vive , mais elle fe diffipe plus promptement ; elle dure davantage & fouffre quelques intermittences quand il fait froid ou humide: on la. fait difparoître entièrement en fouf-fiant brufquement deffus avec la bou-,
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- Expérimentale. 17 the ou avec un foufflet ; après quoi elle fe ranime d’elle-même ; le frottement la fait briller avec plus de force ; 8c fi c'eft avec le doigt que l’on continue de frotter, cette lumière devient un feu fenfible qui peut brûlerla peau & caufer une douleur aiïez vive ; pendant tout le tems que dure cette lumière,ils’éleve continuellement aux endroits où les caractères font marqués, une vapeur blanchâtre qui a toute l’odeur du phofphore.
- Explication.
- Les caractères formés avec le phofphore fur le carton doivent être confidérés comme une légère couche de cette matière que le frottement a détachée de là petite malle qui a la forme d’un crayon. La même caufe en détachant ainfi les parties du phofphore , a mis en a&ion le feu élémentaire qu'elles renferment naturellement; & comme elles font toutes prêtes à céder à cette adion dèsr qu’elles font étendues & comme ifo-lées fur une furface qui n’eft couverte que d’air, elles fe défuniffent,fedif-fipent 8c lailfent à découvert la petite Tome Y. B
- XV.
- Leçon.
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- 00kr m—iimii il
- XV.
- Leçon
- ï8 Leçons de Physique portion de feu qu’elles renfermoierië entr’elles.
- i
- Ce font ces parties propres (a) du, phofphore qu’on voit s’exhaler en une fumée blanche, lorfque cette petite explofion eft palfée. Si le vent les diffipe auparavant, l’éclat de lumière qu’elles, dévoient produire n’a pas lieu, les caradères celfent d’être lu-. mineux jufqu’à ce que de nouvelles . parties, cédant d’elles-mêmes au feu, intérieur qui les anime, ne quittent; que par cette caufe le carton fur lequel elles tiennent.
- Ce qui prouve bien, félon moi, que cette dilfipation des parties du phof-phore efl caufée par une force inter-, ne & non par faction du fluide ambiant, c’eft qu'elle efl: plus prompte & plus grande dans le vuide que dans-l’air libre : je l’ai expérimenté plufieurs fois en coupant en deux parties égales
- i- ,'iV
- ( a ) J’entends ici par les parties propres du ’ phofphore, les autres lubftnnces avec lefquelles la matière du feu eft unie; je ne fais cette dif- •' tindion que pour m’expliquer plus commodément : à parler exadement le feu élémentaire eft une des parties propres du phofphore; fans . lui, les autres principes composants ne feroient jamais phofphore.
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- Expérimentale. ïp tine carte fur laquelle j’avois tracé des a
- lignes avec du phofphore, &en met- XV. tant l’un des deux morceaux dans un Leǰn» récipient de machine pneumatique où l’air étoit extrêmement raréfié, tandis que l’autre reftoit fur une table dans la même chambre : fi celui-ci continuoit de luire pendant 2$ minutes, il s’en falloir au moins de 5 ou 6 que la-lamiére du premier ne durât autant; mais elle étoit toujours bien plus vive.
- La chaleur doit occafionner le même effet que le vuide 3 comme je m’en fuis afsûré auffi par l’expérience : la fuppreffïon du poids de l’atmofphére ou de fa preffion eft un obltacie de moins ; les parties du phofphore étendues fur le carton en font plus libres de fe défunir en cédant à la force ex-panfive qui les follicite à le faire : quelques degrés de chaleur de plus dans le lieu où fe fait l’expérience ajoutent une nouvelle activité au feu interne qui tend à fe faire jour , &rde l’une ou de l’autre manière la lumière des caractères doit paroître plus vive & fe difliper plus promptement.
- Le frottement fait encore plus ; il B ij
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- XV.
- EÇON.
- 20 Leçons de Physique irrite non-feulement le feu des partiel les plus fuperficielles , les plus promptes à vaincre l'adhérence qui les retient fur le carton; mais il fait la même chofe pour celles qui font plus enfoncées, qui font couvertes & qui tiennent davantage: d'où il réfulte une chaleur fenfible, quand la couche de phofphore qui forme les caractères eft un peu épaiflfe; non-feulement parce qu'il y a plus de feu en mouvement, mais parce que ce mouvement devient d’autant plus violent, que le feu élémentaire qui le reçoit fe trou* ve engagé dans des obftacles plus difficiles à furmonter, comme je l’ai fait remarquer dans les deux dernières Leçons.
- Ainfi nous pouvons dire que l’élé*-ment du feu quife dégage par lui-même 8c fans être excité » de la matière propre du phofphore, n’a point ordinairement de chaleur fenfible,à caufe du peu d’effort qu'il a à faire pour rompre 8c dififiper ion enveloppe; mais cette foible adion qui n’à point d'effet fenfible fur les autres corps, en a beaucoup encore, quand cet élément ne trouve à heurter que des parties de
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- Expérimentale. zi fon efpéce, très-fufceptibles fans dou- " te de cette forte de mouvement dont X V. il eft lui-même animé. Il n’efl pas fi- Leçox*. tôt libre qu’il agite à fa manière, & jufqu’à une certaine diftance,la matière de la lumière qui remplit Tefpace où il éclate : & comme cette matière pénétre fans interruption jufqu’au fond de nos yeux , ces organes à qui la fiature a donné le dégré de fenfibilité proportionné à tel effet, en reçoivent l’impreffion autant de tems, &dans le même ordre fuivant lequel ces petites portions de feu brillent à la furfacs du carton.
- IL EXPÉRIENCE.
- T REPARATION,
- On trouve dans plufieurs endroits de l’Italie, & principalement auprès de Bologne, une pierre qui efl a (fez communément de la groffeur d’un oeuf de poule, d’une.figure irrégulièrement arrondie , de couleur grife 8c d’une nature talqueufe. Cette pierre, ou quelqu’autre de celles qu’on y peut fubffituer, (a) ayant étécalci-
- (a) Je m’abftiens encore ici,comme jel’aî
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- 22 Leçons de Physique née au feu de charbon, 8c gardée dans une boîte garnie de coton ou de flanelle , s’expofe pendant quelques minutes à l’air libre 8c au grand jour, mais plutôt à l’ombre qu’au foleil, après quoi on la retire pour être vue dans un lieu fermé &fans lumière ; 8c afin que l’expérience réufliflTe mieux, il eft à propos que ceux qui la doivent confîdérer ayent eu pendant quelque tems les yeux fermés, ou qu’ils ayent reflé pendant quelques minutes dans l'obfcurité. . <
- Effets, "
- r " . \ *
- La pierre portée du grand jour dans VobTcurité paroît lurniriéufe comme un morceau de fer rougi au feu qui'
- déjà fait datis plufieurs endroits dé cët’ou wage , de rapporter en détail les différentes préparations de la pierre de Bologne , & d’indiquer les autres efpéces de pierres qu’on peut rendre lumi-ueufes comme elle par la calcination ; en attendant l’ouvrage dans lequel je mepropofe d’en*-feignertous les procédés, que je fuisobligé de fupprimer ici pour ne point mécarter par de trop longues digrefïions, fi l’on veut s’inftruirede tout ce qui convient pour répéter cette expérience , on pourra confulter le cours de.Chymie de Lemery, p. 8x8. & les Mém, de l’Acad. des Sciences,de 1730, p. 52.4. - '
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- ExPi&RIMENTÀie. Commence à s’éteindre; cette lumiè-
- re dure pendant ' quelques minutes en s’affoibliffant toujours de plus en plus, après quoi elle difparoît entièrement.
- ' La pierre de Bologne & toutes celles qui en ont les propriétés ne montrent aucun degré de chaleur fenfible lorfqu’elles deviennent lumi-neufes ; quand on les a expofées aux rayons du foleil, ou à l’ardeur du feu pour les échauffer, la lumière qu’elles y prennent ell ordinairement moins forte que celle qu’elles reçoivent à la fimple clarté du jour, j
- Quand ces pierres ont fervi un grand nombre de fois, ou qu’elles ont été gardées Iongtems à découvert dans un lieu éclairé, elles perdent peu à peu leur qualité; mais on peut la leur rendre par une nouvelle calcination.
- Enfin , ces .pierres nouvellement préparées, & lorfqu’elles font en état de fervir aux expériences , ont une odeur comme fulphureufe qtfon ne leur trouve pas quand on les tire de la terre.
- XV.
- Leçoîî«
- r
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- i4 Leçons de Physiqü^
- E X P L I C.x T I O N.
- L’odeur que prend la pierre de Bologne en paiTant au feu fait aflez connoître que fesfoufres naturels onG été dégagés de la partie terrelfre ôc des autres principes au point de pouvoir palier aifément du dedans au dehors : ces foufres fubtilifés contiennent comme tout le relïe des parcelles de feu , mais avec cette différence , qu’étant très-difpofés à obéir à la force expanfive de cet élément, leur inflam-mation ne tient prefque arien ; la lumière feule du jour le plus foible efl un feu fuffifant pour les allumer.
- On peut donc confidérer. cette lu-, miére rougeâtre dont on voit luire la pierre de Bologne, comme une flamme très-légere qui brille dans les pores de cette matière calcinée & à travers les parties terreflres qui n’ont qu’une tranfparence imparfaite.' Une flamme aufli légère ne peut caufer de chaleur fenfible ; c’efl: un feu qui éclate prefque fans réfiflance. Elle s’éteint après quelques minutes, parce que les parties enflammées iè font diflipées 9 & parce que ce feu n’a point la force
- de
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- - -EXPÉ R IMENT ALE. de le communiquer à celles qui font----'
- plus profondément engagées dans la X V. ©affe. 1 ..... ’ Leçons
- Bien loin de rendre la pierre plus lumineufe en l'expofant aux rayons du,foleil bu à l’ardeur d'un grand feu, ilfemble âu contraire qu’on diminue par-là l'éclat de fa lumière : apparemment, parce qu'ilfe fait alors une trop prompte & trop grande diffipation des parties inflammables de la fuper-ficie ; ou peut-être que l’agitation caufée aux parties les plus giofliéres de la pierre qui devient chaude, fait obftacle à la régularité du mouvement qui convient à la lumière.
- C’eft peut-être aufli par une diflî-pation plus lente de ces parties inflammables de la fuperficie., que la pierre perd fa qualité avec le tems : on peut au moins le fuppofer , puif-qu'elle fe conferve plus long - tems étant enfermée dansdu coton, comme fi, lorfqu'on l’enveloppe de cette manière & qu’on la tient hors du jour, on lui épargnoit une inflammation qui diflipe ce quilafait luire; <3c puifqu’elle iè. rétablit par une nouvelle calcination , comme II l’adion du feu faifote Tome V. Q
- X
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- 2é> Leçons de Physique remonter de nouveaux foufres à là
- XV.- fûperfîcie. v'I *
- Leçon»
- r- III, E X^ERIENCE.
- j
- 'j • • . r:' • ; • ,
- T REPARATION.
- Prenez une ferviette de linge uni ,:: blanche de leffive, paffablement.hne, Ôc qui Toit bien feche : préfentez - la au feu jufqu’à ce qu’elle foit fort chaude, ôc portez-la promptement dans un lieu obfcur pour la fecouer en paf-fant la main brufquement deflus", ou en la faifant glifler entre les doigts : un tems fec ôc frais eft plus propre pour cette expérience que celui qui feroit humide & chaud.
- ? ... .. -
- Effets. ;
- • » r
- * * .
- : On voit pétiller comme des étînq
- celles de feu fur la ferviette, &l’on?
- remarque des taches Ôc des traînées
- de lumière adhérentes aux endroits
- qui font frottés avec force entre les
- doigts ou avec le plat de la main,
- • . i J : V '' . i *"
- E X P L I C A T I O N. --, ?
- * * f
- Le linge, ainfi que lesautres corps contient dans fes parties cét éle'mehc’
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- Expriment ale. 27 par le moyen duquel les objets de-2===== viennent lumineux ou vifibles. Cette XV. matière retenue & enveloppée par les L E Ç 0 parties propres du linge a befoin d’être excitée pour fe faire jour, & paroître au-dehors : la chaleur la difpofe à cet effet, de le frottement fait le relie.
- On peut dire aufîi que la ferviette êxpofée au feu de fort près, a reçu des parties ignées encore engagées dans la matière combuflible avec laquelle elles fe font échappées du foyer, & aufquelles il ne manque pour éclater que quelques dégrés d’a&ivité de plus, que les fecoulfes &le frottement de la main leur fait prendre.
- Quoi qu’il en foit, il y a tout lieu de croire que cette lumière quiparoît par étincelles ou par traînée fur le linge, n’eft autre chofe que du feu, puifque la chaleur la difpofe à luire , quelle s’excite, comme le feu, par le frottement des parties qui la contiennent ; mais c’efl un feu qui réfîde dans les pores les plus ouverts & à la furface du linge , Ôc qui s’allumant avec une très-grande facilité, fe dif-fipe aufîi fans rien brûler, fans produire aucune chaleur fenfible.
- Cij
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- s8 Leçons de Physique
- r*a*xammam*mmacam
- XV.
- Leçon*
- Applications.
- Les corps qui luifent dans l’obfcu-rite , fans qu’on les allume par le moyen d’un feu étranger, fe nomment phojphorer, c’efi>à-dire, porte-lumiere. On n’en connoilfoit autrefois qu’un très-petit nombre î mais depuis un fié-cle fur-tout, qu’on s’efl: misa cultiver la phyfique par la voie de l’obferva-tion & de l’expérience, ces merveil-lesjfe font rencontrées fi fouvent & fe font tellement multipliées, qu’il fau-droit à préfent faire un volume alfez ample pour les comprendre toutes. Je dois m’abftenir d’un détail qui m’é-carteroit trop de mon objet principal; mais je ne puis me difpenfer de rapporter ici , par forme d’extrait, ce qu’il y a de plus curieux à fçavoir en ce genre, d’autant mieux, que rien n’efl: plus propre à montrer ce que j’ai maintenant en vue,je veux dire,la préfence dé la matière de la lumière dans tous les corps,,.dans tous les efpaces, &! fon identité avec,celle que nous avons nommée ci-devant feu élémentaire; car il efi: peu de ces phofphores à qui l’on ne ipuifle appliquer, d'une maniéré
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- ' ' ''Expérimentale. 29 afiez plaufible , fi je ne me trompe, quelqu’ùnë des explications dont je viens de faire ufage,pour rendreraifon des trois expériences précédentes.
- On peut diftin'guer en général deux fortes de phofphores, les uns que nous nommerons naturels, parce qu’ils lui-fent d’une lumière fpontanée,fans pré' paration, ou au moins par des difpo-fitions qu’ils acquerent d’eux-mêmes : les autres que nous appellerons artificiels , parce qu’ils ne deviennent phofphores que par des moyens inventés par l’art: on trouve des uns ôc 'des autres dans les trois régnés qu’em-brafife l’Hiftoire Naturelle.
- Tout le monde connoît ici cet in-feéte rampant qui brille pendant h nuit dans les campagnes , & qu’on nomme pour cela ver-luifant. Ce petit animal qui femble éclairer les pas du voyageur, eft la femelle d’un fcarabée (a) de couleur brune quia des ailes, & à qui cette lumière ( qu’il n’a pref-que pas lui-même) fait appercevoir de
- (a) On appelle fcarabées, en général, ces .infeétes volans,dont les ailes Ce renferment tous desfoureaux écailleux : le hanneton, par {exemple > eft un fcarabée,
- T /ni
- C 113
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- 30 Leçon s de Phys iqü é -loin le fu jet auquel il doit fe joindre X V. pour perpétuer Ton efpéce. Le ver Leçon, n'efl; point lumineux dans tout for* corps ; il ne l’eff que par le deffous du ventre, dont la peau eft tranfparente : la lumière qu’il répand appartient à une matière fluide qu’il a dans les in* teflins, & qui luit encore pendant quelques minutes après qu’on l’a fait fortiren preffant la partie qui la contient. Ilfemble cependant qu’il-eftau pouvoir de l’animal de la laiffer luire ou de l’éteindre pour untemsj car il ne brille pas toujours avec le même éclat, & quelquefois il ne brille pas du tout : ce qui me fait croire que cette efpéce de phofphore qui fait partie de l’animal, &qni fembleêtrè fournis à fa volonté, eft une matière . dans laquelle l’élément du feu n’eft que très-légérement engagéjdeforte qu’il s’anime avec facilité au point qu’il faut pour allumer feulement ünà matière toute femblable qui réfide au dehors. f
- Je penfe la même chofe d’une infinité d’autres animaux qui ont cette ftnguliére propriété de luire dans les îénébresj car on en troyve par-tout*
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- E X P é R î MtE-N T- ALE. 3 I & l’on- pourroit dire que chaque élément habitable a les fiens. Dans les pays feptentrionaux de l'Europe, & même au centre de la France, il n’y a que de ceux qui rampent fur la terre ; mais en Efpagne, en Italie, en Sicile, & même dans quelques-unes de nos provinces méridionales, pendant les nuits d’été, l’on voit étinceller l’air de toutes parts. Ce fpedacle, qu’un étranger.ne fe lafle point d’admirer, vient d’un petit fcarabée ( a ) allez femblable au mâle de notre ver-Iui-Tant dont j’ai fait mention ci-delfus. Cet infeéte fe multiplie prodigieufe-r ment dans certaines années : fa lumière qui part du ventre ell continue & lî forte, que deux ou trois de ces petits animaux quej'avois renfermé dans un tube de verre, mefaifoient voirdillin-élement tous les objets de ma chambre pendant la nuit la plus noire. Cette Jpmiére devient encore plus vive Sc augmente, comme par élancement, Jorfque l’animal vole, ou qu’on l’agite. Valifnieri avoit cela, fans doute , en vue, lorfqu’il difoit que les infect tes lumineux de fon pays imitoienc ( a ).. On le nomme en Italie Lucctol#,
- C iv
- XV.
- Leçon.
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- '32 Leç ons de Physique t: allez bien les étoiles du Ciel, tant pat*
- XV. . l'éclat, que par la figure de leur lu-Leçon. mjére („).
- Ce que j'ai fait par forme d'expérience avec les fcarabées lumineux d’Italie, les payfans le font par ufage, êc pour leur commodité , dans les Antilles & dans plufieurs endroits des Indes, avec lin autre infeéte beaucoup plus gros, & qui jette une lumière bien plus grande & plus durable. C’efi; une efpéce de mouche fort greffe que Mlle Merian a décrite parmi les infeéles de Surinam&fur laquelle M.deKeaumur (if) a fait de nouvelles remarques. Les habitans du pays s'en éclairent, dit le P. du Tertre (c), tant pour aller devenir., que pour travailler pendant la nuit ; le même animal dure environ 15 jours, après quoi on le renouvelle. * La mer pofféde aufîi de femblables merveilles : on voit briller de ces feux vivans jufques dans le fein des eaux» Sans parler des dails, ni de quelques
- ( a ) Non mancandovi îuminofi viventi\ dellç vere Jlelle nella figura è nella luce gentilijfimt emulatori. Raccolta di varie olTerv. p. 217.^
- (b) Hift. des Infectes, Tom. V.p. 19%* l ç ) Dans fon Hift g en, des AntiUçs»
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- " ExPÊ R IMENTA'LÉ. '
- Autres coquillages admis depuis long- sssîssss tems au rang des phofphores, je puis XV. dire, pour l’avoir obfervé moi-mê-me depuis peu, que pendant Tété, les bords de l'Adriatique & de la Méditerranée fourmillent de petits animaux moins gros que des têtes d’épingles, &qui étincellent d'une manière admirable : on en voit fur-tout une très - grande quantité dans les lagunes de Venife, aux endroits où ii y a de la moufle ou de cette herbe qu'on nomme algue marine. C'efl-là que j’en fis la découverte en 1745?* après avoir cherché avec beaucoup d’empreflfement & d'affiduité, quelle pouvoit être la caufe de tous ces feux que je voyois pétiller le foir fous les coups de rames , à la rencontre des gondoles, &le long des murs battus par les flots. J’avois été prévenu 3 comme je l’ai appris depuis par M.
- Vianelli, Do&eur en Médecine, établi à Chioggia. On peut voir dans une brochure ( a ) qu'il fit imprimer
- ( a ) Nuove Ccoperte intorno le luct notturne dell’aqua marina, &c. in Venezia 1749. En lifànt l’avant-propos de cet ouvrage , p. 10. on jpourrçit croire gue c’eft fur le récit gue l’ota
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- XV.
- Leçon.
- 54 Leçons de Physique à Venife , quelques mois après moti départ, & qui m’a été envoyée depuis mon retour en France, on peut voir, dis-je, la figure de cet infeéte que je crois être du genre des fcoiopendres, quoiqu'à dire vrai , ne Payant pu voir qu'avec une loupe , & n’ayanC point eu toutes les commodités né-cefTaires pour le bien examiner, je ne puis afsûrer que j'aie vil tout ce que repréfente le deffein de M. Vianelli.
- m’a fait de la découverte de M. Vianelli, qu» j’ai reconnu que la lumière nodurne des eaux de Venife étoit caufée par des infedes ; mais it eft exadementvrai que ce récit ne me fut fait qu’après mon cbfervation , dans la maifon de S. E. Mr. Angelo Quirini, & en préfence de huit ou dix perfonnes, qui ne me refuferoient pas leur témoignage fi j’en avois befoin. Je fuis perfuadé que M. Vianelli m’auroit épargné, le foin de mettre ici cette note , s’il avoitfçu comment les chofes s’étoient paflees ; & je m’enfe-rois difpenfé moi-même,fi je n’avois d’autre intérêt que de me conferver la part que je puis avoir à la découverte en queftion : mais j’ai fort à cœur que l’on ne croye pas que j’aie voulu me l’approprier, comme on auroitraifon de le penfer , s’il étoit vrai que j’en euffe été inftruit avant que d’obferver les infedes lumineux, & li, lorfque j’ai fait mention de ma découverte , je n’avois rendu fur cela toute la juftice qui eft due à M. Vianelli. Voyez les Mém, de l’Aca’Üji des Sciences, 1750. p.
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- Expériment ali?. 35 Non-feulement on voit luire quantité d’animaux à qui la nature accorde cette propriété pour tout le' tems qu'ils ont à vivre, comme on Ta vu parles exemples que je viens de citer > mais il femble que ceux-là mêmes qui ne jettent aucune lumière de leur vivant, foient tous capables de devenir lumineux après leur mort, au moins par quelques-unes de leurs parties , lorfqu'un certain degré de fermentation ou de pourriture a mis la matière propre de la lumière qui réfi-dedans ces parties, comme par-tout ailleurs, en état de fe dégager & de paroître à découvert. On a vu à Orléans, 6c ailleurs, toute la viande d’une boucherie fe couvrit de taches lumi-neufes , infpirer de la crainte fur Tu-fage qu’on en devoit faire, & attirer l’attention des Magiflrats. On voit fouvent des relies de poilfons briller au coin des rues ou dans les cloaques qui fervent de décharges aux grandes cuifines; le poil des chats, & celui de plulieurs autres animaux étincellent fous la main, & fur-tout quand il fait froid ; quantité de perfon-xies ne peuvent fe peigner dans Tobl>
- XV.-
- Leçon,
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- XV.
- Leçon.
- 36 Leçons de Physique : curité fans faire voir, fans entendre même., fortir du feu de leur chevelure. Ce font des lueurs de cette efpéce qui effrayent les valets d’écurie, & qui leur font dire , que certains chevaux font panfés par des ejprits folets. On a vu même de tout tems certaines vapeurs graffes ou fpiritueufes exhalées des corps vivans, s'enflammer comme d’elles-mêmes, & produire un feu fi léger, qu’il n’écoit fenfible que par fa lumière : c’eftce qu’on trouve fous le nom de ignis lamlens dans les auteurs, tant anciens que modernes, (a)
- Des matières animales, fi nous paf-fons aux végétales,nous en trouverons encore un grand nombre qui brillent d’une lumière naturelle & fpontanée. Qui efi-ce qui ne fçait pas que les bois tendres 8c morts, Iorfqu’ils font pourris à un certain point, gardent,
- (a) Virgil. Eneid. Lib. II.
- Ecce levit fummo de vertice vîfus luit Fundere hmen apex, taôîuque innoxia molli Lambere flamma comas & circum tempora pafci.
- On trouve des exemples Ængulîers de ces vapeurs lumineufes dans Valifmeri, t. j. p. xii, & lîiiv. & dans un traité d’Ezéchiel de Caftrisj gui a pour titre : Ignis lambent*
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- Expérimentais. 37 pour ainfi dire, pendant la nuit la lumière qui les a éclairés pendant le jour, & fi Ton en croit quelques auteurs célébrés, * ce phénomène elifi puiffant & fi commun dans le nord , que les voyageurs , pour marcher d'un pas sûr pendant la nuit, font por-. ter devant eux par leurs guides des morceaux de ce bois lumineux qui les éclaire fuffifamment.
- On n’avoit encore reconnu cette propriété que dans un petit nombre de matières de ce genre, lorfque M. Beccari, Profefifeur de Chymie., <3c membre de l'Àcad. de l’Inftitut de Bologne ,foupçonna qu'elle pourrait bien appartenir à beaucoup d’autres efpéces, avec la différence, peut-être , du plus au moins, foit pour la durée de-fa lumière , foit pour Ion dégré de force. Le moyen qu’imagina cet ingénieux Phyficien pour en faire l'épreuve , mérite d'être rapporté. Il fe fit faire une loge portative, qui pou-voit fe fermer de façon à ne laiffer aucun accès à la lumière du dehors, Sç à l'un des côtés de cette loge, il fît pratiquer un tour femblable à ceux des couvents de religieufes : moyen-
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- 38 Leçons de Piiysique nant cet appareil, il pouvoir reflet XV. long-tems fans voir le jour, difpofer Leçon, par-là fes yeux à fentir une lumière foible, faire paffer autant de fois qu’il vouloit, & prefque fubitement, les corps qu’il avoit en vue d’éprouver, du grand jour dans la plus parfaite obfcurité, conditions toutes néceffai-res dans des expériences de ce genre.
- En procédant ainfi, M. Beccaria reconnu que le bois de fapin fec, ôc tel que l’employent les ouvriers , différentes écorces d’arbres ôc de plantes dont la couleur tiroit fur la blanc, le coton, le fel concret des plantes, le tartre, le fucre ôc la cire blanche, la toile de lin, celle de chanvre , & par-deffus tout, le papier, font autant de phofphores naturels qui s’allument à la clarté du jour, ôc qui continuent de luire pendant quelques minutes dans l’obfcurité, quoique d’une lumière plus foible que celle des bois pourris.
- Le même Phyficien a fait de fem-blables recherches fur les matières' animales & fur les folîiles : quant à celles-ci il avoit été prévenu en quelque chofe par Boy le Ôc par M. Dufay ^
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- Expérimentale. 39 Ee premier ayant rencontré par hazard iin;diamant qui étoit lumineux lorf-qu'oùle portoit du grand jour dans rdbïcuritél'examina de toutes façons , Éc en fît le fujet'd’un petit trai-* té:''la), où Ton trouve des obferva-tionsçurieufes. Le fécond partant de ce'premier fait!& de quelques autres arpeif près Temblabiés. produits par différentes'perfônnes, étendit beaucoup ces découvertes , en faifant voir que la propriété de luire ainfi dans les ténèbres appartenoit à prefque tous les-diamans, principalement à ceux qui font jaunes, &à quantité- d’autres pierres fînës.
- M. Dufay voyant donc ces phosphores naturels fe multiplier fans fin , exhorta les Phyficiens à prendre part à fon travail , & à l’aider dans une moif-fon nouvelle qui lui paroiffoit intarif-fable : c’eft apparemment par cette invitation que M. Beccari fut déterminé à Suivre les recherches qu'il avoit déjà commencées fur de pareils
- ' (a) "Aiamas lucèns. Cë diamant qui appartenoit à M. Clayton fut acheté par le Roi Charles II. comme une rareté; car d’ailleurs, c’étoit une pierre d’une vilaine eau,& allez défeétueufe.
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- Leçons de Physique iujets. On voie par la ledure de fort XV. excellent traité, (a) que différentes Xbçon. efpéces de terres, de fables, de pierres dures , tendres , opaques , tranf? parentes, figurées & autres , les concrétions pierreufes , les matières animales pétrifiées, lesfels, &c. brillent dans l'obfcurité d'une lumière plus ou, moins vive, quand ils ont été auparavant expofés au grand jour.
- En continuant fes épreuves fur ie régné animal, il vit briller de même les os, les dents, les bezoars, lespier-res des reins & de la vefTie , celles qu'on trouve dans la tête des poif-fons , & plus que toutes chofes, les coquilles d'œufs ; de forte que de toutes les efpéces qui compofent la nature, fi l’on en excepte les métaux, & ce qui en contient, comme auffi les corps d'une couleur obfcure ,on peut dire qu'il y en a peu qui ne fourniffeut des exemples de ces corps lumineux : je m’exprime ainfi pour faire entendre que cette qualité n’appartient pas tou-
- ( a) De quamflurttnis phofphoris nuncprîmùm deteftis commentarius. Bonon. 1744. Cet ouvrage doit avoir une luite qui a déjà été lue <Jans les alTemblées académiques de l’Infktut.
- jours
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- Experimentale. 42 jours à l’efpéce entière, mais fouvent à.certains individus de chaque efpéce; tous les diamans blancs , par exemple, ine la poffédent pas , & ceux qui l’ont ne montrent rien de remarquable, à quoi l’on ait pu jufqu’à préfent attribuer cet effet.
- Des phofphores naturels, paffons à ceux que l’art nous a procurés: il s’efl exercé de même fur les trois régnés. Les différentes préparations par lef-quelles on parvient à rendre les matières lumineufes, ou propres à le devenir, peuvent fe réduire à trois principales. Il fuffit fouvent de les échauffer , de les deffécher, ou de les cuire par un dégré de feu médiocre, qui laiffe fubfilfer la plûpart de leurs qualités fenfibles ; d’autres fois cela fe fait: par une forte calcination qui caufe des changemens confidérables jufques dans les moindres parties fans défigurer la maffe. Enfin on les prépare encore par des dilfolutions , des mélanges, & enfuite par l’a&ion d’un feu violent; ce qui fait, pour ainfi dire* changer de nature à ces fubftances, Sc leur faire prendre de nouvelles for-
- XV.
- L E 9 O K.»
- mes.
- Toma V*.
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- 42 Leçons de Physïqfê
- .... Par le premier de ces trois procé^
- XV. dés, M. Beccari eft venu à bout de Le^on. donner la qualité de phofphores à quantité de matières qui ne Pont pas naturellement : & parmi celles qui Pont, il en a trouvé plufieurs qu'un certain dégré de chaleur, le defféche-ment, ou la cuiffon , faifoit briller d'une lumière bien plus fenfible : tels font, par exemple, la chair de volaille, les os , les nerfs, les fucs épaii-fis , comme la colle de bœuf & celle de poilïon, le fromage, &c. & parmi les végétaux, les amandes, l’intérieur des châtaignes , les feves, la hïïë de pain, & même le caffé , pourvu qu'il nefoit pas brûléjufqu'aubrun,comme il l’eft ordinairement. Mais rien de tout cela ne paroît plus remarquable que ce qui arrive au papier t la feuille fur laquelle on a appliqué pendant quelques minutes une plaque de métal chauffée , en porte Pi-mage très-Iumineufe dans l'obfcurité,. Si cette empreinte eft fi bien.terminée ,. qu'on pourroit avec des cuivres découpés 8c chauffés imprimer de cette. manière toutes fortes de deffeins iuifans,, parlefquels on ne manque-*
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- Expérimentale.- 43 ’roït pas de furprendre des gens qui n’en feroient pas prévénus.
- Ôn peut regarder la pierre de Bo- ^ logne comme l’origine & le premier exemple des phofphores qui fe font par la fimple calcination : cette découverte qui fut l’effet du hazard » frappa tellement les Phyficiens & les Naturalises, qu’elle devint le fujet de plüfieurs fçavans traités. Mais comme il arrive prefque toujours, on s'accoutuma peu à peu à cette merveille : on lui chercha des émules parmi d’autres efpéces à peu près fembla-bles, & l’on en trouva dans le pays même (a): enfin cela devint une .chofe fort commune. Mr. Dufay fit voir en 1730, dans un Mémoire que j’ai déjà cité plus haut, que latopafe des Droguifies, les belemnites, les albâtres, les marbres, les gyps, les coquilles pétrifiées tendres, les pierres à chaux , & affez généralement, toutes celles qu’un efprit acide peut diffoudre, imitoient par leurs effets la pierre de Bologne, avec cette différence, qu’elles n’avoient pas toutes
- ( a ) Mentzelîus, fééh z. cjhap. f. en compte cinq efpéces dans les environs de Bologne»
- Dij .
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- 44 Leçons de Physique.
- . - une lumière , ni auffi vive, ni auffi dirè XV-' rable qu'elle mais que leur vertu s Leçon*. e0mme la fienne , pouvoir fe ranimer par une nouvelle calcination.
- Balduinus (ou Baudoin ) chymiffé Allemand prépara à deiTein,;ou rem-contra- par hazard une matière dont il annonça (a) les effets , comme ayant beaucoup de reffemblance avec ceux de la pierre de Bologne,, mais, il s'exprima fur cette découverte en termes fi énigmatiques, que ceux qui voulurent l'imiter furent pbligés de deviner. Les grands maîtres s’en méfièrent , Si P on apprit enfin par Kunc-kel, Boyle ^Lemery, Scc. qu'une di£ folution de craye par l’eau-forte éva4* porée Sc calcinée enfuite, étbit un phofpore dont les effets répondoienfc à ceux que Balduinus attribuoit à fon ghofphore hermétique. ' 4.
- Avec cette clef M.. Dtifay péhe'tra beaucoup plus loin: les phofphores de cette efpéce fe multiplièrent tellement entré fes mains, que pour en faire connoître la quantité, il trouva plias commode de nommer lès matières çpVil falloit excepter. A la referve*.
- ( a ) In app» ad an, 5, & y, natur. curiof. pag»
- ïlU *•
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- Expérimentale. dit-il , des pierres dures & impéné-** trahies aux acides, comme lesaga-« thés, les jafpes, les cailloux, le por-« phyre, le grais, le fable, le criftalc» dé roche, celui d'Iflande , le fable« de rivière, la pierre de lar, la pierre « de la croix , l'ardoife, le vrai talc,<* les pierres précieufes, dont aucune « ne m’a réuffi ; il n’y en a peut-être « point qui ne foit Iumineufe, foit par** la (impie calcination , foit par la« préparation que nous avons rappor-« tée, ou même des deux manières. « Mém. de /’ Acad, des Se. 1730 p. 528.
- Difons encore avec le même Acadé* micien : » Dans quel étonnement ne « feroient point aujourd'hui ceux qui« ont fait des volumes entiers pour** faire réloge des propriétés merveii-« leufes de la pierre de Bolognes'ils« voyoient qu’il eft prefqu'impoffible*» de trouver quelque matière dans le« monde,qui n’ait pas les mêmes avan-<« tages : 8c ce fera dorénavant un phé-«». noméne fingulier,, qu’une matière*» qu’on ne pourra rendre Iumineufe, ni par calcination , ni par diifoîu-« îion. ibid. p. y. 3 4. » ,
- Je goûte encore tout-à-fait cett§
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- XV.
- Leçoü*
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- 46 Leçons de Physique.
- ï-------ingénieufe penféede M. Beccari, que
- XV. Ton trouve à la fin de fon ouvrage .Leçon. ci-defilis cité. » De même, dit-il, « que plufieurs phyficiens ont penfé «avec toute forte de vrai-femblance, 35 qu’il n’y a aucun corps abfolument 35privé de chaleur, on pourroit dire 35aufii qu’il n’ y en a aucun parfaite-ssment obfcur. 35 En effet, toutes les matières recelant dans leur intérieur, le principe de Tinfîammation & de la lumière, peut-être font-elles fujetes à de foibles embrafemens qui fe renouvellent autant de fois qu’on les ex-pofe à la clarté des corps lumineux; &.fi nous n’appercevons ces effets que dans certaines efpéces, & dans des cas particuliers, on peut croire que ce n’efl: point parce qu’ils font rares , mais plutôt parce que nos fens ne font point affez délicats pour les fentir par-tout où ilsexiftent. (a)
- L’extreme vîteffe avec laquelle la lumière agit à la plus grande diftance où la vue puiffe atteindre fur la terre,
- (a) On doit joindre à l’article des phofpho-^ res artificiels ce qui a été dit dans la XIII. Leçon du phofphore de Erant, & de celui de Llomberg.
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- Expérimentale. 47 & dû faire penfer d’abord , que fon mouvement étoit abfolument inflan-tané ; & c’efl: Tidée que Defcartes s’én étoit formée, avant qu’il y eût des raifons capables de faire penfer autrement: mais en 1675 célébré Dominique Caffini obferva dans le retour des éclipfes du premier fatelli-te de Jupiter un retardement qui le porta à croire , que la lumière employait environ 14, minutes à traver-fer le diamètre entier de Torbe annuel de la terre, & que nous ne recevions qu'au bout de 7 minutes la lumière émanée du foleil qui occupe à peu près le centre de cet orbe. Il efi vrai que par de fortes raifons il fe crut obligé d’abandonner enfuite cette conféquence ; mais M. Roemer rayant adoptée , Sc après lui M. Bradley,, l’un & l'autre par de longues fuites d’obfervations, établirent cette opinion de manière , qu’elle efl allez uni-verfellement reçue, Sc qu’on ne doute prefque plus que le mouvement de la lumière ne foit progreflif.
- Bien dés gens en tirent tout de fuite cette conféquence, que la propagation de la lumière ne fe fait donc pas
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- Leçons de Physique? comme le penfent les Cartéfiens, pal, un fimple mouvement de preflion,qué le corps lumineux imprime à un fluide préfent par-tout, mais par une véritable émiiïion qui fait paiïer réellement les. parties de ce fluide depuis leur fource jufqu’au terme de leur tranfla-tion , en quoi je trouve qu’on va trop loin, fans néceiïité & fans fruit : je dis fans fruit ; parce que la lumière émanant fans ceffe des aftres par un mouvement progreflif de fes parties, pro* duiroit toujours dans l’efpace dès. cieux cette plénitude Incommodé dont on cherche à débarraiïèr le fyf-tême des attrapions : j’ajoute , fans néceiïité , parce qu’il me femble * qu’on peut concilier la nouvelle dé*ï couverte avec le fentiment des Car-' téfîens d’aujourd’hui touchant la pro^ pagation de la lumière.
- En fuppofant, en effet, comme une . vérité hors de conteiïation, que l’action de la lumière fouffre un retardement de 7 à 8 minutes,, ( a) lorfque lè
- (a) Les Sçavans ont varié fur la-quantité de ce retardement : les uns ont dit'/, les autres 8“ minutes, & M. Newton lui-mêmea.palTé.de la première eftimation à la fécondé».
- corps
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- .ExpIrimentaee. - 49
- corps,lumineux qui la met en mouve- ;'jg
- ment efl: à une diftance de 32 ou 33 XV. millions de lieuesr, ou environ „ (a:j Leçon, ,efl>il nëcefl"aire,pour en rendre raifon, de faire parcourir réeliemenc, & en fi .peu de tems, cet efpace immenfe à chaque globule de lumière, de lup- " pofer aux rayons de ce fluide une vî-teflfe ,qu’on peut à peine concevoir , telle en un mot qu’elle furpafle plus ,de feize' cens mille fois la rapidité d'un boulet de canon qui parcourrait uniformément 600 pieds parfeconde ? fi{ Je vois bien qu’il ne faut plus tenir rigouréufement à la, penfée de DeA cartes', Sc que le rayon de globules lumineux qui s’étend d’un aflre à mon. oeil ne peut pas être maintenant comparé à un.bâton ou à une file de petits corps parfaitement contigus, & d’une inflexibilité abfolue ; mais qui nous empêchè^ de les confidérer, ces particules , comme autant de petits bàlons, ou de petits pelotons élaftiques, & d’une contiguïté
- ' Xa) On voit bien que je ne prétends pasdon-*-ner'ici la qiifte diftance. du foleil à la terre: c’eft une queftion fiir laquelle les Aftronomes mêmes ne font pas bien d’açeord.
- Tme K *' " , i ' £i ;
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- XV. I/£ ç O N.
- $o Leçons de Physique un peu moins rigoureufe f Avec cés deux fuppofitions qui nous écartent d’une précifion qu’on auroit peine à admettre , Sc qui nous rapprochent des voies ordinaires de la nature ( qui fouffre par-tout dès à-peu-près ) je conçois fans peine que l’adion du corps lumineux dans toute la longueur du rayon qui doit latranfmet-tre, ne fera infîantanée que pour nos fens, & dans le cas d’une diftancei très-bornée ; mais que cette tranfmif-fion, quelque prompte & quelqu’in-fenfibie qu’elle puiffe être , exige une fucceffion réelle d’inflans, dont là fomme peut devenir très-remarqua-? ble, fi le chemin que.la lumière doit parcourir efl fort long.
- J’avoue qu’en entendant; ainfi là propagation de la lumière, on efl arreté par des difficultés ; , mais l’autre opinion a auffi les fiennés , & je les trouve encore plus grandes.<f < r
- On vous fait voir / par exemple , pendant la nuit une partie confidéra-ble du ciel par un.trou d’épingle, Sc l’on vous dit : Eft-il poffible que-la petite portion de lumière qui pemplît-ce trou, reçoive Sc tranfmette~dî#inc-
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- kpÉRiiiEiïTm. ' jr tement les mouvements imprimés par tant d’étoiles, à un nombre égal de files de globules f A quoi je réponds : Eft-ilplus aifé de croire que ce trou, tout petit qu’il eft, devienne le pafla-gecommùn d’autant de petits torrents de.lumiére qui coulent avec une rapidité inexprimable , qui s’y croifent fans fe confondre, & qui s’y heurtent fans rien perdre de leur première direction? Quelque parti qu’on prenne* il y a certainement de quoi s’étonner : mais le premier des deux me paroît moins violent.
- - On objeéte encore, que fi la lumière étoit préfehte par-tout, & qu’elle devînt fenfible par la feule aCtion des corps lumineux , il n’y auroit jamais de ténèbres; parce que cette prefiion, ce chocfediftribueroientconfufément dans toutes fortes de directions, & à toute la mafife de ce fluide, comme il arrive à une liqueur contenue dans lin tonneau, lorfqu’elle eft frappée par quelque endroit que ce foit.
- Mais les arguments que l’on tire de pareilles comparaifons ne font pas àflez concluants; parce qu’il y âtoti-; Jours beaucoup ‘e difparité ,< & qu’on
- ’ E ij
- XV.
- L £ § O K'
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- XV.
- Leçon..
- 7
- 52 Leçons-de Physique
- eft en droit d’en fuppofer encore plus; qu’on n’en apperçoit, attendu le peu* de’ connoiflance que nous avons, dé: ces.grands reflbrts de la• naturel, Lo tonneaucontient la lumière quefe; foleil anime, ce n’eft pas. moins que> l’univers; & fi dans l'exemple dont’ on veut fe prévaloir, l'eau n'eft fe-couée également dans toutes Tes parties qü'à caufe de la .réadion prochaine du vaiflféau, on aura peine' à trouver quelque chofe qui réponde à ces parois folides & raprochés , quand on prétendra que le même effet doit fe trouver dans le.vafle fluide qui reçoit l’adion.des aflr.es & des [autres corps lumineux. : biiv Hüv'io
- : D'ailleurs, quand un rayon fbjaire eft introduit dans une chambre obfcur
- re, il n’eft pas ,vrai, fi l'on veut parler exactement, ^q.uje da chambre ne foit ; éclair éè . que dans ràj diredion- jde ce jet de lumière, viveelleTef^enco,-re;, quoique plus fbiblement,.dansles autres endroits :• fans,ç.eja.:yerroit-on ..lé rayon ailleurs que dansjui-même ? X’œifplacé^ à* côté &-àjune di flan ce . affez çohfidérabl.ef,4-jappçrçoit3 coro-îime- l'on. fçait-iHtrès-diflindeqaeu^oe
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- - 7 E k Pls'ff I M E N T AL* E. qui. prouve que toute la lumière étein-': te qui remplit la chambre, reçoit quel- X-V., que ébranlement de celle qui forme le k'Eç ° N< rayon ; h peu*près comme l’air qui ne reçoit pas le* fon directement à caufe de quelque obftacleiiupénétfable, ne làiiïe-pas què-de*retentir un peu, par la fécouffe'qu’il reçoit, des rayons fo-nores qui paffent au-deffus, ou à côté. f On me répliquera , fans doute, que 'cette lumière qui fe fait fentir hors du rayon 5 efl: un effet de là rëfleètion cau-'fée:par l’air dans lequel il paffe, ou par les pouffieres dont ce-fluide eff toujours chargé ; mais je puis répondre que j’ai vu encore affez diflinéle-,ment ce même jet de lumière, lorfque j’avois foin- de le - faire paffer par un tuyau de verre bien net, dans lequel j’avois fait le vuide , le plus parfait qu’il eft polîible de faire , avec une 'bonne machine pneumatique (a). Les refîeCtions alors dévoient être milles,
- (a) Cette expérience exige beaucoup de -foins , Si des précautions alTez délicates. Il faut i°. que la chambre foit bien obfcure. z°. Que le jet de lumière vienne directement du foleil îdans un beau jour d’été. 3°. Que ce rayon foliaire ait au moins un pouce, de diamètre'.
- h nj
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- 54 Leçons de Physique ====s.ou comme telles; puifquefair a volt XV. été pouffé à Tes derniers dégrés de ra-liEçoN. réfadion , & que les petits corps étrangers qui s'y trouvent ordinairement mêlés, s’en étoient féparés dès les premiers coups depiffon (a).
- • Enfin, l'on obje&e encore, contre l’opinion Cartéfienne, que dans un .efpace rempli de globules on ne conçoit pas comment les impulfions pourraient toujours fe cômmuniquer.en lignes droites;paree quJil n’eft pas pofli--ble, dit- ori, de fuppoferque tous les centres de ces petites fphérès fe trouvent juffement allignés dans toutes les directions imaginables. Mais corn-.prend-on mieux dans l'autre fyflême * ^comment ces petits êtres globuleux
- ; • r J v
- • ? V
- 4°. Que le tuyau de verre dans lequel on le fait paffer foit deux ou trois fois plus gros que lui > afin qu’il foit plus ailé de l’y maintenir d’un bout à l’autre , fans qu’il en touche les parois. 5°. Que le verre plan qui le ferme par un bout ne foit pas trop épais. 6°. Que par l’autre bout le rayon folaire foit reçu fur un miroir incliné à 45 dégrés, qui le détourné dans un tuyau de ;métal placé à retour d’équeyre, afin qu’aucun© partie de cette lumière ne foit réfléchie dans le îuyau de verre. . T
- - (a) Voyez les Mém. de T Acad» des Science^ ?74°> page 243.
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- Expérimentale. 55 tombant fur des furfaces qui ne font j}as régulières , ( car à la rigueur on n en connoît pas de telles, ) font cependant toujours l'angle de leur réflexion fenfiblement égal à celui de leur incidence , par rapporté ces fur-faces ? C’efl: un effet qu'on voit arriver communément, malgré l’obfta-cle qui femble devoir l'empêcher : il •en eft apparemment de même de l'al-lignement des centres, dont on fup-pofe 3 & dont on veut faire valoir le défaut, puifquenonobftantl’irrégula--rité reconnue des furfaces polies, le rayon de lumière ne Iaiffe pas de fe réfléchir affez régulièrement : il faut (donc que la nature ait des reffources que nos fpéculations n’embraffent point encore ; dans ces fortes de queftions l'on ne prendrait jamais aucun parti, fi Ton ne vouloic époufer abfolument que celui qui ferait au-deffus de toute difficulté apparente. Les rayons fonores s'alîignent fort bien dans l’air, & leurs réfleXions fe font affez régulièrement, comme le prouvent les échos; fi quelqu'un pré-tendoit que ces effets n'arrivent que parce que les parties ou molécules
- E iv
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- 56 Leçons de Physique
- pajr flg fQnt pgg globufeufeS , je Illl XV. accorderois volontiers que celles de Leçon. \a lumière ne le font pas non plus: je ne leur attribue cette figure que pour en adopter une, & parce que l’imagination ne m'en fournit aucune autre qui s'accorde mieux qu'elle avec les phénomènes ; mais à parler franchement, j'ignore de quelle figure font les parties de ces fluides fubtils fur lefqueîs nos fens n'ont point de prife, & je fuis prêt à leur attribuer celle qui conviendra le mieux, 6c contre laquelle on ne trouvera plus rien à objecter : en attendant que nous ayons fur cela les éclairciffements qui nous manquent, &que nous n'aurons probablement pas fi-tôt, regardons les parties de la lumière comme des globules , conformément au langage reçu enPhyfique. (a)
- ( ; ) Sur la propagation de la lumiéreon fera bien de lire une belle differtation , de feu M. Jean Bernoulli, qui a remporté le prix de l’Académie des Sciences en i, 3 6.
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- ExPÉ 11 IME NT ALE.
- II. SECTION.
- Des dire Bions que fuit la lumière dans fes mouvements.
- IL eneft de l’aétion de la lumière-, comme du mouvement des autres corps : conformément à la loi générale de la nature, elle fuit autant qu’elle peut la première détermination qu’elle a reçue'; fes rayons s’étendent en lignes droites , tant qu’il ne fe rencontre aucun obffacle, ni aucun nouveau milieu qui en change la direction , & les phénomènes qui en réfuîtent font Pobjet d’une fcierice qui fe nomme Optique proprement dite , pour la diffinguer de Y Optique générale > qui comprend tout ce qui concerne la lumière ôc fes différentes modifications.
- A la rencontre d’un corps opaque «, l’aétion de la lumière fe réfléchit communément, & produit d’autres effets: on les a compris fous une théorie particulière à laquelle on a donné le nom de Catoptrique.
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- 58 Leçons de PhYsiqüb
- Enfin, cette même aêtion Te réfracte dans bien des ôccafions en pafïant d'un milieu dans un autre quiefl plus aifé gu plus difficile à pénétrer pour elle : cela donne lieu encore à d'autres phénomènes qu'on a affujettis à des loix, & ce font les principes d’une troifiéme fcience appellée Dioptricjite. Suivons les mouvements de la lumière fous ces trois points de vue.
- Article Premier.
- De la lumière directe ; ou , desprincipes dé l’Optique proprement dite.
- Nous considérerons ici la lumière comme exerçant fes mouvements dans un milieu parfaitement libre; ou> pour ne pas nous écarter de l’état naturel , nous fuppoferons au moins que la lumière fe meut dans un milieu homogène, c’efl-à-dire, d'une réfifian-ce uniforme dans toute fon étendue : telle efl une maffe d’eau ; tel efl un morceau de criflal, où fi l’on veut,une maffe d'air dans une région déterminée de l’Atmofphére ; & lorfque pour la facilité de l'exprefiîon, je dirai que la lumière pajfe ? qu'elle fe tranffnet9
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- Expérimentale. 59 {ju’elIepÆTT d'un tel point, qu'elle rive à tel autre , le ledeur fe fouvien- X dra, qu’il ne s'agit point d’une tranf- Le<s lation réelle attribuée aux globules de la lumière, mais feulement d'Une adion ou d'un choc qu'ils fe communiquent les uns aux autres fans fe déplacer, comme je l'ai déjà fait entendre dans la première fedion , & comme je vais l’expliquer d'une manière
- jarticuliére.
- Il faut croire que ces globules font autant de petits corps élafiiques, par les vibrations defquels fe tranfinet de proche en proche, le choc réitéré du corps lumineux, de la même manière à peu-près qu'on a vu dans la quatrième leçon, celui d’une boule d’ivoire paf-fer en un inftant d'un bout à l'autre d’une file de pareilles boules : on concevra aifément, que fi quelqu'un ap-puyoit fon doigt contre la dernière, il fentiroit ce choc toutes les fois qu'on l’imprimeroit à la première : ainfî l'organe au fond duquel aboutit une fuite de ces globules, donc nous fuppofons que la lumière eft compofée, ne manque pas d’être ébranlé par les vibrations que fait faire à ces petits ref*
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- £o Leçons de Physique forts l’impulfion réitérée du corps en-XV. flammé qui brille à quelque diftance.
- Leçon. Qn entendra mieux ceci en fe rap-pellant ce que nous avons dit de la flamme dans la xive. leçon : elle y eft repréfentée comme étant l'écoulement d’un fluide embrafé, ou plutôt:, comme la diffîpation continue- d’une vapeur lumineufe. Les parties propres d’un corps combuftible, du bois, par exemple, de la cire fondue, ou du-fuif, divifées de plus en plus par les dégrés de chaleur qui ont précédé:, arrivent à un tel point de dilatation, que les particules de feu qu’elles renferment fe découvrent enfin par autant de petites exploitons. Si cela n’arrivoit qu’une fois,la matière delà lumière qui environne ce petit éclat ne recevroit qu’une feule fecoufle, & l’oeil par cette impulfion momentanée n’apperce vroit qu’une étincelle: mais comme je l’ai dit, la flamme eft un écoulement ; la particule enflammée qui fe diffipe fait place à une autre qui éclate bientôt comme elle, & qui réitéré le choc fur la même file de globules au bout de laquelle fe trouve l’oeil du fpe&ateur ; ohaquss
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- r Expérimentale. ' 61 .point du corps enflammé produit Je même effet, & c’eft ainfi que toute fa XV. furface embrafée devient continuel- L£Ç°N*fi iement vifible.
- Les.corps qui font .lumineux dé èette manière , s'épuifent néceffaire-ment, & n’ont qu'une certaine durée, puifque le feu qui brille en eux , ou à leur fuperficie , ne fe montre qu?en diflipant leur propre fubflance ; mais il eft poflible que ce même élément fans pafler au-dehors, fans rien dif-fiper, conferve dans les pores d’une matière, un mouvement de vibration précédemment acquis, 6c que faifant l’effet d'une petite flamme , il mette en jeu la matière de la lumière du dehors, avec laquelle il communique , comme cela arrive .vraifem-blablement à plufiçurs des phofphores dont j’ai parlé plus haut. . >
- Une file de globules animés d’un mouvement de vibration, comme je viens de l’expliquer, efl à proprement parler, ce que l'on doit nommer Rayon de lumière j ôc comme chaque point d'une flamme peut être apperçu de tous côtés,on doit concevoir que le plus petit corps lurhifieux efl le centre
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- XV.
- Xeçon.
- 61 Leçons dé Physique commun d'une infinité de ces rayon! fimples qui forment autour de lui une fphére d’une certaine étendue. Fig. f.
- Mais il efi à préfumer qu'un filet de lumière réduit à ce dégré de fim-plicité ne feroit pas fenfible ; celui qu'on fait pafler par un trou d'épingle & que nous appercevons dans un lieu obfcur, doit être-déjà confidéré comme unfaifceau qui contient peut-;* être plus de mille de ces rayons fimples. C'efi par cette raifon , qu'un rayon fenfible de lumière n'eft pas naturellement d'une groiïeur égale dans toute fa longueur ; car puifqüe les globules qui le compofent font ran^ rgés fur des lignes qui partent d'un centre commun , quand le corps lumineux ne feroit qu'un point comme on le . voit, en A Fig. 2. il efi: évident que ce rayon doit former une pyramide, comme AB, donc la bafefepréfente à l'oeil. ; ” a.
- Cet écartement que fouffrent les filets de lumière, en partant d'un point radieux ou rayonnant, s'appelle Divergence y & fe rnefure par la grandeur de l'angle que ces rayons forment entr’eux.'Ainfi CD, CE > Fig. 3,
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- E*X PÉRIME NTAL 5. 6$
- £ont deux rayons divergens, màisqui; le font moins que CF, CG.
- Un corps lumineux d'une certaine grandeur, tel , par exemple, que la flamme d’une bougie, étant compofé d'une infinité de points radieux, il faut néceffairement que les jets de lumière qui partent de ces différents points , aillent à la rencontre les uns des autres, fe joignent & fe croifent les uns plus près, les autres plus loin , ceux-ci plus bas, ceux-là plus haut, à''gauche & à droite, &c. comme on le peut voir par la Fig. 4, dans laquelle, pour éviter laconfufion, je n’ai marqué que trois de ces points rayonnants , avec quelques-unes feulement de leurs pyramides lumineufes, ou faifceaux de rayons divergents.
- Cette difpofition refpeftive des rayons qui venant de plufieurs objets, ou de différents points du même objet , vont ainfi fe joindre & fe croifer, s’appelle Convergence, 5c fe mefure de même que la divergence par la grandeur des angles : ainfi les rayons qui partent des points//, //, Fig. y, font tous convergents, les uns en /, les autres en K mais ceux qui aboutiffent
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- #4 L E Ç O W $ D E Ph Y S I Q TT E n. en 1 font plus convergents eiitr’eus!
- XV» que les autres , parce qu’ils forment L-eçon. un pjus grand angle, ou , ce qui revient au même, parce que leur point de convergence eft plus près des corps lumineux d'où ils procèdent.
- De .tout ceci l’on peut conclure., 1°. Qu'en quelque endroit qu'orpré-fente un plan vis-à-vis d’un point ra-7 dieux, ce plan deviendra comme la bafe d’une pyramide de lumière,.
- 2°. Que le plan fera moins éclairé., à mefure qu’il s'éloignera davantage du point radieux.
- 3°. Que fi le corps lumineux eft d’une grandeur & d'une figure fenfi-bles , ce même plan deviendra la bafe commune d’autant de pyramides de lumière, qu’il y aura de points ra-^lieux'tournés vers lui.
- 4°. Enfin, que fi au lie.md’un plan qui arrête.la lumière, on fait un crOuj dans un carton, ou dans une planche inince , les pyramides lumineufes qui viennent des différentspoints de l'objet s'y croiferont paffant de droite à ^aucfie, de gauche à droite , de haut en bas, de bas en hajut, &c. Rendons tout cela fenfible par des expériences,
- I. EXPERIENCE,
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- ; Expérimentale. ; 6%
- I. EXPÉRIENCE.
- T REPARATION.
- AB CD, Fg. 6. repréfente le volet d’une chambre bien fermée & bien obfcure expofée au midi, ou à peu-près. A trois ou quatre, pieds au deffus du plancher, ce volet eh percé à jour pour recevoir une caiffe EFG H, dp: 18 pouces de haut, & d’un pied.de largeur, dont les côtés font arrondis circulairement, pour lui donner la liberté de tourner horifonti.lement fur deux pivots I, /, à la manière des tours qu’on a coutume de pratiquer dans les parloirs des Religieufes. Le devant de cette caiffe qui paffe hors de la fenêtre eh entièrement ouvert, & porte en avant trois miroirs de métal plus long que larges, & mobiles fur toutes fortes de fens. Le derrière de cette même caiffe répond dans la chambre, & eft entièrement fermé, à laréferve de trois trousse, d’un pouce de diamètre chacun, & pratiqués dans une ligne horifontale à égale dihance lJun de lautre, à peu près à la demie hauteur de la caiffe, Çès Tome V, E
- XV.
- L e ç a n»
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- XV.
- Leçon
- 66 Leçons de Physique = trous peuvent fe rétrécir par des diaJ phragmes, recevoir des verres de dif-• férentes fortesou fe fermer entièrement quand il en efî befoin. FK, eft une réglé dé bois de 6 pieds de longueur fur 4 pouces de large, qui tient d'une part à la'caille & appuyée de l'autre fur un pied dans une fituation horifontale. L ell une platine de bois ou de métal élevée verticalement, Ôc portée fur un pied qu’on fait glilfer fuivant la longueur de la réglé, pour l’éloigner ou l'approcher de la caille t il faut avoir plusieurs de ces platines, dont les unes foient couvertes de drap' noir, îes autres peintes en blanc,- 6c quelques-unes que l’on puilTe percer aifémentd’ün ou de plulieurs trous, quand l’expérience' l’exigé. ‘ Vi Parle moyen de cette machine, on peut faire commodément quantité d’expériences fur les rayons folaires : car en les recevant fur les miroirs qui font an-dehors, & que l’on petit manier, en ou vrant pour un moment l'autre volet de la même fenêtre (a ) ÿ qu’on fuppofeen avoir deux, comme
- (4) Ou bien fi la partie de la càifle qui eft ÿans la chambre* fe trouve alfez. longue ,oà
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- Expérimentale. 67 cela eft pour l'ordinaire , on leur fait prendre une lîtuation horifontaîe XV. pour palier dans la chambre par les Leçon. trous a , c , b , où ils reçoivent la forme & la couleur qu’on veut qu'ils ayent, par le moyen de certains verres ou des diaphragmes qu’on y met; & comme on peur faire tourner horifon-talement la caille & la réglé FK, & tout ce qui eft pofé deiïus , on a l'avantage de fuivre», autant qu'on le veut, le mouvement du foleil, & de voir à fon aife les effets qu’on s’eft propofé d’examiner.
- Pour l’expérience dont il s'agit maintenant, on doit fermer entièrement les deux troux a, bt & ajufter par-dedans la caifle à celui du milieu, un tuyau de deux pouces de longueur qui porte une lentille de verre blanc de 18 lignes, ou environ, de diamètre,
- & dont le foyer fe trouve précifément en c, comme le bout du tuyau, qui doit avoir en cet endroit deux lignes d’ouverture ; par ce moyen le jet de lumière qu’on fait entrer dans la
- peut pratiquer à l’un de lès côtés une petite fenêtre qui s’ouvrira quand on voudra changer l’incünaifon des miroirs»
- F ij
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- 68 L E Ç 0 N S DE P H YS I QUE L chambre, Te divife en une infinité de X V. rayons divergents, & repréfente for-Leçon. tement & d’une manière bien vraie, ce qu’on doit entendre par un point radieux , ou un petit corps lumineux.
- Il faut placer devant ce point radieux , à 5 ou 6 pouces de diftance* une platine verticale & minceL, percée de plufieurs trous ronds, qui ayent chacun q lignes de diamètre , & plus loin une autre platine, ou un carton blanc, M, que l’on fera avancer & reculer plus ou moins.
- Effets.
- On apperçoit fur le carton M autant de cercles lumineux qu’il y a de trous à la platine L : ces cercles s'ag-^ grandirent, & leurs centres s'écartent les uns des autres à mefure que l'on re* cule davantage le plan qui les reçoit*
- Explication*
- Les images circulaires qu’on ap* perçoit fur le carton M font formées par des jets de lumiéreque la platne L n'a pu intercepter , étant trouée aux endroits defon plan où ces jets fe fontpréfentés ; oneonçoft allez qu'on
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- Expérimentale. 69 Verroit le même effet fe multiplié?* autant qu'on le voudrait, fi l'on augmentait le nombre des trous; d'où il fuit que dans toute l'étendue de la platine du côté qui regarde le point radieux c, il n’y a pas un efpace circulaire de q lignes de diamètre, qui ne reçoive un jet de lumière fembla-ble à l'un de ceux qu'on voit pafiet par les trous de cette même platine.
- On ne peut pas douter que ces jets n’ayent la forme d'une pyramide, puifqu'à une plus grande diftance de leur origine , ils marquent de plus grands cercles fur le carton qui les reçoit ; & cela doit être , car ce font des faifceaux ou des affemblages de rayons divergents , qui partent du point c , comme d'un centre commun: par la même raifon , les jets eux-mêmes vont en s'écartant les uns des autres de plus en plus; ce qui fait , que non-feulement chaque cercle s'agrandit à mefure qu’on éloigne le carton, mais encore que les centres de ces cercles s’éloignent les uns des autres.
- &
- XV.
- L E Ç O N4
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- XV.
- Leçon»
- 70 Leçons de Physiçi/ë IL EXPÉRIENCE.
- T REPARATION*
- Tout étant difpofé comme dans l’expérience précédente , il faut placer à un pied de diftance du point radieux c une grande platine verticale lr percée au milieu d’un trou rond de 6 lignes de diamètre , & recevoir .fur le carton mla. lumière qui pafterapar ce trou: premièrement à un pied de diftance de cette platine, enfuitè à. 2 pieds, à 3 pieds, &c. & mefurer avec un compas le diamètre du cercle lumineux à tous les endroits où Ton arrêtera le carton, Fig. 7. . -
- Effets. ’ 1
- En procédant ainfi on peut remarquer i°. que la lumière s’affoiblit fur le carton mf à mefure qu’on l'éloigne de la platine trouée. 20. Que le cercle lumineux s’aggrandit de manière qu’il acquiert un diamètre double, triple, quadruple , &c. lorfqu’oa éloigne le carton m de deux, de trois, de quatre pieds, &c. du trou c, où eft le point radieux.
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- Expérimentale. ji Explication.
- .S
- I/affoibliffement de la lumière qu'on remarque furie carton à mefure qu’on le recule, efl une fuite néceffaire de la divergence des rayons ; car puifqu'ils vont en s’écartant toujours de plus en plus les uns des autres, leur écartement doit être plus grand à une plus grande diftanee du point radieux c, Ôc plus ils occupent d’efpace fur le plan qui les reçoit, moins il y enafur chaque partie de cet efpace.
- Comme le diamètre du cercle lumineux à deux pieds de diftanee du point radieux fe trouve deux fois auffi grand qu'il étoit à un pied, & qu’à 3 & à quatre il eft triple & quadruple, on doit en conclure , que les rayons font à lafeconde diftance, 4fois, àla troifiéme 9 fois,à la quatrième 16 fois, plus raréfiés qu’à la première î parce que les efpaces circulaires font en-tr’eux comme les chiffres 1,4,9,16, &c. lorfque leurs diamètres font exprimés par ceux-ci 1,2, 3,4, &c. & comme les quatre premières quantités qui repréfentent les degrés de raréfa-âion des rayons font les quarrés
- XV.
- L1 ç 0 Nf
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- 72 L EÇON s de'Physiqîje (a) des quatre dernières qui marquent les difiances où l’on a mefuré le cercle lumineux, on peut dire en général: que la lumière qui vient directement dû point radieux Je raréfie, ou s*affaiblit, en raifon du quarré de la difiance, de force que fi un petit morceau de carton, par exemple , qui feroit égal.au trou de la. platine qui eftà la première difiance étoit placé dans le cercle lumineux de la fécondé difiance-, il y feroit quatre fois moins illuminé ; a 3 pieds il le feroit neuf fois moins ; & à qpieds., il né recevroitque la feiziéme partie des* rayons que fa circonférence embraf-foit quand il n’étoit qiià un~pied-d.il trou c. (b ) '"'• ; * V
- - . .•?'! fi
- Applicati on s. , l ,. _
- .. . ' fi ? • 2
- L’œil étant l’organe dé* la vue'; & les effets dont fai à parler étant
- ( a ) On appelle quarré le produit d’urië quantité multipliée par - elle-mêmie : 4* eft le quarré de r ; - 9, celui de 3 ;' parce que deux foi3 % font 4, & que trois fois 3 font p. , > -L)
- . {b) Je ne confidére ici, comme l’on voit , que'cet affoibliffement de la lumière qui vient delà divergence des-rayons, faifant abftra&ioh des autres caufes qui produifent le'rnême effet; & dont j’aurai çccafîon de parler ailleurs. „
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- ExPÉ R IMENT ALEi 7J
- prefque tous relatifs à la vifion, il fe- -:-
- roit tout-à-fait convenable que l’on XV. ^ fçut d'abord comment ce fens efi affec- Leçon, té par la lumière , & par quel mécha-nifme les rayons extérieurs portent leur aélion jusqu'au dedans: mais com* me tout ce que j’aurois à dire fur cela tient à des principes qui ne font point encore expofés, & qui ne peuvent l’être à préfent, je fuis forcé de différer cette inftrudion, & je ne co.nfidere maintenant que la prunelle de l’oeil, comme une ouverture circulaire qui reçoit ou qui donne paffage aux rayons émanés de l'objet lumineux où . illuminé.
- Je dis lumineux ou illuminé ; car quoique je n’aye encore pris pour exemples que des corps qui luifent de leur propre fond, comme un aftre, line bougie allumée, un phofphore, il faut fçavoir que tout autre objet dévient fenfible par l’action réfléchie de la lumière qui l’éclaire ; dé forte qu’on peut regarder chaque point viable de fa furface comme étant vraiment. radieux, à cela près que les rayons qui en viennent, ne font pas en fl grand nombre &nont pas au*
- Jome V* <Gr
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- 74 L EÇO N S DE P.H Y S I QU E 1 " — i". tant d’adivité que ceux d’un corps XV. embrafé ou flamboyant. Si l’on fai-Leçon. foit, par exemple, en plein jour les deux expériences que je viens de ra-porter, & qu’on couvrît le point radieux c avec un petit morceau de carton blanc, l’œil placé devant la platine L appercevroit cet objet par tous les trous qu’on y pourroit faire, fuf-fent-i'ls au nombre de mille ; & fi au lieu de préfenter un carton plein M aux différentes diifances dont j’ay parlé, on fefervoit d’un carton percé à jour, l’œil appercevroit encore le . même objet dans toute l’étendue d’un trou rond dont le diamètre pourroit croître en raifon direde des diftan-ces. , .
- On croira aifément, que fi la, platine L placée devant le point radieux c étoit aufli large que l’embrafure de la fenêtre où fe fait Inexpérience, en quelqu’endroit qu’on y perçât un trou, l’œil du fpedateur placé derrière appercevroit par-là le point c,* & qüêfi au lieu d’un trou, on en perçoit ipo, autant de perfonnes pourroient faire enfemble la même épreuve, parce qu’il n’y en auroit aucune qui ne re-
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- Expérimentale. 75 ÇÛten même-tems que les autres un faifceau de rayons divergents procédants du point radieux : c'eft par la même raifon qu'un peuple entier voit tout-à-la-fois ce qui fe préfente à fes yeux dans une place publique, qu’une troupe nombreufe de foldats obéît à un feul lignai, qu'un aftre dans le même inftant peut être apperçu par tous les êtres clair-voyants qui habitent une grande partie de la terre ; car autour d’un corps lumineux qui elî ifolé, il n'y a pas un endroit large comme îa prunelle de l'œil du plus petit animal , qui ne puilfe recevoir la bafe d’une pyramide de rayons animés ou renvoyés par cet objet.
- Les pyramides de lumière qui viennent du point radieux à l'œil, & que nous nommerons Amplement rayons, quand nous n'aurons en vue que leur dire&ion, ou la ligne qui leur fert d'axe , font parfaitement droites dans un milieu homogène : cette vérité, dont nous faifons tous les jours l’épreuve depuis notre enfance, eft reçue comme un axiome : c'eft en vertu de cette connoiflance, que le chalfeur çftime la perdrix dans la direction de
- n
- L
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- j6 Leçons dé Physique
- l. ----Ton fufil ; qu’un ingénieur, pour allî-
- X V. gner un chemin ou un foffé plante des Leçon. p|quets, dont les extrémités fe trouvent rangées dans le rayon vifuel ; qu’un Géomètre juge un objet dans l’allignement des pinules ou de la lunette de Ton infirument : car fi l’on n’étoit pas bien sûr que le rayon qui va de l’objet à l’oeil efl parfaitement droit dans toute fa longueur, on ne pourrait pas légitimement conclure la pofition de cet objet, par la partie du rayon vifuel qui aurait fuivi l’inf-trument en arrivant à l’œil.
- C’efl encore fur la foi de cet axiome & par la grande habitude que nous avons de voir, que nous déterminons la direction dans laquelle fe trouve chaque point vifible d’un objet, &fadi(iance quand elle n’efl pas grande. A l’égard de la dire&ion, nous voyons toujours l’objet dans la longueur indéterminée de l’axe de la pyramide lumineufe qui nous le fait fentir dans la ligne P Q, Fig. 8 î & quant à la diflance, nous le rapportons ordinairement à l’endroit de cet axe, où les rayons divergents qui entrent dans l’oeil, iraient en droite ligne fe réunir ou fe croifer, s’ils re-
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- Expérimentale. 77 tournoient fur leurs pas, en R, par: exemple. Cette réglé nous domine tellement dans la vilîon des objets, que nous la fuivons comme malgré nous, lors même que la réflexion nous apprend qu’elle nous trompe, comme on le verra dans la fuite par le détail que nous ferons de fes exceptions.
- Au relie, ce n’ell pas feulement la vue qui nous fait juger ainfi de la distance & de la diredion des objets qui font hors de nous ; cela efl: commun aux autres fens, quoique peut-être avec moins de précifion. Un aveugle qui cherche le feu pour fe chauffer, s'avance en droite ligne autant qu’il peut vers l’endroit d'où il fent que vient la chaleur, & il juge qu’il en eff affez près , par l’itnpreffion plus on moins forte qu’il en reffent. Nous allons de même à la découverte du corps odorant ou du corps fonore , & nous connoiffons à peu près fon dé-gré de proximité, par la quantité d’odeur ou de fon qui frappe l'organe ; fî les échos nous trompent, fi quelquefois nous avons peine à décider de quel côté efl une cloche dont le fon fe rér G iij
- XV.
- Leçon.
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- ^78 Leçons de Physique pete fortement, n’eft-ce point parce •X V. que nous fçavons dès nos plus tendres' L£$°'n. années, que le fon nous vient naturel-- lernent en ligne droite & fans détours» du lieu où Ton le fait naître ?
- Puifque la vifion des objets fe fait en ligne droite, on doit s'attendre qu'elle n'aura pas fon effet, quand cette ligne fera interrompue par quelque obftacle. Nous avons déjà obfervé dans la vne.Leçon, qu’un vaiffeau qui vient de la pleine mer au continent appèrçoit les clochers 8c les chemin nées d’une ville, avant que de voir le rez de chauffée des édifices, que ceux qui font dans le pbrf& qui comrnencent à découvrir cewaiffeàu
- arrivant, reconnoiffent le haut des mâts 8c des voiles, avant que dè voir le corps du bâtiment : c’eft, comme je l’ai dit alors, un effet de la convexité de la mer qui fuit celle du~globe terrefire dont elle fait- partie ; mais cela n’arrive ainfi que parce que cette courbure de la fùrfacede l’eau interrompt le rayon vifuel du fpe&ateur qui cherche à voir la partie la plus baffe de l'objet. Voyez lafig. 8» tônL TI-, p. 266* r • ;
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- Tom . t xr. t.f cox. Pl.
- . Sc.
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- Expérimentale. 75?
- Ce font ces obftacles par lefquels les rayons de lumière fe trouvent interrompus, qui produifent ce que Ton appelle ombre (a)^en empêchant que le mouvement de vibration imprimé aux files de globules par le corps lumineux , comme je Tai expliqué précédemment, ne fe communique plus loin. I/om^re n'eft donc autre chofe, à proprement parler, qu’une lumière éteinte, par l’interpofition d'un corps opaque : elle doit occuper par conféquent tout l’efpace qui fe-roit illuminé par cette portion de lumière, fi elle avoit le mouvement qu’elle ne peut plus recevoir. On peut s’en convaincre aifément, fi Ton en doute, en bouchant en tout ou en partie le trou de la platine 15 car alors le cercle lumineux qu’on a coutume de voir fur le carton blanc m difpa-roîtra entièrement, ou bien il fouffri-ra un retranchement qu’on verra croî-
- (a) Il y a bien des chofes curieufès à dire au fujet de l’ombre : l’abondance des matières que j’ai à traiter dans ce volume m’oblige à remettre celle-ci à une autre occafîon : j’en parlerai dans la xvm: Leçon , où il s’agira du mouvement des aftres & des effets qui en reluirent»
- Giv.
- .xv»
- E Ç 0 N»
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- XV.
- Leçon,
- 8o Leçons de Physique tre dans la même proportion quô lui, à mefure qu’on reculera le carton pour l'éloigner du point radieux c.
- • Il fuit de-là, qu’un petit obftacle produit beaucoup d'ombre, lorfqu'il eft près du corps lumineux, & qu’il en fait moins à mefure qu’il s'en éloigne davantage : la proportion eft telle que.le nombre des rayons interceptés diminue comme le quarré de la diftance qui augmente ; c'eft-à-dire, * que quand l’obftacle eft à une diftance double, triple ou quadruple, il intercepte 4 fois, 9 fois,ou 16 fois moins de lumière, que quand il étoit à la première diftance 5 car puifqu'une. pyramide de rayons divergents occupe fur le carton placé à la deuxième diftance 4 fois plus d'efpace qu’à la première, il eft évident qu'un corps-opaque d'une grandeur déterminée qui, à la diftance d’un pied, arrêteroifi toute cette pyramide, n’en doit plus arrêter que le quart à la diftance où le cercle formé par cette lumière fe trouve 4 fois plus grand que lui.
- On voit par-là, pourquoi les taches qui viennent aux yeux vis-à-vis de la prunelle n'empêchent pas ab»
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- «
- Expérimentale." Si Zolument de diftinguer les objets, tant qu'elles n'en couvrent qu’une petite portion ; car comme elles n’in-tercëptent qu'une partie des rayons divergents qui forment chaque pyramide lumineufe, elles en lailfent encore pafler allez de chacune pour rendre fenfible, quoique plus foiblement, tous les points d’où partent ces pyramides. Les perfonnes qui ont les yeux dans cet état, peuvent fuppléer en quelque façon au nombre des rayons qui leur manquent, par l'activité de ceux qui relient, en éclairant l'objet d’une lumière plus forte : il y a même des moyens pour faire entrer par la partie de la prunelle qui n’efl point couverte , plus de rayons qu’il ne s'en préfente naturellement, ôc par-là dédommager l’oeil de ce que la tache lui fait perdre ; mais outre que ces moyens n'appartiennent point à l'aétion immédiate de la lumière dont nous fommes maintenant occupés, ils ont l'inconvénient de changer la divergence des rayons, & nous ferons voir ailleurs, que bien loin d’aider la vilîon, cela peut y nuire, quand l’oeil n'a point d’autre défaut que celui d’être taché.
- XV.
- Leçon.
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- S2 Leçons 15e Physique
- —----- Comme on voit la lumière s’affoî-
- X V. blir fur le carton m, à mefure qu’on Leçon, éloigne du point c, on doit penfer qu’elle diminue de même fur l’oeil qui la reçoit, Iorfqu’il s’écarte de plus en plus de l’objet qu’il regarde : ce qui fait qu’à un certain dégré d’éloignement nous cédons de le voir; car nous ne pouvons le diftinguer que par les points lumineux ou vifîbles de fa furface : or ces points ceffent dJêtre fenfibles pour nous, dès que les jets de lumière qui en viennent font des iropre fiions trop faibles fur l’organe ; & c’eft ce qui arrive , lorsque nous regardons de trop loin, parce qu’alors ces jets, à caufe de la divergence de leurs rayons, fe trouvent trop raréfiés, pour que ce q u’il en entre dans la prunelle, puiffe fe faire fentir fuffifamment ( a) ; mais ce dé-
- fa) Quoique ceei doive entrer en eon/îdéra-tion pour les objets qu'on regarde de loin ,, je ne prétends pas pour cela que ce foit la caufe principale qui nous les fait perdre de vue: à une certaine diftance, les rayons qui viennent à l'œil d’un même point de l’objet, fpnt comme parallèles entre eux; leur divergence eft fi petite », qu’elle ne contribue prelque plus à leur affoiblif-fement : cet effet dépend plus eflentiellement de quelques autres caufes dont je ferai mejfcr £io.n ci-après*
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- Expérimentale. 83 gré d’éloignement où la vue manque , varie félon l’état de l’oeil, la nature ou les qualités de l’objet, & l’intenfité de la lumière qui le rend vifible.
- Quand je dis l’état de l’œil, je ne prétends parler ici que de fon dégré de fenfibilité : il n’eft point encore tems de raifonner fur la figure de fes humeurs , dont les changements influent plus que toute autre chofe fur l’étendue de la vHion diftinéte : il eft: certain que cet organe eft, comme tous les autres , plus fenfible dans certaines perfonnes , dans certains animaux, & qu’il eft fujet aufti à vieillir, à s’ufer, à fe gâter : l’âge, les maladies, l’abus qu’on en peut faire en l’appliquant trop long-tems ou trop fou vent à des objets fort lu milieux ; tout cela eft bien capable d’altérer la fenfibilité de Tœil ; & telle lumière que la diftance a rendu trop foible pour toucher efficacement celui-ci , fera encore une impreiïion fuf-fîfantefur celui-là s’il eft mieux conf-titué, ou mieux eonfervé : bien des gens voyent par cette feule raifon plus diftin&ement que d’autres tous les.
- XV.
- Leçon*
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- 84 Leçons de Physique objets, «Scies découvrent de plus loin. Les efforts qu’on fait pourapperce-* voir ce quiefi fort éloigné, tendent à dilater la prunelle autant qu’ il elt pof-fibîe, pour recevoir un plus grand nombre de ces rayons trop raréfiés : c’eft un moyen que la nature infpire, & qui a fon effet; mais il eli bien limité ; fart en fournit d’autres qui font beaucoup plus puiffants, & dont je parlerai quand l’ordre des matières le permettra.
- Les perfonnes dont les yeux font très-fenfibles, 8c qui ont, comme on dit, la rue tendre, ont l’avantage de voir où les autres ne voyent pas.: il s’en efl trouvé qui lifoient pendant .la. nuit fans chandelle , 8c qui. difïin-guoient tout dans des fouterreins 8c dans des cachots très-obfcurs î mais pour l’ordinaire elles ont le défavan~ -tage de ne voir qu’avec peine lés objets qui font fort éclairés <5c d’une, couleur refplendiffante ; j’èn connois qui ne peuvent foutenir la vue du pavé, ' lorfque les rayons du foleil donnent deffus en été, <5c qui en voyageant fur la neige, font obliges d’avoir les yeux prefque toujours fermés : ces fortes
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- Expérimentale. 85 de vues fe fatiguent auflî fort aifé- -ment: elles ne font point àl’épreuve d’une longue lecture, fur-tout à la bougie, ni d’une longue fuite d’ob-fervations délicates.
- Les hiboux , les chats & les autres animaux qui chaiïent pendant la nuit, ont des yeux qui s’ouvrent beaucoup ; comme ils ne voyent ordinairement que par des rayons de lumière très-foibles ôc très-raréfîés , la nature leur a donné le moyen d’en recevoir un plus grand nombre ; elle a joint fans doute h cet avantage celui d’un organe très-fenfible : car on peut remarquer que la grande lumière fait mal à ces animaux , & que quand ils y font ex-pofés , plulieurs d’entr’eux ontfoin de’ rétrécir beaucoup la prunelle, à quoi la nature a encore pourvu par une or-ganifation particulière.
- L’efpécé & les qualités de l’objet font encore qu’on l’apperçoit à une diltance plus .ou moins grande. Si c’ell un corps lumineux par lui-même j comme la flamme & tout ce qui y ref-femble, tous les points de fa furfacd font radieux ; & fi cette flamme a beaucoup d’aélivité, les rayons de lu^
- XV. .
- j E Ç O N*.
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- S6k Leçons de Physique miérè qu’elle anime en deviennent plus puiffants ; ainfi la plus petite bougie allumée s’apperçoit de plus loin qu’un ver - luifant pendant la nuit, & l'un & l'autre beaucoup mieux qu'un corps opaque de même grandeur & également éloigné qu’on prendroit foin de bien éclairer : rien n’approche davantage de ces corps qui brillent par eux-mêmes , que les furfaces polies , & de couleurs vives, comme le blancje rouge, le jaune,&c. parce que d’une part il y a plus de points lumineux, & que de l'autre chacun de ces points brille davantage. On découvre de 25 ou 30 lieues Sc même de plus loin certaines montagnes couvertes de neige qu'on perd de vue dès que cette neige vient à' fe fondre. .
- Enfin, la manière dont un objet efl: éclairé, fait encore qu’on l’àpper-çoit à des diftances bien différentes ; car fi la lumière qui le rend vifible ne part point de lui immédiatement, elle a des effets plus ou moins limités â proportion de fa force primitive, du chemin qu'elle a fait, ôc des milieux* qu'elle a traverfés avant que d’arri*
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- Ex P ÉR I M ENTALE. 87 Ver à l'objet qu’elle éclaire ; mais je ne dois point m'arrêter maintenant à çes confidérations, parce qu'elles appartiennent à d'autres parties que j’aurai à traiter par la fuite.
- En confidérantla diminution de la lumière caufée par la divergence des rayons, on doit penfer que des com-paraifons femblables à celles de notre IL Expérience ne peuvent plus la rendre fenfible , ! cette diminution ou cet affoibliffement, quand le point radieux efl: à une très-grande diftan-ce, tel que feroit un point de la fur-face du foleil, ou d'une étoile fixe (æ); car alors ces rayons font fi peu divergents , qu’on peut les regarder comme étant fenfiblement parallèles. Si l'on pouvoit faire pafier dans un lieu obfcur un jet de lumière venant d’un feul point du foleil (b), on le verroit indubitablement fous une forme, non pyramidale, mais cylindrique ; & par
- (a) Et même à des diftances beaucoup moins grandes.
- (&) On verra par la fuite que cela n’eftpas facile, & qu’un rayon du foleil qui pafle par le trou d’une fenêtre dans une chambre oblcu-, re, n’eft pas ce que l’on demande ici.
- XV.
- L E Ç O N*
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- XV.
- Leçon
- 88 Leçons de Physique :• conféquent à quelque diflance du trou qu’on le reçût fur un plan, I’ef-pace qui en feroit illuminé ne changeait pas de grandeur. On voit par-là pourquoi des objets de cette efpéce qui ont la force d’animer des rayons audîlongs, font apperçusà 100 lieues plus loin comme à 100 lieues plus près : car les rayons qui viennent de chaque point de leur furface étant comme parallèles entr'eux , l’oeil éloigné plus ou moins en reçoit toujours à très-peu près une égale quantité.
- Mais la lumière ne décroît pas feulement par la divergence naturelle de fes rayons, elle s'affoiblit encore en traverfant les milieux mêmes les plus diaphanes *, car on a beau imaginer qu'elle y trouve des pores alli-gnés dans toutes les dire&ions pof-fîbles , & remplis d’une lumière éteinte à laquelle elle n'a qu'à communiquer fon mouvement, il arrive que les parties propres de ces milieux interrompent de tems 'en tems la contiguïté des globules, & occafionnent ou des déviations, ou des mouyements rétrogrades qui
- diminuent
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- Expérimentale. " 89
- diminuent, d’autant le progrès de lar lumière en avant. Le morceau de verrei le plus mince & le plus tranfparent ' jepouffe . toujours . une partie des rayons qui. Te. préfentent à fa furface ; l’eau la plus limpide ne Jaiffe point pénétrer la lumière juf-rquau fond de fon baffin, s’il a une cértaine profondeur ; l’air de Tatmof-phere ne Iaille point arriver jufqu’à nous toute celle qui fe dirige des affres vers notre globe, & fans lui nous diftinguerions bien" mieux & de plus loin les objets qui fe préfentent à notre vue. *
- _ ' II.y a certainement de quoi méditer fur cette matière qui eft encore .neuve, quoique quelques fçavans en aÿentdéja fait l’objet de leurs recher-{ches ;ûl ferpitauffi curieux qu’utile, [dé. fçaÿpir au jufle &.sdans toute fon étendue de combien la lumière diml-’nue à-la' furface & dans l'intérieur des corps où elle peut pénétrer , & les rapports qu’il y a entre les dégrés de, tranfparence ôc les différentes épaiffèursde ces mêmes corps ; mais ert attendant qu'on ait fur cela tout ce qu’il ÿVaiiroit à ; délirer, on peuS
- TomeV» K
- XV.-
- Leçon,
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- $>o Leçons de Physique fe contenter d'un excellent ouvragé XV. qui fut imprimé en 1725) (a), & que ïçon, jyp Bouguer fon auteur donna mo-deftement comme un effai, mais auquel perfonne, depuis qu’il a paru,, ne s^eft mis en devoir de rien ajouter : j’en donnerois volontiers ici un extrait, fi je n’apprehendois de faire tort à cet ouvrage , par des abbréviations dont il eft peu fufce-ptible : je crois plus à propos d’y renvoyer le le&eur qui fe croira fuf-fifamment initié.
- III. EXPERIENCE.
- 1 *
- Préparation^
- On employé pour cette expérience 2e même appareil qui a fervi dans les deux dernières, en ajoutant à chacun des trous a & b un’verre lenticulaire femblabîe à celui du trou c,-&aux bouts des deux tuyaux du côté qui. répond à la chambre, des petks verres plans colorés,. l’un en roiige,. l’autre en bleu, afin que la lumière, qu’on y? fait palier par le .moyen des mi-
- îj'! -‘'i '?.,Û3
- (a) ElTai d’Optique -fur la gradation,déjà lumière»..
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- Expérimental e.
- 5roirs fe montre avec ces deux cou- ===== leurs. A 2 ou 3 pieds de diflance de la Leçon. eaiffe T on place fur la réglé F K une ^ platine verticale couverte de drap noir, & Ton attache vers le milieu un cercle de carton blanc de iz ou 14. lignes de diamètre* Les trois trous a, b, cy font couverts de trois petites pièces de laiton qui s’abaiffent fur chacun d’eux & qui peuvent fe lever fèpaièment ou toutes enfemble*
- F F F £ T S-
- Le petit cercle de carton qui eff appliqué fur le drap noir,, paroît couvert: d’une lumière rouge, quand on découvre le trou a ; d’une lumière bleue, quand on découvre le trou d’une lumière plus vive, mais fans couleur, lorfqu’on tient ouvert le trou c feulement ; & enfin il fe teint d’une lumière purpurine , lorfqu’on ouvre enfemble les deux trous a & b.
- Ces mêmes effets fubfiflenti , quoiqu’on faffe avancer ou reculer la platine verticale , & que l’on porte à droite ou à gauche le petit cercle de-carton blanc qui eft appliqué deffus*
- a §
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- Chacun des deux trous a, b, étant précifément l’endroit où viennent fé croifer les rayons folaires réfléchis par le miroir fur la lentille de verre dont l’autre bout du tuyau eft garni, on doit le confidérer comme un point radieux femblable à celui du trou c, avec cette feule différence, que la lumière tamifée par un verre rouge ou bleu paroît dans la chambre fous l’une ou l’autre de ces deux couleurs.
- . Puisqu'un-point radieux anime tout autour de lui des rayons divergents dont il eft le centre, on doit s'attendre que chacun de ceux-ci étant découvert , illuminera entièrement la platine qui lui eft oppofée à deux où trois pieds de diftance, fût-elle beaucoup plus grande qu’elle n’eft : voilà pourquoi le petit cercle de carton blanc placé fur le drap noir fe trouve illuminé d’une lumière, tantôt rouge, tantôt bleue,, félon qu’on a découvert l’un ou l’autre des. deux trous a ou b , & qu’il brille Amplement d’une; lumière fans couleur,. quand il. n’y a «|ue le trou c ouvert. C’eft encore
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- Expérimentale. 93 pour la même raifon , que ces effets ..v.--;. '/. îubfiflent conftamment, à quelque XV. endroit qu'on attache le petit cercle Leçon* de carton fur la platine.
- On ne peut pas douter que la même platine ne reçoive aufli dans tonte fon étendue en même tems la lumière de tous les points radieux auxquels elle efl: expofée 5 puilque les deux trous a & b étant découverts enfem-ble, le petit cercle de carton, en ' quelque endroit qu'on le mette fur la platine,reçoit une couleur purpurine; car il eft évident que cfla vient du mélange des deux couleurs, rouge Si bleue.
- Le petit cercle de carton blanc efl illuminé plus vivement & fans couleur par la lumière qui paffe en c, que par celle qui vient des deux autres ouvertures, parce que n'ayant que la lentille de verre à traverfer, elle fouffre moins de déchet que dans les deux autres tuyaux, où il y a encore des verres de couleur. J’aurois à ajouter une autre raifon au moins aufli forte que celle-là ; mais je ne puis la faire valoir, ^que quand j'aurai fait connoitre comment la lumière de-
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- 94 L e ço ns de Fit y s r g u w. vient capable de colorer les objets* XV. & en quoi elle diffère alors de fora L sç,o n. écat ordinaire.
- IV. EXPERIENCE..
- P F £ P A R AT ION.
- Cette- expérience fe prépare comice la précédente ; mais au lien de la platine couverte de drap noir, on era ebploye une autre qui eft faite d;une feuille de métal qui aune demie ligne-dcpailïeur, & quieff ouverte au milieu par un trou rond de 6 lignes de-diamètre ; à un pied ou i y pouces de diftance plus loin , on en préfente une-autre de carton blanc, & fans ouverture.
- Effet s.
- Les trois trous de la caillé at bv* étant ouverts enfemble, ôc radieux, on apperçoit fur le carton blanc trois-cercles lumineux, dont un rouge, un-bleu , & un autre fans couleur, rangés-fur une même ligne-, mais dans un-ordre opjbofé à celui des trousd'ra-* dieux ; c'ed-à-dire , que le cercle-rouge dont la lumière vient du point
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- Expérimentale. 9£ fcfe^trouve en d,.le bleu formé des 'rayons qui ont paffé par b fe voit en J/celui qui n’éfî point coloré occupe le milieu. e comme le trou c, d’où yient la lumière. Voyez la Fig. 9.
- Si l’on éloigne davantage le carton .de là ,platine: trouée, il en arrive de nouveaux effets. Premièrement-, chacun des trois cercles s’aggrandit ; 6c en' fécond lieu, les centres de ceux dès côtés d\ /, s’éloignent davantage de celui du milieu-
- - ,ï ‘ ç.î • E,x P L I C j4 T I O N,-
- 'l Nous avons vu par la dernière Expérience , que le petit cercle de carton blanc , en quelque endroit qu’on1 le mît fur la platine de drap noir, de-venoit toujours comme la bafe com-:mune des pyramides de lumière qui: ’venoient des trois points radieux a 9, b, c ces; mêmes pyramides ne trouvant plus cet obftacle , maisùn paffa-ge libre à travers la platine verticale, fe prolongent jufques fur le carton, chacune d’elles fuit fa première direction ; la rouge & la bleue fe croisent au paffage fur celle du milieu 5: de manière que leurs bafes prennent
- XV
- L £ ÇO-N*
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- . $6 Expérimentale.
- des fituations oppofées à celles.de X V. leurs pointes, celle qui part de la ZiS'çoN, droite aboutit à la gauche, & l’autre s’étend de la gauche à la droite.
- Si le carton vient à s'éloigner davantage de la platine percée où fe fait le croifement, chacun des cercles lumineux devient plus grand à caufe de la divergence des rayons, dont la pyramide eft compofée , comme je l'ai fait entendre plus haut ; & les .centres des deux cercles colorés s’éloignent de celui du milieu, parce que les pyramides dont ils font la ba-fe deviennent divergentes entr’elles, après s’être croifées, ce qui eft très-aifé à comprendre. i :
- A l’occafion de cette divergence caufée par le croifement des pyramides lumineufes, il y a une remarque importante à faire 5 c’eft. qiie les rayons qui fe croifent ainfi , forment deux angles oppoféS par leurs pointés, 8c par çonféquent égaux entr'eux : d’où il fuit que l’écartement réciproque des cercles colorés à, ^.dépend non-feulement de la diftarice qui eft entre la platine percée 8c le carton-, comme je l’ai fait voir ci-devant,.
- mais
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- Expérimentale. £7
- Enaîs encore de celle qui fe trouve en- ..ji
- tre l'endroit où fe croifent les rayons XV.
- & les points radieux ay b, d'où pro- Leçon» cède la lumière; car on conçoit bien que fi cette dernière difiance étoit plus petite, par cela feul les angles formés par les rayons , tant avant qu’après le point de croifement, fe-roient plus grands, comme aufii ces mêmes angles deviendroient plus petits , fi les points radieux a, b, s’éloi-gnoient davantage du plan dans lequel ils vont fe croifer.
- Applications.
- Tout objet, lorfqu’il devient vifi-ble, étant radieux par tous les points de fa furface, comme je l’ai expliqué page 63, & la prunelle de Toeil pouvant être confidérée, ou comme un efpace circulaire qui reçoit les rayons de la lumière , ou comme un trou rond qui les laifle palfer, on peut ai-fément appliquer au fens de la vûe tous les faits qui fe font offerts dans les deux dernières Expériences, & y rapporter un grand nombre de phénomènes que perfonne nfignore, mais dont peu de gens font en état
- Tome V• I
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- <?8 Leçons de Physique ——— de fe rendre raifon : arrêtons-nous?
- XV. feulement à ceux qui dépendent im-Leçon, médiatement de la direction des py-ramides lumineufes qui procèdent des différents points de l’objet 8c de leur croifement clansîa partie antérieure de P oeil, renvoyant à une autre occafion tout ce qui tient particuliérement à la ftructurede l’organe, dont je-n’aiencore rien dit. Or ces phénomènes concernent la fituation, la grandeur, la diftance, la figure 8c la clarté de l’objet apperçu.
- L’œil qui efl en fonction ou qui regarde , de même que le petit cercle de carton de laIII. Expérience, devient comme la bafe commune d’une infinité de pyramides de lumière qui ont leurs fommets aux points radieux du corps vifible ; 8c quoique cet œil change de place , il apperçoit toujours le même objet devant lequel il efl, non par ces rayons dont.il étoit, frappé d’abord, mais par d’autres ' tout-à-fait femblables puifque chaque point de la furface qu’il contemple anime un hémifphére entier.de ces rayons divergents dont chaque pyramide lumineufe n’eft qu’une très-petite portion. . ; ->
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- E X P É RI M EN T. ALE. 99
- Mais pourquoi l'objet diverfement coloré, moitié rouge, par exemple,
- & moitié bleu, ne Te voit-il pas fous ^ une couleur mixte 5 puifque nous avons vu le petit cercle .de carton fe teindre en pourpre par le mélange des rayons qu’il recevoir en même temps du point a & du point b, dans la III. Expérience f
- C’eft que la prunelle n’efl point le dernier terme des rayons qui s’y raf» femblent : cette partie de l’œil n’eü: qu’une fimple ouverture , bien moins femblable au petit cercle de carton ' qui arrête les pyramides luinineufes de la III. Expérience, qu'au trou de la IV. qui les laide palier outre» On doit donc concevoir que toutes ces pyramides de lumière qui vont aboutir à l’œil paffent fans confulîon par la prunelle, en s’y croifant, comme on l'a vu faire aux deux rayons rouge & bleu : après quoi elles continuent leurs routes jufqu’au fond de l’œib, où chacune d'elles fait fon im-prelîion féparément de l’autre.
- Or ce font toutes ces imprelîîons qui dellinent l'image de l'objet, comme je l'expliquerai .plus particulière-
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- asawrfl
- . XV. Le çon,
- ioo Leçons.de Physique 2 ment en parlant de lai vifion diflinç-te : ainfi puifqu’on a vu par la IV.. Expérience, Fig. 9. le rayon rouge partir de la droite & aboutir à la1 gauche du rayon c e, après avoir* paffé par le trou de la platine, & le rayon bleu paffer de la gauche à la droite ; on doit penfer que tous les* faifceaux de lumière qui fe rendent des différents points de Pobjet ài’œii, fe croifent pareillement dansffa prunelle, &que l’image qui enréfultëau-fond de cet organe prend une fitua-* tion renverfée. C'eft ainfi, & par lés mêmes raifons, qu'étant dans une chambre bien fermée où la lumière n’entre que par un trou pratiqué au volet de la fenêtre , ou à la porté, on apperçoit au plafond & fur la muraille îa figure & les mouvements des objets extérieurs, mais dans un ordre renverfé.
- Oui : c'efi une vérité confiante, que tout objet-éclairé 8c placé devant* l’oeil, fe peint au fond de cet organe, de maniéré quefon image y prend une fituation oppofée à celle qu’il a. Un homme .qui fe tient debout y elb re-préfenté la tête en bas, 8c fà main
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- Expérimentale, ioî droite devient la gauche : on peut s’en convaincre par une Expérience allez curieufe , mais qui demande un peu d’adreiïe pour être exécutée avec îuccès. 11 faut fermer la porte & les fenêtres d’une chambre pour la rendre bien obfcure, pratiquer à un des volets lin trou rond de 5 à 6 lignes de diamètre , 8c y appliquer par fa partie antérieure un œil de veau, ou de mouton , bien frais, dont on ait enlevé tous les téguments, à la réferve du dernier qui touche immédiatement l’humeur qu’on nomme vitrée. Si cette préparation eh:bien faite, & qu’on prenne foin de ne point changer la forme naturelle de l’œil en le pref-fant, ceux qui feront dans la chambre verront fort bien fur le fond de cet œil, 8c dans une lituation renver-fée, les objets extérieurs qui feront bien éclairés, avec tous leurs mouvements 8c leurs couleurs naturelles.
- Si l’on s’étonne de voir les objets droits , quand on fçait qu’ils fe repré-fentent toujours renverfés dans nos yeux, c’eh: que l’on confond mal-à-propos l’impreffion qui fe fait fur l’organe , avec le jugement de i’ame qui
- 1 iij
- fl—m m m.iu-tawfrh
- XV.
- Leçon-.
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- 102 Leçons de Physique; la fuit. Regarder 8c Voir font deux cho» X V. fes différentes ; en diflinguant Pune-Leço n. de l’autre, j'ofe me flatter que je pourrai rendre raifon du phénomène dont il s'agit, fans me jetter dans ces rai-fonnemens trop métaphyfiques dont quelques auteurs célébrés ont fait nfage, & fans avoir recours à ces fup-pofîtions forcées qu’on efl furpris de: trouver dans des ouvrages de réputation.
- Regarder un objet, défi fe tourner vers lui pour en recevoir l'image au fond de l’œil ; mais quoique cette-image s’y trace avec les couleurs les. plus vives, nous ne voyons pas cet. objet qu'elle repréfente, 8c qui éïl hors de nous a à moins que l'impreffon-faite fur l'organe n’excite ou ne réveille en nous l'idée de fa préfence, 8c ne nous porte à juger de fa grandeur,, de fa fîtuation, de fa diflance, de fa-couleur, de fes mouvements, &c. Ce qui prouve bien que la vifion n’eff point accomplie , par cette feule peinture de l’objet, c'efl qu’elle fe-fait également dans les yeux d’un, mort, comme ôn peut s'en affûter, par PÉxpérience que j’ai rapportée:
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- Expérimentale:. ïc>3: ei-deflus ; & d’ailleurs nous n'avons pas un inftant les yeux ouverts en plein jour, que la lumière n’y peigne une infinité d'objets que nous ne voyons cependant point ; parce que l’ame occupée d'autres chofes ne fait pas attention à tout ce qui fe palTe fur l’organe de la vue, elle en fait de même à l’égard des autres fens.
- Voir eft donc un acte de l'ame par lequel nous rapportons à une certaine difiance de nous la caufe des im-preffions qui fe font fentir fur l’organe, ou, fi vous voulez, tout ce qui efi repréfenté par l’image qui fe trace au fond de l’oeil. Or, ce petit tableau eft un aflemblage de points t dont chacun elt imprimé par un pein-ceau de rayons qui vient en droite ligne de l'objet vifible. Kéduifons ces pinceaux à des rayons Amples, n’en confidérons que les axes, &fuppofons que A, B, Fig. i o. foient les deux extrémités d'une fléché que je regardes 8c que C enfoit le milieu. Nous pouvons appliquer à ces trois points 8c à leurs images ce que nous avons appris par la IV. Expérience ; les rayons èxtrêmes allant fe croifer en# fur celui du mi-I iv
- XV.
- L ECO 13 »
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- t
- 104 Leçons de Physique lieu, doivent aboutir en a Si en b, & fe XV. repréfenter par conféquent fur la ligne
- £ S0 n. (jans un orcjre totrt oppofé à celui
- qu’ils avoient avant leur croifement.
- Préfentement,irfaut fe rappeller ce que nous avons dit ailleurs, que nous jugeons naturellement l’objet de la vifiën au bout des pyramides ou faisceaux de lumière qui nous le font fentir. Si cela n’efl: pas toujours vrai, quant à l’eflimation de la diflance, c’ed: une chofe inconteftable & infaillible par rapport à la dire&ion ; Sc c’efl- là le point effentiel pour la quef-tion que je traite. Il n’efl donc pas douteux, & perfonne ne trouvera extraordinaire, que je rapporte en C ce que je fens fur la partie c de mon œil ; Si pourquoi ne rapporterois-je pas de même en A, et dont l’image efl imprimée en a, Si pareillement en JB , le bout de la flèche qui m’aflfeéle par le rayon B b ? ces deux derniers j ugements font aufli légitimés que le premier, Si j’en puis dire autant de tous les autres points vifîbles de l’objet pris féparément. .
- Mais fl en rapportant ainfi chaque point de l'objet au bout du rayon qui
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- .Expérimentale, iof ïn’en trace l’image > je vois le bout de la flèche A au-deiïus de C, & l’autre extrémité B au-deÛfous de ce même point ; ou, ce qui eft la même chofe, il je vois la flèche droite, quoiqu’elle fe repréfente renverfée dans mes yeux, eft-ce une nouvelle merveille à expliquer ? n’efl-ce pas plutôt une fuite néceflaire de ce que j’apperçois cette flèche par des rayons croifés , 8c de ce que je fuis le penchant naturel que j’ai à rapporter chaque point de l’objet à l’extrémité du rayon qui me le rend vifible ?
- N’imaginons donc pas, comme on. l’a fait, contre toute vraifemblance, que nous voyons naturellement les objets renverfés, 8c que ce n’efl que par habitude 8c à force d’expérience que nous apprenons à bien juger de leurs fituations. Les enfans & les animaux nouveaux - nés nous donnent des preuves du contraire dans les premiers mouvements qu’ils font pour exprimer leurs befoins 8c leurs défirs. Difons plutôt qu’il efl impoflible que nous voyions jamais les objets autrement que dans leurs fituations naturelles j avec des rayons qui fe croifeat
- XV.
- Leçon*
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- • Mu guuiuw. .lli uu'.rgato
- XV.
- Leçon,
- to6 Leçons de Physique toujours en entrant dans l’oeil , i moins que nous- ne fuppofions très-gratuitement que dans la vifion nous ne rapportons pas, comme dans l’exercice des autres fens, les objets qui font hors de nous dans la direction des lignesoti des moyens que la nature employé pour nous les rendre fenlf-bles.
- Pour lignifier qu’un homme a le coup d’œil julre dans l’eftimation des grandeurs,ou de la diltanee d’un corps, à un autre, on dit communément dans le difcours familier qu’il .a 'le compas dans l’œil. Cette expreffion répond,on ne peut pas mieux,aux angles que forment les rayonsqui partant des extrémités dePobjet viennent fe eroifer dans la prunelle, & que nous nommerons dorénavant angles optiques _ ou angles vifuels. Ces lignes droites en s’entrecoupant ainfi, Fig. io. font l’office d’un compas de réduction, dont les deux branches courtes s’ouvrent fur le fond de l’oeil proportionelle-ment à la quantité dont les grandes, font ouvertes pour embrafier l’objet entier : tout le monde en ce fens a le:, compas dans Vœil ; mais il y a des- gens-
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- BWtWCURf
- Expérimentale. 107 qui s’en fervent mieux que les autres, = c’eft-à-dire, qu’ils ont l’avantage X V* particulier de juger ou d’eftimer sûre- L e g o n*. ment les grandeurs d’après des im-prefiions qui font communes à tous ceux qui voyent ; & c’efi: pour eux fans doute que cette façon de parler a été mife en ufage.
- Nous voyons donc les objets plus; grands lorfque les angles vifuels qui embralfent leurs dimenfions font plus-ouverts ; parce qu’alors ces mêmes dimenfions ,. je veux dire, leur hauteur,, -longueur, largeur, font rendues au fond de l’oeil fous des angles fembla-blés,. & que l’image qui en réfulte y occupe un plus grand efpace : ainfi vous voyez la Lune plus grande que Mars , Jupiter ou Saturne ; parce que les angles vifuels qui mefurent les diamètres de fon difque apparent,font beaucoup plus ouverts que ceux fous lefquels vous, appercevez les autres.
- ..planètes.
- Mais ces angles deviennent plus aigus à mefure que l’objet s’éloigne de l’œil, comme on le peut voir par HE J, Fig. 10,8c par cette raifon fa-grandeur apparente h généralement
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- X V. Leçon.
- 108 Leçons de Physique parlant & eu égard à ces feuls effets optiques, diminue comme la diftance augmente ; c'efl-à-dire, que Ton image dans l’oeil eft une fois plus petite en tout lens, quand on le regarde d'une fois plus loin.
- Lorfque cette image eft diminuée au-delà d’un certain point, ou nous perdons de vue l'objet entièrement, ou nous ne le voyons plus que confu-fément*, parce qu’alors fes différentes parties ne fe peignent plus fur des endroits de l'organe affezféparés les uns des autres : on prétend que la vûe humaine ceffe d’être difîincle, lorfque les angles optiques commencent à avoir moins qu’une minute de dégtés (a).
- Si cette évaluation eft jufte, on peut croire que les animaux de différentes efpéces qui ont les yeux , oti plus grands , ou plus petits que les nôtres, perdent les objets de vûe, les uns plutôt, les autres plus tard que nous ; car l'amplitude de l'image, qui,
- (a) Selon le Do&eur Hook, un obi et dans le ciel devient inviiïble à un obfervateur, lorfqu’il comprend dans fon œiJ un angle moindre qu’une demie minute» Remarques fur la machine célejle d’Hevelius, p. &. Pour des objets moins lumineux , il faut que l’angle Joit plus grand.
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- Expérimentale. iop
- COnfidérée dans le même oeil, ne dé- .rs
- pend que de la grandeur des angles XV. optiques, doit varier du plus petit au Leçon. plus grand oeil, comme la difiance qu'il y aura entre l'endroit où fe croi-fent les rayons, & celui où ils aboutirent pour peindre l’objet ; ainfi l’image qui n'auroit que la grandeur qu'il faut pour un oeil tel que DD, feroit trop petite, quoique fous le même angle, pour un autre oeil dont le fond feroit GG, & plus que fuffifan-te pour celui dans lequel elle pour-roit aller jufqu'en FF, à moins que la nature obligée de proportionner les yeux à la petitefie de certains animaux , n’ait fuppléé au défaut d’étendue , par la délicatefle des fibres deftinés à recevoir les imprefiions de la lumière, comme il femble qu'on le doive préfumer, quand on confi-dére qu'un perdreau n'échape point au coup d’œil d’un oifeau de proye qui plane dans l’air, à cent pieds au-deflus de lui.
- Puifque l'éloignement feul de l'objet fuffit pour nous le faire voir fous des angles plus aigus , il eft aifé de comprendre pourquoi nous avons
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- tro Leçons de Physique CL-^rrrs. égard à la diflance, pour juger de ifa XV. grandeur. Nous appercevons dans la Ljeçon. campagne un animal que nous fom-mes tentés de prendre pour un mouton , ou pour quelque chofe de plus petit encore, à caufe du peu de volume que nous trouvons à cet objet ; mais parce que nous appercevons en même tems un quart de lieue de dif-tance entre nous & lui, il nous vient en penfée que ce peut être un cheval ou une vache ; & fi cette difiance nous étoit cachée ou inconnue , les grandeurs apparentes ne fuffiroient pas pour nous infiruire des grandeurs réelles, fur-tout, s'il s’agiffoit d'objets nouveaux, ou que nous n'euffions jamais vus de près : c'efl: ce qui arrive fréquemment aux perfonnes qui voyagent parhazard, ou pour la première fois, dans les montagnes, Sc qui por-< îent la vûe de l'une fur l’autre , fans fçavoir,ou fans faire attention qu'elles font féparées par une large vallée : c'efl: ce. qui induit auffi en erreur ceux qui apperçoivent inopinément quelque objet ifolé, il leur faut du tems & des réflexions pour le reconnoître ; cela vient de ce que l'on fçàit, au
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- Expérimentais, t î i moins implicitement & par habitude, que la grandeur apparente diminue à XV. mefure que l'oeil s'éloigne de l’objet, Leçon*' ,&que par conféquent on ne pèut dire combien cet objet eff grand en lui-même ,.à moins qu’on ne fçache à peu près de quelle quantité il efl éloigné.
- Comme le dégré de diftance, quand nous le connoiffons , nous aide à bien juger de la grandeur d’un objet que nous ne connoiffons pas; réciproquement l’objet connu 8c familier nous apprend par fa grandeur apparente la dilîance qui eff entre lui 8c nous ; jamais cependant avec préci-fion , mais prefque toujours avec un à-peu-près qui fuffit. Un homme, un cheval , un arbre, une maifon, <Scc. que j’apperçois fous une grandeur bien au-deffous de celle que je lui connois, me fait juger fans erreur confidérable que j’en fuis à un certain éloignement. Il n’en efl pas de même, fi ce que je vois ainli de loin efl d’un volume auquel je ne m’attends pas; fi l’on tranfporte, par exemple , dans ' les Pyrennées, ou dans les Alpes, un JParifienqui n’ait jamais vu que Mont-
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- Ti2 Leçons de Physique sgL?.. martre, ou le Mont Valérien, (a) iî XV. ne manquera pas cTeftimer à deux ou Leçon. trojs lieues de lui une montagne qui en fera éloignée de plus.de douze, parce que n’ayant aucune idée de ces malles énormes, il ne peut pas fçàvoir combien leur grandeur apparente dif-. fere de leur grandeur réelle, pour en conclure leur diftance. En pareil cas, ce n’eft qu'en confidérant les objets intermédiaires, de les dégradations de lumière qui fuivent toujours les grands éloignements, qu’on parvient à fe perfuader de la grande diftance.
- Lors-même que Eobjet éloigné nous eft connu, tout ce qui fe trouve placé entre lui & nous ne contribue pas peu à nous faire connoître fon dé-gré d’éloignement l’œil parcourt tous ces objets intermédiaires, & additionnant, pour ainfi dire, leurs dif* tances refpe&ives, il en fait une fonaine totale : quand cela ne fe peut pas faire, ou que par précipitation cela ne -fe fait pas, on eftime ordinairement la diftance au-delfous de ce qu’elle eft ; ceft pourquoi les gens qui n'ont
- (a) Deux petites montagnes des environs de Paris.
- point?
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- Expérimentale. 113 point contra&é l’habitude de voir en ; mer, croyent appercevoir à deux ou trois lieues d'eux, une ifle qui en efl à plus de 10 ; car flefpace qui les fépa-re de cette ifle étant une plage uniforme, l’oeil n’y rencontre rien dont il puiiïe fe fervir pour le divifer, il ne peut en diftinguer les parties pour les compter. Il en eft à peu près de même de ce que l’on voit au bout d'une grande prairie, ou d'une plaine qui n'eft interrompue, ni par des arbres, ni par des maifons, ni par aucun autre objet remarquable 5 8c s’il efl: vrai qu'on frappe moins sûrement qu'ail-leurs les oifeaux qu’on tire fur un étang, ce n’efl pas, comme on le dit communément, que leplombycon-ferve fenfiblement moins fa vîtefle qu'en plein champ , ( car j'en ai fait l’épreuve exprès ; ) mais c'efl plutôt, parce que n'eftimant pas bien la distance , on tire de trop loin fans fe fça-voir, 8c fouvent fur des animaux dont la plume & la peau font plus difficiles à percer que celles d'une perdrix ou d’une caille.
- C’efl encore par les angles vifuels que nous jugeons de l'éloignement Tome V* K
- XV.
- Leçon.
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- iT4 Leçons de Physique refpe&if de deux objets apperçus eîf V. même-tems : ils font à l'égard de l'œil 0 N® comme les deux points extrêmes d'un feul & même corpif, en un mot comme les points radieux a & b de nos-dernières Expériences, par rapport au trou de la platine.
- Voilà donc pourquoi, lorfque nous entrons dans une avenue un peu longue, elle nous femble plus étroite & plus baffe à l'autre extrémité, quoique les arbres dont elle efi formée,, foient par-tout également hauts, Sc que les rangs foient bien parallèles entr eux ; car on peut voir par la Fig.. il. que les rayons qui viennent à l’œil des arbres les plus éloignés pris deux à deux, forment des angles plus aigus; que ceux qui arrivent de plus près ; Sc il en eft de même de ceux qui viennent du pied de chacun de ces arbres; ôc du fommet.
- Gn peut dire la même chofe en général de tous les objets qui font fort longs Sc terminés par des lignes, ou par des plans parallèles i une grande prairie renfermée entre deux canaux, une pièce d’eau fort étendue, nous paroîtront toujours plus étroites 4
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- Expérimentale. 115* l'endroit le plus éloigné de nos yeux, quoique Tune & l'autre foient exactement formées en quarrés longs.Quand nous entrons dans une galerie , elle nous femble plus balle à l'autre bout, parce que l'angle vifuel qui embraffe la diltance du plancher au plafond devient néceffairement plus petit, quand cette dimenfion , ou cet intervalle efl pris dans un endroit plus éloigné de l’oeil.
- Lorfque ces fortes d'objets ne pré-fentent au fpeclateur qu'un plan oui une ligne, telle que feroit une muraille, ou une file defoldats,. l'oeil qui fe place à un bout, & un peu de côté,,, de manière à tout découvrir, comme dans la Fig. 12. fupplée au-rang ou au côté parallèle qui manque , parla direction de fon regard, il rapporte à la ligne P Q, qui eft comme l’axe* prolongé du globe de l'œilles différents points de l’objet 1,2,3-, 4, &c.. Sc ces points paroiffent fe rapprocher de cette ligne , fuivant la diminution' de l’angle que fait avec elle le rayon qui' vient de chacun de ces points vi-fibles r de-là il arrive qu’ils femblent former par leur fuite, une ligne ïneHr-
- K il
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- XV.
- Leçon»
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- II 6 Le.çons DE P II Y S I Q U E née à P Q, félon l’ordre des chiffres i > - > 3 » 4* &c.
- C’eft par cette raifon, qu’étane placé à la tête dJun canal ou d’un^ étang , au lieu de voir la furface de. l’eau horifontale, comme elle l’eft en-effet, on s’imagine toujours qu’elle s’élève à mefure qu’elle s’éloigne davantage. C’eft encore pour cela, que quand nous côtoyons un mur en marchant, quelque droit & parallèle qu’il foit à notre route, nous Je voyons toujours comme incliné vers elle : & fi couchés fur le dos à quelques pieds de diftance d’une tour ou d’une muraille un peu élevée , nous, la confidérons de bas en .haut, elle -w nous paroît penchée du côté où nous fommes d’une manière à effrayer quiconque ignoreroit qu’elle eft véritablement d’aplomb.
- Un objet qu’on regarde de loin s’apperçoit rarement fous fa vraie figure ; car la figure d’un corps, c’eft l’ordre que fes parties gardent entre * elles, & cet arrangement, cette po« fition refpedive des points viftbles change dans la repréfentation ou apparence de l’objet, fuivant la manière
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- TOM Tr. Xï^TÆCOJSr . Pi. ,3
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- Expérimentale. 117 dont Tes dimenfions fe préfentent à l’angle vifuel. Si Ton apperçoit à une lieue de diftance , par exemple , ôc ^ de quelque endroit un peu élevé, un .rang d'arbres plantés , comme RR9 Fig. 13. on les voit tous allignés dans la'même dire&ion, & à peu-près égalementcfpacés entre eux, comme ils le font en effet ; parce que tous les angles vifuels qui les comprennent deux à deux différent peu les uns des autres : ce qui fait que l'image de ce rang d’arbres tracée au fond de l'oeil eft affez conforme à fon objet.
- Mais fi ces mêmes arbres bordoient une demi-lune, comme ST F, Fig. 14, on.les verroit toujours rangés dans la ligne droite S V, plus ferrés feulement aux extrémités que vers le milieu ; car à un tel dégré d’éloignement les pyramides de lumière qui nous viennent des différentspointsde l’objet ne différent point allez par la divergence de leurs rayons , pour nous faire fentir que les arbres du milieu font plus près de nous que ceux des extrémités , & les angles vifuels qui nous rapportent ce qui efi: vers S éi vers étant plus petits que les au*
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- ~ XV.
- Ïj-B'Ç. 0 N»
- I r$ L E Ç’O'N S ©'E P hŸS Î'Q Ü E très, il fuit, que deux de ces arbres pris aux extrémités nous doivent pa-roîtrcpîus près l’un de l’autre , que: deux de ces mêmes arbres qui feroient: pris vers T. Le Soleil & la Lune qui font de vrais globes, n’offrent à nos yeux que des plans circulaires & lumineux , comme s’ils étoient de (impies difques ; parce que toutes les lignes qui forment leurs furfaces convexes fe préfentent à nous comme le1 rang d’arbres $TV, dont je viens de-parler, c’e(l-à-direcomme des li-
- gnes droites.
- Quant aux objets-qui font cornpo--fés de lignes droites, ou de furfaces» planes,s’ils font fort grands,leurfigure apparente nous trompe, par cela feul-que leurs différentes parties fe voyenc à des didances plus grandes les unes que les autres : ce qui né manque pas» de nous repréfenter leurs dimendons-fous des rapports différents de ceux' qu’elles ont réellement : ainfi une1 pièce d’eau bien quarrée ne fe voit pas fous cette forme, elle paroît plus» étroite à fon extrémité la plus éloignée de l’oeil : mais indépendamment' de cette caufe,.. il arrive fou vent,
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- Ex PÉRIMEN'TAEE. 1 prefque toujours, que certaines dimensions de l’objet fe préfentent obliquement aux angles vifuels, tandis que d'autres reçoivent plus directement nos regards, &cela occafion-ne encore des apparences qui s'écartent de la réalité. Si, par exemple r de la terraffe d'un jardin je regarde dans la campagne une pièce de bled verd, dont la largeur s'offre à mes' yeux comme A B, Fig. i 5 , & la longueur , comme la ligne AG : je la verrai fous une figure plus courte que cel~-le qu’elle a réellement ; parce que dans l’image optique de cet objet la? longueur, au lieu de refier égale à la? largeur , eft eomprife fous un angle plus petit, &fe réduit comme Aa„.
- Il eft aifé de comprendre mainte-.nant que les différents afpe&speuvent non-feulement changer en apparence les grandeurs de certains côtés, en laiffant fubfifter les autres à cela près* des changemens caufés par les diftan-ces , mais même les effacer entièrement; de manière qu’un folide fe voye comme un planun plan comme une ligne, une ligne comme un point. Ain-fi l’on peut prendre de loin un bloç
- XV.
- LeÇ.Q'Nok
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- 120 Leçons de Physique
- i-.- — de marbre blanc, pour une Serviette
- XV. étendue, s'il efl: placé devant l’oeil9 Leçon. maniére à ne lui laiffer voir qu'une de fes faces : on ne voit plus la girouette, mais feulement fa tige, lorsqu’elle fe trouve précisément dans le plan de l’angle vifuel qui meftire fa hauteur ; enfin nous ne voyons qu'une tache noire terminée par un cercle de bronze, quand nous regardons directement l’embouchure d'un canon. . Ceux qui s'appliquent à defîiner la
- perfpeétive ne fçauroient trop méditer fur la variation des angles optiques caufée, ou par la diffance des objets, ou par les différents afpeffs fous lefquels ils fe préfentent à l'oeil; car comme tout leur art confifte à bien représenter les effets de la vifion, qui dépendent principalement des angles dont il s'agit, ils ne peuvent travailler avec Succès, s’ils ne fçavent ou par principes, ou au moins par routine , ce que je viens d’enfeigner à ce Sujet; & ce n’eft point encore affez' pour eux, le tableau qui porte les images ayant pour l'ordinaire une fi-tuation tout-à-fait différente du plan horifontal, dans lequel la plupart
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- Expérimentale, ni part des objets font vûs, lorfqu’on les defïîne, il faut non-feulement que le peintre ou le deffinateur ait égard à la valeur des angles relative au point de vue, pour fçavoir à quoi fe réduifent telles ou telles dimenfions, telles ou telles diftances, mais qu’il confidére encore la coupe de ces mêmes angles par un plan qui prendroit la place & la fituation.que doit avoir le tableau, pour connoître au jufte les efpaces dans lefquels il doit renfermer les différentes parties de l’objet ou du terrein qu’il veut représenter. Si, par exemple , il s’agitd’un rang,d’arbres-apperçus dans la ligne E F^Fig* 16. il ne fuffitpas de fçavoir que cette ligne efl comprife fous l’angle EGF; l’artifte doit faire attention , que' vûe fous le même angle dans un plan vertical, tel que fera fon deifein ou fon tableau, elle fera réduite dans l’efpace e /, & que fes parties les plus éloignées de l’oeil décroîtront dans la même proportion, ce qui exige que le premier arbre foie defliné plus grand que le fécond, 8c le troifiéme plus petit encore que celui ci.
- Foras V>
- L
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- ï ii Leçons de Phtsiqüb
- Bm.imn»eii» On voit par-là , que les objets XV. fort écartés l'un de l’autre fur un plan.
- Leçon, horifontal fe rapprochent beaucoupt lorfqu’onlés defîine en perfpedive fur un plan vertical. Réciproquement, fi l'oeil ne changeoit pas de place:, & que le tableau fût couché dans une fi-tuation horifontale , comme E F, l’objet peint au naturel dans l’efpace ef, ne pourroit plus fe diftinguer, 'à moins que le peintre, en recommençant le deffein, n’en étendît les parties dans la même proportion que le font celles de la ligne EF; alors ‘l'oeil placé en Gverroit diflindementl'ob- . jet & dans fes julles proportions ; mais de par-tout ailleurs, on*ne le verroit que confufément & défiguré': oh voit tons les jours de ces illufïons d’optique préparées à deffein dans les cabinets des curieux. 1 • ;i •->
- Tout ce que j'ai dit jufqu’à préfent de la fîtuation, de la grandeur &dè la figure apparente des objets',- doit s'entendre aufîi de leurs mouvémèns vifibles. Un corps que nous voyons fe mouvoir, c'eft un objet dont l’i-mage.-change de place dans l'oeil, à mefure qu’il pafle lui-même d’un lieu
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- Expérimentale. 12J clans un autre : on doit concevoir que tous les rayons qui tracent cette image rhobile , font autant de lignes droites qui fe croifent dans la partie antérieure de l'oeil j comme je l’ai expliqué plus haut, & qui de plus tournent d’un mouvement commun autour du point même de leur croife-ment ; de forte qu’en s'avançant vers le fond de l'oeil, elles portent leurs impreffions de gauche adroite, quand l’objet extérieur qu'elles repréfentent palfe de droite à gauche.
- Les mouvemens, ainfi que les parties de l'objet vifible,fe peignent donc au fond de l’organe dans un ordre ren-verfé. L’expérience de l’oeil de veau dont j'ai fait mention ci-delfus prouve également l’un & l'autre. Si l’on a bien conçu comment des rayons qui fe croifent avant de toucher le fond de l'œil, nous font voir l’objet dans fa fituation naturelle , on n’aura pas de peine à comprendre pourquoi nous voyons aller de droite à gauche un corps dont le mouvement progreflif fe trace de gauche à droite fur l'organe î car en rapportant toujours chaque point de l’objet apperçu au bout
- XV.
- Leçon.
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- 11% L e ç o n s de Physique ' - du rayon qui nous le fait fentir, tandis XV. que ce rayon tourne comme l'aiguille Leçon, d'une pendule fur un des points de fa longueur, pour fuivre l'objet dans toutes fes apparitions fucceffives, c’eft une néceffité que le bout qui touche le fond de l'oeil aille en fens contraire de l'autre, & que nous jugions le mouvement qui s’exécute au-dehors dans une direction tout oppofée à çelle qui fuit fa repréfentation.
- Quant à la vîte/Te du mouvement, nous la mefurons par le tems qui s’écoule , ôc par l'efpace que nous voyons parcourir à l’objet ; mais cet efpace ne paroît pas toujours tel qu’il eft. Nous en jugeons naturellement comme de la grandeur, par l’ouverture des angles vifuels qui le comprennent en totalité, ou par parties ; ôc cette évaluation, pour être jufte, dépend principalement de deux conditions : la première, que nous connoif-fions la diftance qu'il y a entre nous & le corps dont notre œil fuit le mouvement ; car en regardant un homme qui marche dans ta campagne, fi nous le voyons dans la ligne IK, Fig. 17, îorfqu'il efi: plus loin dans la route LM9
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- Expérimentale. I2f par exemple, nous trouverons fa mar-3^ che plus lente qu'elle n'eft en effet; puifque dans lin tems donné il nous 1,4 E S paroîtra parcourir l'efpace IK, plus petit que LM qu’il parcourt réellement.
- La fécondé condition eft, que l'espace parcouru par l’objet ne fe préfente point obliquement à nos regards, commzIM; car en pareil cas, nous eftimerions encore cet efpace au-deffous de fa jufte valeur, nous ferions fortement tentés de croire , qu’un homme qui feroit allé par la route IMriauroit fait que le chemin IK qui eft bien plus court ; & nous ne pourrions éviter cette erreur, qu'en ayant égard à certaines circonftances qui ne fe rencontrent pas toujours, ou qui ne font point affez remarquables, quand les mouvemens qu'ori examine fe paffent au loin.
- Par la même raifon , deux hommes qui marchent à pas égaux, l’un par la route LCM, l'autre par IHK , paroi-' tront aller avec des vîteffes inégales ; le dernier aura l’air de précipiter fa marche davantage , ou d’allonger le pas plus que le premier : il ponrroit
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- XV. Le çon.
- 116 Leçons de Physique même arriver, & cela fe conçoic aifé-ment, que celui qui paroîtroit faire le plus de diligence, allât réellement avec moins de vîtefife que l’autre.
- Le mouvement devient infenfible à
- t
- la vûe, lorfque les efpaces parcourus dans chaque fécondé de tems répondent à des angles vifuels, qui n’excé-dent pas 20 fécondés de dégré ; l’œil le plus fin Sc le plus attentif ne voit pas même fe mouvoir l'aiguille qui marque les heures au cadran d’une pendule, quoiqu’elle chemine plus vite que dans cette proportion : fur quoi il efi bon de remarquer que' la plus grande vltefie peut devenir infenfibîe parla diftanceexcellivequi fe trouveroit entre le mobile ôc l’œil 5 car, par exemple , files rayons,? L, jPAT, étoient tellement longs-, qu’un efpace de 100 toifes pris fur la ligne LM, ne répondît qu’à un angle de 18 ou 20 fécondés de dégrés , un corps qui feroit dans cet éloignement par rapport à l’œil, Sc qui auroit-toute la vîtefie d’un boulet de canon, y paroîtroit comme immobile ; Sc voilà pourquoi nous n’appercevons pas d’une fécondé à l’autre le mouvement;
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- - Expérimentale. 127 du foleil, ni même celui de la Lune, quoiqu'ils foient tous deux beaucoup plus rapides que celui d’un boulet chaffé par l’effort de la poudre.
- Quand je cite la révolution diurne du Soleil, ou celle de la Lune, je n’entends parier que des traces qui po'urroient s’en former dans l’œil du fpeélateûr ; elles feroient les mêmes, foit que i’aftre fe mût en effet, ou feulement en apparence ; car, en général, que l’œil tourne devant l’objet Exe, ou que l’objet mobile lui-même paffe d’un côté à l’autre devant l’œil, l’image change également de place au fond de cet organe, & fes mouve-mens reçoivent les mêmes modifications ; c’eft pour cela qu’étant fur l’eau, « fi l’on ne fait point attention au déplacement continuel du bateau dans lequel on eff, on attribue au rivage & aux objets les plus fixes tous les mouvemens apparens qui réfultent des différentes pofitionspar lefquelles les yeux paffent. t Si le mobile fuit toujours la même diréélion, il décrit une ligne droite, 8c nous l’y pouvons fuivre de la vûe 9.
- L iv
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- 128 Leçon-s de Physique
- e---— pourvû que les points de cette ligne
- XV. furlefquels fe font les apparitions fuc-e50N* ceffives puiflent être rapportés dif-tindement par les angles optiques, ou ce qui eft la même chofe, pourvû que des différens points pris fur cet' te ligne, il puilfe venir à l’oeil du fpedateur, des rayons qui forment des angles fuffifamment ouverts ; car fi ces angles font nuis, ou par trop aigus, comme il arrive quand l'objet vient droit à nous, ou s'en éloigne de même dans le lointain , alors le mouvement efi infenfible ; ce que nous voyons ainfi nous femble refier en place, & ce n’eft qu'après un certain tems qu'il nous paroît s’être approché, parce que nous le voyons plus grand, plus éclairé, plus diftind qu’aupa-ravant. ' -
- Le corps qui en s’avançant change fouvent Sc infenfiblement de direction, décrit une ligne courbe que nous dillinguons fort bien , quand nous pouvons voir le plan qu'elle termine ; mais la courbure, foie qu'elle fe préfente par fa convexité, comme QRS, ou par fa concavité, comme TVX, Fig. 18. ne s’apperçoiç
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- Expérimentale. 129 point, fi Taxe de la vifion YV fe trouve dant le même que vous voyez de lufire , auquel on n’a Iaififé qu’une bougie allumée , vous vous imaginez que cette lumière (qui décrit pourtant une circonférence de cercle R TVX), ne fait que fe mouvoir alternativement de droite à gauche , & de gauche à droite dans le diamètre TX, Sc par la même raifon , quand vous regardez de côté un moulin à vent à une certaine difiance, vous ne voyez qu’un mouvement de bas en haut, ou de haut en bas, qui ne vous rappelle nullement les révolutions circulaires de fes ailes.
- En parlant de la grandeur apparente des objets, j’ai toujours fuppofé que nous en jugions par les angles vifuels, eu égard au dégré d’éloignement, & c’efi-là, à mon avis , la première intention de la nature ; puifque par le moyen de ces angles, l’image de Fabjec, l’imprefiion qu’il fait fur l’organe, fe met en proportion de grandeur avec lui, & fe modifie félon la difiance ôc félon la manière dont cet pbjet fe préfente : dire comme un au-
- plan : ainfi iorf* XV.
- foin t/uirnAr nn ^
- EÇ ON,
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- XV.
- L E ç O N,
- 130 Leçons de Physique : teur célébré de notre teins , que ces effets font des circonflances qui accompagnent la vifion , plutôt que des principes qui lui fervent déréglés, c'eft oublier, Ce me femble , yne vérité dont tout le monde convient ; fçavoir, que dans l'exercice de tous nos fens, l'amplitude , aulli-bien que la force des impref-fions qui fe font fur nos organes, nous guident pour juger de la gran-deur&du plus ou moins de proximité des objets qui les font naître. Il eft vrai, par rapport à la vue fur-tout, que npus dérogeons fouvent à la loi générale, &que dans bien des cas, ce que nous voyons nous donne l'idée d'une grandeur qui n’eft point proportionnée à l'image qui s'en trace au fond de nos yeux; mais cela vient de quelques caufes particulières dont il eft à propos de dire un mot.
- Je regarde un homme qui eft à 100 pas de moi : fuivant la régie, des angles vifuels, il devroit me paroître environ une fois plus petit que je ne le verrois à 50 pas ; car fon image dans le fond de mon oeil diminue dans cette proportion : cependant il me femble dans l'un & dans l’autre cas à peu
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- Expérimentale. ï 3 r près de la même grandeur : c’eft qu’étant fortement prévenu qu’un homme fait n’a pas communément moins de
- 5 pieds de haut, & apperçevant dans fon extérieur tout ce qui donne l’air d’un adulte, je cède fans y prendre garde à ces cônnoifiances intimes 8c familières qui l’emportent fur les limites de la fenfation , 8c maîtrifent mon jugement. Vousregardez de loin un arbre qui eft auprès d’une maifon,
- 6 vous eftimez fa hauteur 25 ou 30 pieds, parce qu’il vous paroît aufîi haut que cette maifon, 8c que vous fçavez d’ailleurs qu’un tel édifice n’efl: guère moins élevé que de 4 à 5 toifes : fl l’arbre étoit ifoléen rafe campagne, vous le prendriez pour un buifîbn. Une perfonne qui, pour la première fois, porte la vûeen pleine mer, prend volontiers pour une barque de pêcheur ce qu’un officier de marine reconnoît d’abord pour être un bâtiment confidérable ; celui-ci en juge, non-feulement par la grandeur apparente , mais encore par certaines parties, qu’il fçait diftinguer mieux qu’un autre, par raffoiblifTement de la îu-jniére & des couleurs, ce qui joint à
- XV.
- Leçon*
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- XV.
- Leçon
- 132 Leçons de Physique l'habitude de voir pareils objets de plus près lui fait fentir avec aiïez de juflelTe le degré d'éloignement de celui-là, & par conféquent la grandeur qu’on doit conclure- de l’angle fous lequel on l’apperçoit.
- Mais, dira-t-on, fi la vifion né-ceffaire , celle qui nous conduit à connoître les objets pour ce qu'ils font, dépend de ces comparaifons raifonnées 8c de ces connoiflfances réfléchies, comment fe fait-il qu'un payfan voye comme un homme bien inftruit l 8c pourquoi les animaux de toute autre efpéce que la nôtre, fans réfléchir 8c fans raifonner, diflin-guent-ils comme nous ce qu’il leur importe de bien voir? car il faut bien que cela foit ; autrement, eft il vrai-femblable qu’un lièvre prît- la fuite avec tant de frayeur 8c de précipitation devant le chalfeur qu’il apperçôit à cent pas de lui, fi celui-ci, félon les rapports des angles optiques, lui pa-roififoit comme un pigmée de quelques pouces de hauteur.
- Pour répondre à ces objeétions, il faudroit pouvoir faire fentir à quiconque l’ignore, quelle eft la force de
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- Jy —
- - Expérimentale. 13 L’habitude : quoique dans la vifionde objets, les imprefiions qui Te font fur l'organe foient réellement fuivies des penfées, des jugemens, des raifon-nemens de l'aine , accoutumés dès notre plus tendre enfance , & continuellement exercés à juger fur de pareils rapports, nous parvenons de bonne heure à le faire avec une fi
- • k
- grande facilité, que l’inflant de la délibération devenu infenfible dans les ças ordinaires, n’exifle plus, pour ainfi dire, que virtuellement : mais il n’en a pas Toujours été de même ; c’eft l’habitude de voir infenfiblement ac-quife qui nous a conduits à voir fi promptement ; & cette habitude vient à l’homme le plus fiupide, au moins fur un certain nombre d’objets.
- Si l’on veut fe convaincre de cette vérité, il n’y a qu’à réfléchir un peu fur çe qui fe pafle , lorfqu’on apprend à .voir quelqu’objet particulier : en conlidérant, par exemple, avec quelle, aifance un muficien chante à livre ouvert ce qu’il n’a jamais ni vû, ni entendu , ne croirait-on pas qu’il ne délibéré aucunement fur la valeur des 130tes., & qu’il ne fe pafle abfolument;
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- 134 Leçons de Physique rien entre le coup d'œil & la prononciation ? il y a pourtant entre l’un 6c l’autre une a&ion de l'âme, un jugement fondé, fur la figure 6c la pofition biendiflinguée de chaque ligne j délibération, à la vérité, fi prompte, qu’elle ne fe laiffe pa's appercevoir à la perfonne même qui délibéré, mais qui n'ell devenue telle, qu’après avoir été longtems lente 6c faftidieufemenf fenfible.
- Ce que je.dis d’un livre de mufique, on peut l'appliquer à tout autre objet. L'Officier de marine qui juge dans l'infiant & affez bien de la grandeur d’un bâtiment qui efi à cinq ou fix lieues en mer, n'a pas toujours eu le coup d'œil, ni aufli prompt, ni aulïï' sûr ; 6c celui qui s’y trompe aujourd’hui, après avoir long-tehis mal vû, ne s’en rapportant qu’aux angles vi-fuels, ou s'y fiant trop, deviendra plus habile à force de réflexions, 6c en acquiérant des connoifiances qui influeront, fans qu'il y penfe, dans l’efi timation qu'ïl fera de pareils objets.
- Quant à l'autre difficulté, je conviens qu'à juger des animaux par ce que nous leur voyons faire, on diroic
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- Expérimentale.' 135* qu’ils voyentà notre manière, qu’ils ig=.;y.^sg fçavent quelquefois embraffer un par- X V. . ti différent de celui qu’ils devroient Leçon. prendre, en conféquence de la grandeur, de la figure ou de la fitua-tion dont les objets fe peignent dans leurs yeux ; mais j’ignore s’il n’y a pas en eux quelqu’intelligence ou faculté mémoratiye. capable d’ajouter ou de retrancher à ces imprellions, pour accommoder à certaines fins les actions qui en doivent réfuter : c’efi: une grande queftion dans laquelle je neveux pas entrer, comme je l’ai déjà déclaré en. parlant des fens en général. '
- Un jeune Anglois de 13 ans vit clair pour la première fois de fa vie, par le fecours 8c par les foins de M. Chefelden, habile Chirurgien de Londres, qui lui abattit des cataraffes,
- 8c M. Smith, dans Ton Traité d’Opti-que, raconte que ce nouveau clairvoyant ne pouvoit juger d’abord , ni de la grandeur, ni de la figure des objets, 8c qu’il n’y parvint qu’au bout d’un certain tems : cela prouve-t-il, comme on l’a prétendu , que les angles optiques ne fervent à rien dans la
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- 136 Leçons de Physiqü é »— vifion ? Lai peine à le croire : tout ce X V. qu'on en peut inférer, félon moi, c’eft Leçon, que ces angles ne déterminent point la grandeur de l'objet pour quiconque ignore à quelle difîance ileftde l’œil, comme je l'ai établi ci-deffus. Or cette dernière notion ne nous vient que par expérience & par habitude ; par conféquent il faut du tems pour l’acquérir ; le jeune homme qu’on nous cite auroit peut-être vû comme un autre dès ie premier moment, il auroit fçu comparer plufieurs grandeurs entr'elles, s’il avoit en l'idée des dilatances & de leurs différences.
- . Si les angles optiques ne font rien à îa vifion ? s'ils n’en font que les cir-conffances très-indifférentes, comme on l'a voulu établir, qu’on m’apprenne doncpourquoi, lorfqu’ils fontag-grandis artificiellement par le moyen de quelque verre, ou autrement, je ne manque point de voir l’objet plus grand? Quand je montre pour la première fois à un enfant une puce au microfcope, Sc qu’il la trouve aufîi groffe qu'un hanneton, peut-on dire que cette idée lui vienne du préjugé de l’habitude, du degré de clarté, de
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- Expérimentale. 137 la comparaifon qu’il en fait avec les objets circonvoifins, &c ? N’eft-il pas inconteftable que cet enfant voit L ainfi, parce que l’image de l’objet eft amplifiée au fond de l’oeil, ou, ce qui eft la même chofe, parce qu’il apper-çoit cet objet fous un plus grand angle ? Tenons-nous-en donc à ce qu’011 a toujours dit, que les idées de grandeur, de fituation, défiguré excitées en nous par l’image des objets, tiennent, avant toutes chofes, aux angles vifuels , & à la pofition refpe&ive des rayofts qui les forment ; & que s’il eft des occafions, où le préjugé, les con-noiffancesprécédemment acquifes, le dégré de clarté, &c. entrent en confi-dération, modifientcesidées, &nous empêchent de voir les objets, tels qu’ils nous font repréfentés par ces angles, ce font autant d’exceptions qu’on ne doit pas mettre à la place de la régie générale.
- Comme les objets fe préfentent ordinairement à nos yeux avec d’autant plus de clarté, qu’ils font plus près de nous, l’habitude de les voir ainfi nous porte à croire que ces mêmes objets font fort éloignés, quand ils Tome V. M
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- • Leçons de Physique» font; p[us fombres , moins lumineux XV. ,que de coutume. Un auteur Anglois * •M.ÇsS.a très-bien écrit fur l'Optique', * prétend, avec beaucoup devrai-iem-jblance, que c’eft par cette raifon que nous voyons le Soleil & la pleine Lune plus grands à l'horifon qu’en tout autre endroit du ciel, quoiqu’on fça-che bien que ces aftresfont alors plus éloignés de nous qu'ils ne le font au' Zénith : car, dit-il, comme leur lumière ell alors beaucoup affoiblie, nous imaginons par habitude que cela vient d'un plus grand éloignement, 8c nous jugeons de même qu’ils font raprochés , lorfqu'en s'élevant davantage au-delfus de l'horifon, ils deviennent plus brillants. Or, quoique l’angle vifuel a C b, Fig. 19. foit toujours le même, l’objet qu'il embralfe , doit paroître plus grand fi nous le croyons plus loin : j'eftime donc par cette raifon le diamètre de la Lune plus grand lorfqu’elle efl en A^f. que quand elle eft élevée en B ; parce que dans ce dernier cas je la crois plus près de moi : Sc fi je veux fuivre l’aftre dans fa demie-révolution, il ne me paroîtra pas avoir décrit un demir
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- To;\/ jr. xrleçon . Pl. + .
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- Ex PÉRIMENTÂL E. ï 3 p
- cercle dont j’occupe le centre, mais un arc femblable à D Z E , à çaufe ^ de Tes décroiffemens apparens.
- • La mêmé explication nous fait comprendre pourquoi le ciel a la figure, d’une voûte furbaiffée. Parce qu'il efi beaucoup plus éclairé vers'le Zénith que vers l’horifon , fes parties les plus fombres nous femblent plus éloignées par proportion ; & de-là il doit arriver que la courbure hémifi-phérique fe change en une autre courbe apparente D Z E, qui eft de beaucoup furbaiffée.
- Quoique j’adopte très-volontiers çes raifons , parce qu’elles me paroifi .fient naturelles & propres à résoudre ces queftions fur lefiquels les Phyfi-ciens ont tant difiputé, cependant je ne crois pas qu’on doive pour cela re-jetter celle du P. Malebranche qui attribue la grandeur apparente de la Lune horifontale à l’intèrpofition des objets terreftres : en effet, la difiance des objets nous paroît toujours plus grande , quand il y en a beaucoup d’autres entr’eux & nous, quand ils font les derniers de tous ceux que nous pouvons appercevoir > & ce qui
- i j
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- 140 Leçons de Physique. prouve que cela doit entreren confï-dération -, c’ed que la pleine Lune, ou * le Soleil levant étant vu par un tube, & par conféquent comme un corps ifolé, perd beaucoup de cette grandeur apparente, fur-tout quand on en fait l’épreuve avant que d’avoir apperçû Ladre à la vûe limple : car fans cela le préjugé peut entretenir' l’illufion.
- Il faut pourtant convenir que la pleine Lune paroît quelquefois très-grande à fon lever, quoique l’horifon foit très-borné , comme îorfqu’on î’apperçoit à travers les branches d’un gros arbre, immédiatement au-dedus de quelque édifice, derrière une montagne voifîne, &c. il ed encore vrai, que quand on l’apperçoit ainfi inopinément , on ed fouvent frappé de fa grandeur, avant que de penfer que ce peut être un adre ; enfin,' il y a des tems, où, fans changer d’horifon, ce phénomène nous paroît plus remarquable. L’explication de M. Smith , jointe à celle du P.Malebranehe,ne me -paroidentpas fatisfaireà ces obferva--tions ; d’où je conclus que l’effet donc il s’agit dépend, non pas d’une feule
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- 'Expérimentale. 141 caufe, mais de plufieurs enfemble, qù’il faut tâcher de réunir pour par- • XV. venir à une explication complette : pourquoi ne diroit-on pas avec Kegis qu'une partie de ces effets vient des réfradions de la lumière augmentées par les vapeurs qui régnent en plus grande abondance dans la partie de latmofphére à travers laquelle nous appercevons Ladre, au tems de fon lever ? de ne pouvons-nous paspenfer aufli, comme le P. Gouye, quel’af-ped des autres corps accompagnant celui de la Lune, nous ia fait'paroître plus grande, que quand elle eilifolée?
- C’eft un effet que nous remarquons à l’égard des autres objets, fur-tout, quand ils font, ou lumineux, ou fort éclairés dans des lieux fombres.
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- XVI.
- IîÇON.
- 141 Leçons de Physiquë
- XVI. LEÇON.
- Sur la Lumière.
- SUITE DE LA IL SECTION.
- Article Second.
- De la lumière réfléchie, ou des principes de la Catoptrique.
- J’Ai déjà dit au commencement de cette Seéïion, que les rayons de la lumière s'étendent en ligne droites tant qu'ils font dans un milieu d'une denfité uniforme ; & c'efl la loi commune de tous les mouvemens limples qui font cenfés n’avoir qu'une feule détermination Ces mêmes rayons toujours fournis aux régies générales de la nature , font fujets aulïï à fe détourner de leur première direction , lorfqu’il fe trouve fur leur route un corps, qui leur refufant le
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- Expérimentale. 143 ipafîage les force à rebroufler chemin, ou une matière plus ou moins -pénétrable pour eux, que celle dans
- • laquelle ils ont commencé à fe mouvoir , qui leur donne occafion de s’incliner d’un côté, ou d’un autre : la
- • première de ces deux fortes de déviations eft ce qu’on appelle réflexion de. la lumière ; la fécondé fe nomme ré-
- C’eft principalement à la rencontre des corps opaques, que la lumière fe réfléchit : les plus durs , les plus 'Compares, ceux qui font fufceptibles •du poli le plus parfait, & dont la couleur approche le plus du blanc, font univerfellement reconnus pour être les plus propres à cet effet : je n’ai rien -à dire fur cela que tout le monde ne fçache bien. L’éclat de la neige, le brillant des métaux, font des preuves aufli communes que palpables de cette vérité. Mais ce qui paraîtra fans •doute bien-étrange à plufleurs de mes •lecteurs, cJelf qu’on difpute aujourd’hui très-férieufement eh phyfique pour fçavoir, fi ce font les parties propres de ces furfaces qui font rejaillir la lumière. Depuis les recher-
- XVI.
- Leçon».
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- xVi.
- L E Ç O N
- )
- t44. Leçons dé Physique = ches 8c les découvertes admirables que Newton a faites fur cette ma-* tiére, bien des gens d’après l.ui fou-tiennent la négative, & prétendent que les rayons font renvoyés ou re-pouffés ayant même que de. toucher à la furface d’un corps, Ôc cela par lin certain pouvoir qu’on ne définit point, & qui enduit, pour ainfi dire, lesfurfaces, ens’ajuftant à leurs figures.
- L’obfciirité de l’expreffion, 5c les conféquencesfinguliéres qui fe dédui-fent de cette nouvelle doêïrinë, la rendent fufpeéte aux perfonnes les plus raifonnables, & qui ont le moins d’envie de rejetter avec partialité ce qui tientàlaphilofophie Newtonienne. Quoi, dit-on, ce n’efl: point l'amalgame de mercure & d’étain appliqué derrière la glace dë mon miroir qui me fait voir mon image ? mais fanscela cependant je ne vois rien : quelle place y a-t-il entre cet enduit métallique Ôc le verre, pour y loger le prétendu pouvoir réflechijfant ? ou , s’iliui en faut fi peu , comment fçait-on qu’il agit à une certaine difiance des furfaces ? ce n’eft donc pas non plus ce métal
- préparé
- j
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- Expérimentale, jfteparé avec tant d'arc , & poli avec tant de foin, qui opéré par lui-même ïe merveilleux effet du télefcope?& pourquoi ne fait-il plus rien voir quand il efl feulement terni ? que fait la netteté du métal à cette puiffance qui ne tient point à lui, puifqu’elîe agit hors de lui P Enfin, quand je regarde un objet quelconque, ce n’eft donc pas lui que je vois, mais quelque chofe d'étranger à lui, puifque les points vifibles d'où procèdent les rayons réfléchis ne font point fa propre fu b flan ce.
- .11 faut convenir qu'on peut faire fur cela bien des queflions embarraf-fantes, & qu'il n’efl guère poffible de faire goûter ce pouvoir fecret auquel on attribue les mouvemens réfléchis de la lumière, à quiconque fe fera fait une loi de n'admettre en Phyfîque aucune caufe abflraite, Sc qui ne foit intelligiblement méchani-que. Mais fi ce mot obfcur, par lequel on n'a voulu peut-être exprimer qu'un fait, & qui indifpofe tant de gens, parce qu'il a l'air d'introduire une qualité occulte, fi ce mot, dis-je, étoit interprété dans unfens vraiment Tome Vo - N
- XVI,
- L E Ç O N
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- XVI.
- Leçon.
- * XV. Leçon. p. 4. 6* Juiv.
- 146 Leçons de 'Physique phyfîque, ne fût-ce que par une con? jedure plaufible, il pourroit arriver qu’on revînt de la répugnance qu’il infpire, & qu’on fe familiarisât peu à peu avec ces paradoxes aufquels il donne lieu, & qui femblent d’abord fi ridicules. C’efl dans cette vûe que je vais dire ce que je penfe avec quelques Phyficiens de ces derniers rems, touchant la caufe immédiate des réfledionsdela lumière. Si je puis me faire entendre , j’ofe me flatter que l’on concevra affez nettement comment il efl poffible que les rayons rejaillirent à la rencontre d’un corps opaque, fans toucher les parties propres de fa furface.
- Qu’on fe rappelle ici ce que j’ai dit dans la première fediori * en parlant de la nature de la lumière , & de fa manière d’être. J’ai établi par des preuves tirées de l’expérience , que ce fluide qui nous fait voir les objets , efl univerfellement répandu dans l’univers; qu’il exifleau-dedans,' comme au-dehors des corps ; qu’il remplit tous les efpaces qui ne font point,occupés par une autre matière ; & qu’il n’y a rien dans la nature qui
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- Expérimentale; 147 ïfen foit intimement pénétré, jufques— ......
- dans fes moindres molécules, demê- XVI. me:, & bien plus encore, que n'efl: Leçon* imbibée d'eau une épônge mouillée. Cônféquemment à cette première idée, nous devons concevoir que là* contiguïté des parties propres d'un corps quelconqueeft perpétuellement interrompue parles globules de la lumière qui • rempliffent fes pores ; & toute furfàcé peut être cônfidérée comme une efpéce de tiflii dont les mailles font remplies par ces mêmes globules. '
- ~ Si Ton fait attention ènfuite à la'
- » ».
- grande pdrpfitédes corps, tellement connue 8c avouée dés Phyficiens, que félon la plupart d'entr'eux, les métaux les plus compads ont plus de vui-de que de plein ; fi l'on réfléchit fur la; prodigiéufe divifibilité de leurs partiès qui nous laide'à peine la.liber-të de conje&urer des atômes1,' 8c (i l'drfri’oublie pas que la matière de la lumière efl: un fluide d’une fubtilité inexprimable, on concevra fans peine, que les mailles du tiflu dont je parle, doivènt être bien délicates,
- & que chacune d’elles contenant les
- Nij
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- 148 Leçons de Physique globules de la lumière comme en-châffés & fixés dans un chaton, tou-; tes enfemble çompofent une furface, où cette dernière matiéie a' bien plus de part que celle même des corps, ^qu’on fe propofe de voir, & qui lui fert comme de cadre.
- Oeil: donc principalement fur ces globules encadrés que tombent les rayons ; & comme ces filets de lumière ne dont eux-mêmes que des globules de la même nature allignés dans une même.direction, & animés
- d’un mouvement de vibration , je conçois que les parties fur lefquelles ils agiflent, ayant un degré de refr fort femblable au leur,-les réperçu-! tent & les renvoyent mieux que ne pourroit jamais, faire la matière propre de la furface tà laquelle.ellesjapr parviennent î jcar quand -fin fuppofe-roit que ceUe-cr füt élafiique.auffi, eft-il yrai-femblable qu’elle le foit au point de s’agiter,, de trembler5ayeç la même.fréquence, de rendre* en un mot ,, vibration pour vibration f ce qui paroît être cependant indifpenfaiblement néceffaire, pour' confier ver aux rayons réfléchis le mouvement qu
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- E X P É'R I M E N T A E E. J\p l'aélion des rayons incidents, au moins dans le fyflême de ceux avec qui je penfe que la propagation de la lumière fe fait par un mouvement de preffion; :
- Une feule furface, ou plutôt une • couche infiniment mince , conçue comme je viens de l’expofer, ne feroit pas réfléchiffante ; parce que les glo-butesde la lumière , comme des diamants montés à jour, tranfmettroient toute faction qu'ils auraient reçue à “d'autres fuites de globules quife trouveraient infailliblement derrière , puifque tout efpace en efl plein : le même effet arriverait encore, fi les rayons tomboiènt fur un corps com-pofé de couches homogènes qui fe ré-pondiffent maille pour maille, ou, ce 4 qui efl la même chofe, dont les pores fuffent dirigés en lignes droites : & cc’efl l’idée qu’il faut fe faire des corps diaphanes ou tranfparens.
- . La lumière n'efl donc réfléchie, que quand elle tombé fur des globules de fon efpëce, rangés 8c arrêtés dans une furface, de manière que Fa&ion qui leur efl communiquée, ne puiffe, ni paffer plus loin , ni être amortie par
- N iij.
- XVI. ; Leçon.
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- XVI.
- Leçon.
- 150 Leçons de Physique : quelque caufe particulière provenant de |a nature on de l’état aduel du corps qui les contient ; & comme en cela le tout ou rien n’a jamais lieu, on peut dire qu’il n’y a aucune fur-face quiréfléchiffe parfaitement toute la lumière qu’elle reçoit, comme il n’y en a point non plus d’où il n’en puiffe revenir un peu.
- Si l’on entend ainfï la caufe du mouvement réfléchi delà lumière, ce pouvoir re'fkdif qu’on attribue aux fiurfaees comme un être diflingué d’elles-mêmes, céfTe d’être un myflere : c’efl: la lumière éteinte & fixée à l’embouchure des pores qui s’anime par l’adion même des rayons qui la touchent, & dont la réadion fe fait remarquer, quand le mouvement qu’elle reçoit ne peut paffer plus loin. Cela n’eft-il pas plus que probable , quand nous voyons un grand nombre de corps continuer de luire dans l’obfcurité, après avoir été ex-pofés au grand jour, comme je l’ai rapporté en parlant des phofphores ? &ii l’expérience nous porte à croire, qu’en certains cas la lumière fe réfléchit avant, & fans même que les
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- Expérimentale. iÿi jfurfaces des corps en ayent été touchées, ce phénomène s’expliquera bien encore indépendamment de toute qualité abftraite. On peut penfer que les globules arrêtés dans la furface d'un corps fervent comme de points d’appui à ceux qui les précédent hors de cette furface, & que ceux-ci pref-fés par les rayons qui tombent def-fus, réagiffent fur eux de manière, que tous les, points de réfledion fe trouvent à une petite diftance du corps fur lequel ces rayons font dirigés.
- J’avoue, qu’en embrafiant cette opinion, on fe met dans la nécefii-té de renoncer aux idées les plus communes, 6c de fe roidir contre des préjugés bien accrédités 6c bien difficiles à vaincre. Se perfuadera-t-on, par exemple, que les corps ne foient pas vilïbles par eux-mêmes, mais feulement par les points de lumière dont leurs furfaces font parfemées ? qu’à proprement parler, nous n’avons jamais rien vu de tout ce que nous avons touché ? Cependant quel moyen de penfer autrement, fi nous ne pouvons rien voir que ce qui nous renvoyé de la lumière ; 6c fi les rayons qui nous N iv
- XVI.
- Leçon.
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- ifi Leçons de Physique tracent les images des objets ne peuvent être renvoyés vers nos yeux que N> par les globules de cette matière impalpable, qui fe trouve dans la même luperficie avec les parties propres, des corps ? Aidons-nous de quelques comparaifons, pour adoucir un peu la dureté de ces conféquences, &pour difpofer les efprits en leur faveur.
- Quand vous jettez la vûe fur un morceau de drap teint en écarlate, votre première penfée n’eft-elle pas que vous voyez un tiffu de laine, & ne vous révolteriez-vous pas d’abord contre quiconque vous afsûreroit que vous voyez toute autre chofe que cela ? Cependant, fî vous y faites bien attention, & fi vous raifonnieg avec ordre , vous ferez forcé de convenir, que vous n’apperçevez qu’un enduit de cochenille adhérent à la matière propre de Tétoffe, des particules colorantes incruftées dans les pores de la laine ; en un mot, une fubfiance étrangère à l’objet que vous avez en penfée , & qui ne vous laifîe voir de lui que fa grandeur, fa fitua-tion, fa figure, & nullement fa iïiatiéï$ propre..
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- Expérimentale, iÿj
- Lorfque vous regardez un morceau de papier mouillé, & qu’il vous pa- XVI. roît plus bis qu'il n’a coutume de l’ê- Soî}* tre étant fec , vous n'ignorez pas que la caufe de ce changement ne foit l’eau dont il efl imbibé , mais pourriez-vous avec la pointe de l'aiguille la plus fine toucher un endroit de la furface, qui ne participât à cet effet 5 que dis-je ? le meilleur microfcope feroit-il capable de vous faire diflin-guer les endroits où l'eau s’efl logée , d'avec les parties folides qui n’ont pu en être pénétrées ?
- Voilà donc, comme vous voyez, des cas ( & j'en pourrais citer une infinité d’autres ) où les corps ne font pas vifibles par leur propre matière, mais feulement par une fub-fiance étrangère qui s’efl logée dans leurs pores. Si l’art peut produire ces effets avec des teintures ou des liqueurs-, qui n’approchent point à beaucoup près de la fubtilité de la lumière , pourquoi ne penferez-vous pas que tous les corps naturellement imbibés de ce fluide dans lequel ils fe font formés, & où ils font perpétuellement plongés, n’eneuffent tou~
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- ïf4 Leçons de Physique =rL^'—t.-- jours à-leurs furfaces une quantité XVI. égale à celle de leurs pores, qu’on L*çon. fçajc £tre prodigieufe, & que ce ne foit-là, non-feulement la principale , mais même la vraie. & la feule caufe de leur apparence ou vifibiiité ?
- Je préviens votre réponfe : C’eft, ’ me direz-vous, que la lumière prife en elle-même n’efi: point un objet, au lieu que les particules colorantes, ou celles d’une liqueur, font des petits corps ; & quand ces matières étrangères, ou accidentelles , s’offrent immédiatement à ma vûe, en me cachant ce que je cherche à voir , ou ce que je crois voir, cette efpéce de mafque au moins eft un être réel Sc très-dillinft de la lumière qui m’en trace l’image.
- Par les exemples que j’ai allégués , je n’ai prétendu faire entendre autre chofe, linon que les pores d’une fur-face, toujours beaucoup plus nombreux que fes parties folides, peuvent être remplis d’une fubdance étrangér ' re à laquelle on ne devroit faire nulle difficulté d’attribuer la réfle&ion dés rayons qui rendroient cette furfaee yilibie ; & je crois avoir fuffifammeet
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- Expérimentale. ryj rempli cette vûe. Quant à la nature de ces particules colorantes , ou par •la préfence desquelles il arrive des réflexions de lumière différentes de ce qu'elles étoient auparavant, je conviens que ce font des petits corps, qui ne reflfemblent point à ces portion-culesde lumière que nous fuppofons logées à Tembouchure des pores ; mais j’ofe avancer, & je le prouverai ailleurs, que la cochenille incrufléc dans les pores de la laine, n’efl point par elle-même ce qui fait voir le drap rouge., elle n’en efl que la caufe occa-fionnelle î & fans une lumière qui lui eft propre, & dont elle efl abreuvée comme une éponge, ni elle-même, ni la laine quelle couvre, n’auroit cette belle couleur qui éclate à nos yeux. L’eau qui altère la blancheur du papier, en le faifant paroître plus bis, n’efl pas non plus la caufe immédiate de ce changement : ce n’efl: point, parce que j’apperçois des parcelles d’eau mêlées avec les parties propres du papier, que je vois celui-ci moins blanc qu’à l’ordinaire ; c’efl plutôt parce qu’une partie de la lumière qui tombe fur cette feuille *
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- XVI.
- L JEÇ O N.
- i$6 Leçons de Physique trouvant les pores remplis dune ma* tiére tranfparente ,. s'abforbe dans fou épaiffeur, & paffe au-delà ; il en revient d'autant moins par réfleftion : or un corps paraît plus obfcur, quand il réfléchit moins de rayons.
- Je conviens qu'on aurait peine à concevoir, comment la lumière peut être elle-même un objet vilible , fi Ton faifoit abftra&ion des circonftan-ces. Ces petites portions de lumière qui brillent à l'embouchure des pores, font comme autant de miroirs qui nous font voir les furfaces en nous renvoyant îe jour qui nous éclaire : mais il ne faut point oublier que ces miroirs font encadrés, pour ainfî dire , & circonfcritsfuivantlafigure, la grandeur & la fîtuation des places qu'ils occupent: ainfî, par cela feul, leurs effets doivent varier comme la porofité des corps, c'eff-à-dire, à l'infini. Si vous ajoutez encore les différences qui peuvent venir de l'état aduel des furfaces, plus régulières, plus polies les unes que les autres x vous comprendrez aifément pourquoi elles ne brillent pas toutes également* quoique vifibles par la même caufe„
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- Expérimentale, i £7
- On pourrait m’objeder encore, —.
- que fuivant mes principes, les corps XVI. les plus poreux devraient éclater en Leçon. lumière plus que tous les autres : ce qui eft vifibîement contraire à l'expérience , puifqu’affez généralement ce font ceux qui font les plus fombres.
- Mais ce n'eft pas feulement parce qu'un corps efl: poreux qu'il réfléchit de la lumière, c'eff principalement, parce que fes pores font remplis de portions de lumière incapables de tranfmettre dans l'épaiffeur du corps, ou au-delà , le mouvement qui leur efl imprimé par les rayons incidens.
- Si ces vuides font tellement ouverts, qu'ils admettent non-feulement la matière de la lumière, mais auiïi quelqu’autre fluide, comme l’air de ratmofphére, s’ils font allignés de manière que les globules qui s’y trouvent ayent la liberté de faire paffer à d’autres l'a&ion qu’ils ont reçue, cette plus grande porofité, au lieu d'aider à rendre lafurface plus Iumineufe, fera un effet tout contraire : cela n’a pas befoin d'une plus grande explication.
- Si l’on me demande préfentement
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- xi*58 Leçons de Physique pourquoi ia plupart des furfaces, en réfléchiffant la lumière vers nous, ne font naître dans nos yeux que leur propre image , tandis que d'autres (.qu'on nomme pour cela miroirs, ) y font arriver celle des objets qu'on leur pr.éfente fous un certain afped:,- je répondrai que les dernières plus régulières, plus polies & plus refplendiffan-tes que les autres , renvoyent un plus* grand nombre de rayons, & leur confervent des directions qui ont des rapports mefurés & confia ns avec les' rayons incidens qui leur font venus de l'objet. Je ne m'arrêterai pas présentement à étendre & à éclaircir davari-tage cette réponfe, parce qu'elle efl: l'objet principal de cet article dans’ lequel nous avons à traiter des effets-delàlumière réfléchie, en fnppofant toujours que les furfaces réfléchiffaii-* tes font régulières, & d'un'poli par-' fait.
- Quand la lumière va frapper un corps opaque, folide ou fluide, on peut dire qu'elle fe partage en trois parties, dont une fe réfléchit régu- -fièrement, affe&ant, après qu’elle.a jDouché la furface réfléchiffante, une
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- Expérimentale. 15:9
- direction qui a un rapport confiant.—
- avec celle quelle avoir auparavant : XVI. une autre partie fe réfléchit irrégulié- Leçon. rement en s'éparpillant de tous les côtés , à caufe des inégalités qui fe trouvent indifpenfablement à la furface qui la renvoyé {car il n'y en a aucune qui Toit parfaitement polie ); enfin une troifiéme portion s'éteint dans le contact , Toit que les parties propres du corps qu'elle touche ne foient pas capables de lui rendre, ou de lui laiflfer reprendre la force qu’elle perd en les heurtant, foit que fon action pénétre dans les pores, & s’y anéantifle.
- Suivant que ces trois parties de lumière l'emportent l’une fur l'autre par leurs quantités, les furfaces fur lef-quelles les rayonstombent, prennent différens noms, & produifent divers effets par rapport à la vifion. Nous appelions /ombres ou obfcures celles qui abforbent beaucoup de lumière,-& qui en renvoyent peu ; nous nommons claires, ou .refplendiffantes, celles qui en réfléchiffenc de toutes parts, & en grande quantité j .& nous donnons: le nom de miroirs à celles d’où la pl£U part des rayons reviennent ayec un
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- i6û LeÇO NS DE P H YSÏQÜE . — certain ordre. Celles ci fe font à pei-XVI. ne appercevoir ; mais elles nous repré* Ieçon. fentent diflin&ement les objets qui les éclairent : celle de là fécondé ef~ péce font très-vif blés, & ne font voir qu'elles-mêmes : les autres ne fe fontguéres plus voir que les miroirs; mais elles n'ont pas comme eux la propriété de repréfenter les objets éclairés qu'on leur oppofe.
- Comme il s’agit ici d’effets conf-tans, on voit bien que c’eft à cette portion de lumière qui fe réfléchit ré* guliérement, que nous devons avoir affaire, celle-là feule étant affujetde à des mouvemens qu’on puiffe prévoir , 8c fur lefquels il foit poffible d’établir une théorie. Nous fuppofons donc que les furfaces réfléchiffantes font des miroirs parfaits ; ou plutôt, nous faifons abftra&ion de la lumière difperfée par leurs irrégularités , ou éteinte par quelqu'autre défaut de* leur part.
- Un rayon de lumière ne peut tomber fur la furface d’un miroir qué de deux façons, ou perpendiculairement, comme fcFig. i. par rapport à la ligne ab; ou bien obliquement, comme d c t
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- : Expêriment* ale.. î'£l U c, par exemple. C’eA à hexpérien- == ce à nous dire ce qui doit arriver X\ ‘ dans l’un & dans l'autre cas : nous ne > pouvons pas le deviner ; parce que ne connoiflant point à priori le degré d’élaflicité qui appartient , ni au rayon qui choque, ni à la furface qui efl; choquée , nous ne fçaurions prévoir au jufte comment fe fera la réflexion.
- ; I, EXPERIENCE,
- ;.-Y ' ’ . ' • '
- ' • ;; ! Préparation*
- Sf'v. > • . • • •
- La Figure 2e.Tepréfente un cercle •dé matière folide qui a 2.6 ponces de diamètre. Il efl élevé- verticalement fur un pied qui fe ha 11 lie 8c fe baifle quand il le faut : il tourne fur fon centre , mais de manière qu’il refle de lui-même dans toutes |es fituations qu'on f ui fait prendre. La-circonférence efl divifée en 4 quarts, & cha-. que-quart en 90 degrés à commencer par deux points diamétralement op-;pofés.- Cette, circonférence graduée .efl élevée par quatre petits pieds?d’en-viron trois lignes au-deffus du plan du cercle, & porte-deux curfeurs, à l’us
- Tome V» O
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- Ht
- XVI.
- Leçon.
- ï6i Leçons de Physique defqnels eft attachée une platine de cuivre^ de 4. pouces en quarré, perpendiculaire au plan du cercle, 8c percée au milieu d’un trou rond de deux pouces de diamètre, avec un drageoir, pour recevoir, ou des verres de différentes, efpéces, ou des diaphragmes percés de diverfes manières ; l’autre cur.feur B porte un chaffis de trois pouces de large fur 6 de long, garni d’un papier huilé, 8c courbé fuivant la circonférence du grand cercle, aux divifions de laquelle répondent des lignes tracées fur la largeur du papier tranfparent. C, D, font deux petits pilliers à coufiffes élevés perpendiculairement fur le plan du cercle, pour recevoir fuccef-fîvement trois miroirs de métal de 6 pouces de long fur deux de large , dont un eft plan 3 & les deux autres courbes félon leur longueur, comme pour s’ajufter à la circonférence d’un cercle de deux pieds de diamètre : de ces deux derniers miroirs, l’un eft poli par fa furface concave , «Scffautre par fa furface convexe ; 8c quand ua des trois eft en place, la ligne ef tracée fur le cercle, tombe perpendicti~
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- Expérimentale. 163 lairement au milieu de fa longueur.
- • Cette machine étant ainfi prép'a- le^0^€ rée âc garnie du miroir plan, fe place dans une chambre fermée de toutes parts, & dans laquelle il n’entre d’autre lumière qu’un rayon du foleiî gros comme le doigt qu'on fait paf-fer à midi, ou. dans quelque autre heure, qui n'en foit pas trop éloignée, par un trou pratiqué au volet de la fenêtre : il faut pofer le cercle de manière, que le rayon rafant fa furface tombe obliquement fur le milieu du miroir, & vis-à-vis la ligne ef; en-fuite on fait glifler le curfeur avec la platine A, julqu’à ce que recevant le jrayon total elle en tranfmette une partie par le trou d'un diaphragme de cuivre mince dont elle doit être garnie pour cette Expérience.
- F F E T S*
- i°. Le rayon folaire qui palfe ainfi jufqu'au miroir rejaillit dans la partie oppofée du même plan, & forme fur le chaiïis tranfparent une image lu-mineufe & ronde, comme le trou par lequel il a paifé dans la platine A ; 8c fi l'on obferve à quel dégré ré
- il
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- , V
- XVI.
- •Leçon.
- ï$4 Leçons be Physique le centre de cette image fur la cir^ conférence du grand cercle, on trou* ve qu'il eft autant éloigné du point que l'eft dans la partie oppofée le centre du trou par lequel il a été reçu..
- 2.0. Si l’on fait tourner le cercle &. glifler la platine A, de manière que-fe rayon tombe moins obliquement fur le miroir, on trouve que l’image formée par le rayon réfléchi fur le' chafiïs tranfparent, s'approche dut' point e dans la même proportion.
- 30. Si le cercle extourné de façon< que le rayon incident fuive la ligne e f, pour aller au miroir, alors on ne diftingue plus de rayon réfléchi : if rejaillit de delfus le miroir, par la même ligne qu'il fuit en tombant.
- On peut embrafler ces trois réfuî-tats dans cette propofition générale t Xa lumière l'orfquelle efl réfléchie, fait toujours Vangle de fa réfleélion égal, à ce~ lui de fon incidence
- Explication.
- Le mouvement réfléchi, comme* nous l'avons vu dans la IV. Leçon a. vient de ce que les parties du mobile, ©u celles, de la furface fur laquelle if
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- 'XPÊRIMENTALE. 1(5/ tombe, fe rétablirent après avoir été
- XVI..
- comprimées; car ces parties, comme A autant de petits refforts , en fe re-mettant dans leur premier état, re-pouffent devant elles le corps qui les avoir pliées : ainli le mouvement dont un rayon de lumière eft animé revient fur lui-même, quand fa direction elî, comme/c, Fig. i- perpendiculaire à la furface du miroir.
- Dans le cas de l’incidence oblique / on peut confidérer la lumière, ou fon aètion, comme tranfportée par deux, mouvemens, dont l’un la fait descendre de la quantité âg, tandis que l’autre la fait avancer à une diftahce égale à d P : la rencontre du miroir ne change rien à ce dernier mouvement , dont la dire&ion ell: parallèle à la furface a b : ainli la lumière doit continuer de s’avancer de la-quantité c b, en auffi peu de tems qu’elle en a mis pour parcourir une diflance égale à d P. Mais l’autre mouvement qui l’a fait defcendre de la hauteur d g fe détruit totalement par l’obftacîe du miroir qui lui eft directement oppofé, & il en renaît un autre dans une direction contraire a
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- 166 Leçons de-PhyskJüs par la réadion des parties comprimées : or de ce nouveau mouvement qui tend vers P , ôc de celui qui fub-lifte avec la diredion ch, 11 s'en con> pofe un par lequel le rayon s’incline néceflairement 'à la partie a c du miroir; & cette inclinaifon ce doit être égale h de, fi par le refTort des parties qui fe rétabliflent après le choc , le rayon reçoit autant de vîtelfe pour remonter, qu’il en avoit pour descendre , lorfqull eft tombé fur le miroir.
- Puifque nous voyons” par le fait que l’angle e ch eflégal à d ch, &que cette égalité a lieu dans toutes les incidences poffibles, nous devons donc conclure que le reflort des parties qui caufe la réfledion eft parfait, c'eft-à-dire, qu’elles fe rétabliflent complètement, ôc en aufli peu de tems qu'il en a fallu pour les comprimer; car fans cela le rayon réfléchi, en s'avançant à la diftance e h, ne rparviendroit jamais aufli haut que le point e : ce qui rendroit l’angle de ré-.fledion plus petit que celui d’incidence. Par conféquent, l'expérience, en nous montrant cette égalité des . anglesnous apprend que les parties
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- Expérimentale. 167 dé la lumière font d'une élafticité parfaite, ou que s’il y manque quelque chofe,, on ne s'en apperçoit pas •fur des- rayons réfléchis d'une allez grande longueur ; car l’expérience., .dont il eft ici queftion, fe peut faire bien plus en grand, & toujours avec le mêmefuccès. Nous ne pouvons pas attribuer ce parfait relïort aux miroirs, puifqu'on' enfait avec toutes fortes de matières, pour peu qu'elles foient fufceptibles de poli : eft-il na.-turel de penfer que tous les corps qui renvoyent la lumière, foient compor-fés départies parfaitement élafliques.f -- Gette dernière confidération efl: encore d'un allez grand poids, pour nous porter à croire que ce ne font pas les parties propres des furfaces qui.réfléchilîent la lumière *, car fl elles ne font, ni abfolument inflexi-Jbles, ni parfaitement élafliques, comment n’amortiflFent-elles pas Faction de la lumière incidente ? & fi cette jadtion s’aifoiblit dans le choc,, pourquoi retrouve-t-on au rayon réfléchi une vîteflfe égale à celle qui a péri contre le miroir f II eft bien vrai que la lumière renvoyée par une furface,.
- L
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- î'68 Leçons de Fhysiquf quelque polie qu’elle Toit, n’eft Ja» XVI. mais auiïi forte que celle qui vient Leçon, dire&ement du corps lumineux mais ce déchet ne tient point au mouvement des rayons : il vient de ce que leur nombre efl: diminué, plufieurs d’entr’eux ayant été, ou abforbés, ou détournés , comme je l’ai fait entendre ci-deffus.
- La loi générale que je viens d’établir par l’Expérience précédente fçavoir : que la lumière fait toujours fon angle de réfleclion égal à celui de fon incidence , efl le fondement de toute la Catoptrique ; les autres n’en font que des applications ; & quiconque fçau-roit bien manier ce principe, (a) fe-
- (aj Un Géomètre qui fçait par expérience, t°. que la lumière fe meut toujours en ligne droite dans un milieu homogène i°fqu’à la rencontre des miroirs elle fait l’angle de fa-réfledion égal à celui de fon incidence, peut fe palier des moyens que je vais employer pour expliquer les principaux phénomènes de la Catoptrique : tous les cas que j’ai à parcourir de à examiner font autant de problèmes dont la folution fera pour lui plus facile, plus sûre* plus précife & plus étendue que tout ce qu’on peut attendre des Expériences, où l’imperfection & l’embaras des machines fe fait toujours* fentir. Je n’offre donc cette partie de mon Ouvrage qu’aux ledeurs qui ne peuvent fe paffér
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- m
- l':- Experimentale, i 69 rôît en état dé prévoir tous îes effets —11 des miroirs, de quelques figures qu'on XVÎ. les fupposât, & d’en rendre raifori; Leçon* mais pour faciliter cette étude aux perfonnes que nous fuppofons n’être pas fuffifamment initiées, je vais ex-pofer Jes cas les plus généraux, 8c tâcher de faire entendre comment de cette régie naiffent certains faits capitaux, auxquels on peut rapporter tous les phénomènes qui dépendent dé la lumière réfléchie.
- Soit que la lumière réfléchie nous trace l'image d’un objet, foit qu’elle produite de la chaleur, ce n’eft jamais par un feul rayon qu’elle opère ces effets ; il y en'a toujours piufieurs qui àgiffent enfemble; & comme la réfîeftion de chacun d’eux dépend de fon incidence particulière, il faut premièrement confidérer dans quel ordre ces rayons arrivent à la furface réfléchiffante :.ils peuvent être diver-gens , parallèles ou convergens, 8c par cela feul l’incidence peut êtrè plus ou moins oblique pour les uns,
- * y t
- des preuves fenfibles, ou qui feront curieux d’apprendre, jufqu’à quel point l’Expérience peut fervir à confirmer la théorie.
- Tome V, P.
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- xyo Leçons d e P h y s i q u e P pour les autres*
- XVI» En fécond liçu , on doit avoir Leçon* égard à ]a figure du- miroir, s’il eft /plan ou courbe, concave ou convexe* car les rayons tombant fur différens points des. furfacés , & ces points .étant tantôt dans un feul ôc même plan, tantôt dans des plans plus ou -moins inclinés les uns que les autres aux rayons incidens , il eft facile de comprendre que la réflexion de ceux-ci doit varier d'autant : ce qui petit apporter beaucoup de changement à leurs polirions refpe&ives. ,
- PREMIER CAS.
- Si des rayons parallèles dans leur incidence font réfléchis par un miroir plan.
- II. EXPÉRIENCE.
- Préparation.
- L’appareil de cette Expérience eft le même que dans la première, avec cette feuledifférence, qu'au lieu d’un rayon folaire., on en fait pafifer deux par le diaphragme de la platine A, lequel pour cet effet eft percé de deux trous ronds de 3 lignes de diamètre,, dont les centres font à 10 dégrés de diftance l'un de l’autre.
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- Expérimentai, & tji
- Ë F F £ T S. *
- XVÎ.
- Àvet quelque dégré d’inclinaifon Eêçon* que.ces deux rayons parallèles foient reçus fur le miroir Ci), on obferve conftamment qu’après la réfle&ion* ilsdemeurent fenfiblement parallèles entr’eux ; car les deux cercles lumineux qu’ils impriment fur le papier du chaftis £, à mefurer la diftance des centres, font autant éloignés l’un de l'autre, que les trous du diaphragme; qui eft en Â.
- E:
- XFLICATIO IV t
- . Puifque le miroir eft plan , les deux endroits a, b, Fig. 3. qui reçoivent les rayons incidens ac, bd, font dans une ligne droite ; quand les rayons font -parallèles entr’eux , les angles cae kdbf qu'ils font avec la partie du miroir à laquelle ils font inclinés, font égaux ; & puifque la lumière fait toujours fon angle dé réfleftionégal à celui de ion incidence, l’autre partie agàu miroir étant la continuation de la ligne droite/^, les deux angles ibb, deviennent encore égaux, & de-! là fuit néceftakement le paraiIelifme-
- P ij
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- 172 Leçons de.Physique *"". de.s deux rayons réfléchis àk, b h.
- XVI; Les deux rayons folaires que je Leçon. çJonne comme parallèles dans cette Expérience, ne le font pourtant qu’à, peu-près, &. parce qu’on n’en confi-dére qu’une longueur de deux pieds. A parler exa&ement, il faut convenir qij’ils font divergens, & que les deux centres des images lumineufes fur le papier du chafïïs B font un peu plus diftans l’un de l’autre, que ceux des trous du diaphragme en A.
- Il e/l néceffaire de bien entendre ceci, & pour cela il faut faire attention , que le faifeeau de rayons folaires qui pa/fe par un trou de la fenêtre dans la chambre, ne vient pas d’un,feu 1 point radieux, mais de tons les points de la furface de Ta/lre auf-quéls ce trou e/l expofé. Or , nous « Page 96. avons vu dans la Leçon précédente * que les jets de lumière qui de plu-/ieurs endroits viennent ainfi fe rem-dre aù même pa/fage, s’y croifent 8c forment. entr’eux des angles oppo-fés par leurs, pointes, 8c qui font pàr-conféquent égaux. Le diamètre! du foleil foutend un arc de 32 minutes; c’e/i-à-dire i que fi Ton conçoit
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- .Expérimentale. 175 comme un grand cercle la révolution apparence du foleil en 24,heures, Je difque de cet aftre en couvre par ^ fa largeur un peu plus d’un demi-dé-gré ; d’où il fuit que les rayons qui partent des points diamétralement oppofés de fes bords, 6c qui.viennent fe croifer dans le trou de la fenêtre , doivent terminer dans la chambre obfcure, non pas un cylindre, mais une pyramide lumineufe dont la bafe occupe 32 minutes d’une circonférence de cercle qui auroit fon centre au trou dans lequel fe croifent les rayons en entrant.
- Quoique les rayons folaires employés dans notre Expérience n’ayenc point à la rigueur le parallelifme que nous leur fuppofons, l’effet que nous voyons nous autorife toujours à croire , que les rayons parallèles dans leur incidence continuent conf-tamment de l’être, quand ils font réfléchis par un miroir plan, parce que cela tient à l’égalité des angles de réfleétion & d’incidence qui a été prouvée précédemment, & à la nature du miroir, 6c non pas à un parallelifme. plus ou moins parfait, com-
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- TT^ Leçons de Physique .
- • -,--me on peut voir par l'explication
- XVI; que nous avons donnée du fait. Xecon.
- SECOND CAS.
- Si des rayons divergen s dans leur incidence font réfléchis y ar un miroir plan.
- III. EXPERIENCE.
- P RE P A R A T I O JW
- On fe fert encore ici de la même ..machine, Fig. 2. en ajoutant furie dia--phragme en A un verre concave, dont la propriété eft de rendre la lumière divergentecomme nous l'expliquerons ailleurs. On ôte le miroir de fa place, pour voir d’abord fur le chafïis traufparent qu'on abaiiïe dans, le quart de cercle E, de combien les. deux rayons font divergens : après quoi Ton remonte le chafïis, & l’on remet le miroir.
- Effets..
- On voit par la diftançe ou l'écartement des deux images lumineufes fur le chaffis P, que les rayons réfléchis ont le même degré de divergent ce qu’ils a voient avant queRe toucher l£ miroir,.
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- " E X P É R I M E NT A E. E. ÏJ. f
- TROISIEME CAS.
- Si des rayons convergeas dans leur incidence font réfléchis par un miroir plan,
- IV, EXPERIENCE.
- Préparation.
- On procède de la même manière que dans l'Expérience précédente; mais au lieu du verre concave en Ay on employé un verre convexe qui ralTemble les rayons folaires à pouces de diftance.
- Effets.
- * Quand le miroir efl ôté, les deux rayons convergens fur le chalîïs tranfparent qu’on a baillé ; & lorsqu'on a remis le miroir en place, Ôc qu'on a fait remonter le chalîïs , les. rayons réfléchis Te raflfemblent de même , & forment un feul point lumineux comme auparavant : ce qui prouve égalité de convergence, après comme avant la réfledion.
- f
- Explication.
- t
- Si l'on a bien compris, ce qui a été
- F iv
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- 176 Leçons de Physique
- 1 .*— dit pour expliquer les effets de la fe-
- XVI.- coude Expérience, on n'aura pas de Leçon. pejne à voir pourquoi la réfledion qui fe.fait fur.un miroir plan ne change rien à la divergence , ni à la convergence des rayons incidens ; carpuif-qu’en pareil cas les deux angles de ré-flecfion toujours égaux à ceux d’incidence , confervent néceffairement le parallelifme aux rayons qui tombent fur le miroir avec des inclinaifonsfem-blables, quand ceux-ci ne font point parallèles, c'efl une néceffité que leur réfle&ion réglée fur leur incidence les repréfente avec la divergence ou la convergence que leur donnent ces différens dégrés d’inclinaifon, avec lefquels ils viennent frapper le mi--roir. Jettez feulement les yeux fur les Figures 4 & 5 & vous verrez que ib b3 &gak* étant égaux à d b f, ôc eae, les rayons réfléchis à la diftance F, fe réunifient ou s'écartent de la même quantité que les rayons dire&s Eeulfent été en E fans l’interpofition du miroir. .
- Il faut remarquer, i°. que dans la Iir. Expérience, non-feulement les cercles lumineux ont paru plus écartés
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- • Expérimentale. 177 l'un de l’autre fur le papier du chaffis B, que ne l'étoient les rayons enfortant des trous du diaphragme A ; mais encore que chacun d'eux efl: devenu plus grand que dans la II. Expérience. 20. Que quand les rayons ont été rendus convergens dans la IV. Expérience, les deux enfemble n'ont- plus formé qu'un point lumineux à l'endroit de leur réunion, au lieu'd'un cercle de 3 ou 4 lignes de diamètre égal au trou de la platine A.
- .Tout cela vient de ce que les verres concaves 8c convexes dont on fe fert pour faire diverger 8c converger les deuxjets cylindriques, produifent les mêmes effets fur les filets de lumière dont chacun d'eux efl composé. J'aurois donc pu n'employer dans ces Expériences, 8c dans celles qui vont fuivre, qu'un feul jet de lumière ; puifqu’en comparant le cercle lumineux formé par le rayon réfléchi fur le chafîis tranfparent, avec celui qui auroit été produit par le rayon dire#, ou avec le trou de la platine en A, nous aurions appris de même les effets des miroirs, par rapport à la direction refpe&ive des parties de la
- XVI. Le ç o Mo-
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- 178 Leçons de Physique lumière; mais j'ai mieux aimé en em-XVI. ' ployer deux, pour rendre la théorie Leçon. p{us fenflble, plus Ample & plus ai-; fée à exprimer par des figures. Qu'on . fe fouvienne feulementque les deux : rayons.que nous fai fons paraître dans • nos Expériences en faifant abftrac-tion de leur forme particulière, peu- vent toujours repréfenter des cylindres , des pyramides ou des cônes de lumière coupés félon la longueur de leur axe.
- ' Applications.
- La furface d’une eau claire & tranquille fut fans doute le premier modèle des miroirs ; mais on peut dire que l’art en imitant la naturel'a de beaucoup furpaflfée dans cette partie ; car outre que les plaques de métal polies par lefq.uelles on a commencé , Sc les glaces étamées qu’on leur a fubf-tituées depuis, repréfentent les objets d'une manière bien plus vive ; ces merveilléufes inventions ont encore fur ces miroirs fluides l’avantage d'avoir tranfporté dans nos apparte-mens, tant pour la décoration, que pour l’utilité, des effets, qui euflent été.
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- ' Expérimentale. 179 reftreints à peu d’ùfage, & qui fe.===== pafloient le plus fouvent fous .des XVI. yeux qui nJen fentoient pas toute la Lîç.on. beauté. Le philofophe le plus fèvere fe déride aujourd’hui dans la maifon d’un homme opulent, lorfqu'entouré de glaces richement encadrées, Ôc placées avec intelligence * il apper- . çoit par-tout fon portrait ôc fes mou-vémëns, du monde, des bâtimens,
- .des jardins immenfes au-delà d'un mur, où il fçait qu’il n'y a rien de tout cela ; des points de vue amenés comme malgré eux à des directions plus convenables> ôc quantités de femblables illufions plus charmantes les unes que les autres : il elb entré en maudilfant le luxe, il fort en admirant ce que fon a lçu faire pour le contenter.
- Les anciens miroirs étoient faits 3. non d'acier, comme bien des gens le penfent, mais de cuivre allié d'étain, ôc d’arféniç ou d’antimoine , pour être de la couleur de l'argent ; mais •outre que cela devenoit d’un poids -incommode, d’un prix affez confidé-râble & difficile à travailler en grand * çé métal compofé* avoit encore fin^
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- XVI. Leçon.
- 180 Leçons de Physique rconvénient de fe ternir promptement , ce qui le rendoit défagréable à voir, & hors d’état de réfléchir la lumière aflfez bien pour repréfenter les objets. Depuis l'invention des glaces, on ne fait plus de ces miroirs .qu'en petit, 8c dans le cas où Ton auroit trop de peine à les conflruire avec du verre.
- Les glaces enduites par derrière d’une amalgame d’étain &de mercure font plus légères, moins coûteufes, 8c d'un poli plus durable que le métal dont je viens de parler ; mais elles ont un défaut qui ne permet pas qu'on les employé dans les inftru-mens de Catoptrique , où l’on a befoin d'une grande précifion ; c'efl que prefque toujours elles donnent deux images de l’objet, l’une par la furface antérieure, l’autre par le teint qui couvre la dernière , avec cette différence, que celle-ci eft beaucoup plus forte ; 8c cet effet efl d'autant plus marqué, que la glace efî: plus épaiffe, comme on en pourra aifé-ment juger en jettant les yeux ,fur la jFig. ,6. dans laquelle ab, repréfente la première > 8c c d la dernière fur-
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- Expérimentale. 'i$f. » face d’une glace au teint ; car on = voit que fi deux rayons partant du' meme point de l’objet font réfléchis, l’un par la furface a b, l’autre par cd9 le premier portera l’image du point lumineux en e} & le dernier la fera voir en /.
- On ne peut pas fe fervir d’un feul miroir plan , quelque grand qu’il foit, pour raffembler les rayons folaires, ni augmenter par-là le dégré de chaleur qu’ils produifent ; car comme une telle réflection ne change rien à leur paralleîifme naturel , on n’en doit point attendre un effet qui ne pourroit. arriver que par leur convergence : la lumière direffe du fo-leil feroit plus efficace, le miroir n’é-tànt jamais affez parfait pour réfléchir régulièrement tous les rayons' qui tombent deffus.
- La clarté des bougies fait communément plus d’effet dans les lieux où il y a beaucoup de glaces î parce qu’indépendamment de ces petites flammes, dont les images fe multiplient , il revient plus de lumière deffus les glaces polies, que des lambris peints, ou des meubles qui couvrent les murailles.
- XVI.
- EÇON,
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- r8^ Leçons de Physique
- k»-—..- Quand nous regardons dire&e-
- XVI» ment un objet, ceft cet obj.t même -S0*** ql)e nous voyons > & s'il efl près de nous, nous le voyons prefque toujours tel qu’il efl ; mais dans un mi* roir nous n’appercevons que Ton image. Cette efpéce de phantôme , au lieu de paroîcre appliquée à la furface réfléchiffante qui le fait naître, fe voit toujours au-delà à une diflan-ce plus ou moins grande, fuivant celle de l’objet au miroir : fa grandeur, fa fituation, fa figurene répondent pas toujours à celles du corps qu’il reprëfente : cherchons les raifons de tous ces effets ; & pour nous faire mieux entendre,, procédons par des fuppofîtions extrêmement fimples.
- Kepréfentons la furface d'un miroir plan par la ligne droite a b, Fig. 7. Soit un point lumineux c dont un rayon cd aille frapper le miroir , & fe réfléchiffe comme de. L’objet apperçu par ce dernier trait de lumière ne fera pas jugé en c où il efl > mais dans la ligne ef9 (la diflance refiant indéterminée ) parce que,
- » xv. comme nous l’avons enfeigné précé-76. demment *, on voit toujours dans la
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- ExpIrtmentAtE. • 183 éîîre&ion des rayons qui enrrent dans =========:
- Toeil : or, dans le cas préfent, l’oeil XVI* reçoit le rayon de qui fait partie de Les on, "ia ligne ef.
- Quant à la diftance , il faut faire .attention que jamais nous ne voyons par un rayon (impie : de chaque point vifible il nous vient une pyramide de lumière dont la prunelle de notre œil mefure la bafe ; c d, de, Fig. 7. n’eft donc, à proprement parler, que l’axe de la pyramide partie incidente , partie réfléchie repréfentée par la Fig. ,8. Il faut encore fe fouvenir - , que quand les objets font près de nous, nous déterminons la diflance des points vifibles par le dégré de divergence des rayons qui forment les pyramides lumineufes ; c’eft-à-dire, que chacun de ces points nous paroît être à l’endroit où les rayons iroient . fe réunir, ou fe croifer, s’ils • par-toient de l’œil dans le même ordre avec lequel ils s’y font préfentés ; c’eft donc en^ que le point c doit être apperçu , quoique la réunion des rayons ne foit qu’imaginaire.
- Mais l’Expérience nous ayant fait voir que la réfleélion par un miroir plan ne change rien à la divergence
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- i?4 Leçons de Physique *r.:.r*.mL?LL des rayons, il s’enfuit que les points XVI. g 8c c font de part & d'autre à égales Leçon, diftances de la furface réfléchilfante ak, 6c qu’ayant l'oeil placé en f,on Voit parréfleétion l’image du point cy précifément auffi loin qu'on l’auroit jugée, en le regardant lui-même directement du point h.
- Voilà donc pourquoi nous voyons toutes les images efpacées entr’elles derrière une glace, comme les objets le font devant elle : voilà ce qui fait que notre propre image s'avance vers nous, quand nous marchons vers le miroir, & que les mouvemens & les geftes que nous faifons en avant 8c en arriére font rendus en fens contraire : d’où il arrive que fans une grande habitude, nous avons peine à diriger l'aétion de nos mains en les conduifant de l’œil par le moyen d’un miroir ; car leur image parfant d'avant en arriéré, par rapport à nous, quand nous la faifons agir d’arrière en avant , nous croyons toujours avoir fait quelque mouvement con-traire à notre intention, 8c cette incertitude nous fait héfiter , 8c nous rend maladroits*
- Nous
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- Expérimentale. 185
- ‘ Nous jugeons de la grandeur des ------
- images apperçues derrière les mi- XVI. roirs, comme de celles des objets Leço*u que nous voyons par des rayons di-reds ; c’effà-dire, que nous e(limons leurs dimenfions par des angles vi-fuels qui les embraffent. Ainfi, comme fuivant le réfultat de la IV. Expérience , la réfledion qui fefait par •un miroir plan confêrve aux rayons de lumière le degré de convergence qu'ils avoient dans leur incidence^ il s’enfuie» que l’angle kel, Fig. 9. e(l égal à Ki L, & qu'on doit voir l'image kjf précifément delà même •grandeur qu'on verroic l'objet K L9 lui-meme , fi on le regardok du .point i. C’efi: pourquoi l'on dit qu'une glace efl: faujjè,.quand l’image y*
- .parojt plus petite ou plus grande que l'objet qu'elle.repréfente, parce qu’eu effet cela^n’arrive point quand elle efl; vraiment: droite dans toute fa fut-; facè,'comme elle dort l’être.
- Les images qu'on apperçoit derrière les miroirs tenant lieu la vifion, nous dérogeons fpuve;4t> par prévention ou par habitude:, à’la
- Tome V» Q
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- L E ÇO NS DE P H Y S I QU E. ‘régie des angles’ vifuels , pour eM* mer leur grandeur & leur diflance;. ' On peut appliquer ici tout ce qui a été dit à-ce lu jet dans la Sedion précédente, en confidérant de plus,, que comme la rencontre des miroirs Ies^ plus parfaits, caiife* toujours un déchet de lumière, la clarté des images devient par-là moindre que celle des objets, ce qui nous porte à croire qu’elles font dans un éloignement plus grand que celui qui réfulte de la difpofition dés rayons réfléchis.
- Il efl: prefqu’inutiie de faire re* marquer, qu'un homme qui fe regarde dans un miroir voit toute la partie-droite de fon corps à la gauche de fon image ; cela ne peut pas être autrement dès que celle-ci fé préfente :£ace à face de fon objet ; elieen-efl comme la contr’épreuve : deux personnes vis-à-vis l’une de l’autre fis-voyent de la même manière.
- Mais ce qu’il eft à propos d’obfèr-ver, c’eft que quand on efl: ainfide-bout'devant une glace, on ne peut YoirVde fa propre grandeur qu’une •partie qui égale deux fois celle du miroir de forte que fi ce^ miroir n’a
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- Ex PÉ R IME ÏTT A £ E. itj pas la moitié de votre hauteur, vous ne pourrez pas vous y voir tout entier. Vous verrez davantage une perfonne de votre taille, qui fera placée plus loin que vous de ce même miroir ; comme au 115 vous verrez moins celle qui fera dans un moindre éloignement. Pour comprendre aifément les raifons.-de ces effets, il faut jetter les yeux fur la Fig, 9. <3c confidérer, que quand P objet & l’oeil font à égales difîances du miroir, comme cela eff,. quand on fe regarde foi-même ,. les deux rayons qui forment l'angle kel, & qui terminent! les deux extrémités de l'image r font coupés à la moitié de leur longueur par la ligne a b qui repréfente la fur-face réfléchiffante : or, leur écartement dans cet. endroit efî égal à la moitié de fefpace kj, dans lequel efî renfermée toute l'image ; d’où if fuit évidemment, que fî le miroir écoit moins haut que m n, il ne feroifc pas voir l'objet K L tout entier.
- En un mot, puifque les rayons me-± ne, réfléchispar unmiroir plan, eon-fervent le dégréde convergence qu’ils aboient en venant des extrémités
- Q.îj
- XVI.
- Leçon.
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- , ï88 Leçons de Physique
- Sviir K, L, de l’objet, les apparences par la XVI.- partie m n, doivent être telles qu’elles Leçon, feroient par un trou à jour de même grandeur fait dans une planche, fi l’oeil étoit placé derrière. Or, on fçait quJen regardant par cette ouverture on découvriroit une étendue plus ou moins grande^fuivant qu’on * îeroit plus ou moins près de cette efpéce de fenêtre , & il efl aifé d’en trouver les proportions ; car fi l’on confidere que l’oeil efl comme le centre, ou le point de convergence de tous les rayons vifuels. qui rafenü les bords du trou, ces mêmes rayons prolongés au-dehors montreront pac leur écartement, l’étendue qu’ils, em-v bradent à une difiance donnée.
- On doit donc avoir égard à toutes ces confidérations, quand on fait placer des glaces dans. les appartenons , à defifein de faire voir de9 édifices, des parties de.jardins ou des points de vue qu’on aime à rencontrer ;• fans cela* on court rifque de manquer fes projets,' ou de ne les. remplir qu’imparfaitement.
- La fituation de l’image dépend de la pofitioa de l’objet 5 relativement à
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- Expérimentale. i8p celle.du miroir : comme chaque par- ' —iss
- tie de l’objet de le lieu de fon ap- XVI. parence,.font de part & d’autre à Leçon* égales difiances de la furface réfié— chiffante, s’il y a quelqu’une de ces parties plus près ou plus loin du miroir, l’image la repréfentera de même : voilà ce qui fait, que k l Fig. 9. eft incliné dans un fens contraire à fon objet K L. Car il faut que le point . fe trouve plus près de la furface a b, que le point l. Qu’un homme fe couche tout à plat fur le parquet d’une chambreayant les pieds contre .une glace élevée d’aplomb , fon image paroîtra couchée de même, elle aura comme lui les pieds contre la glace, & la tête dans je plus grand éloignement ; & fi cet homme fe roi-dilfant fur les talons, fe; fait relever de/màniére qùefon corps décrive un quart de cercle, l’image paflera aufll par tous les dégrés d’inclinaifon,. juf-qu’à ce que. l’un & l’autre fe trouvent parallèles à la glace qui fera entr’eux deux. .
- Qn voit par-là, de quelle confé-quence il efl: de placer les glaces dans les appartemens v de façon qu’el-
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- XVI.
- Leçon.
- jpo Leçoîts de Physique les faffent exa&ement des angle® droits avec les planchers .& avec les murs ; fans quoi, ni les uns, ni les autres , ne peuvent s’aligner avec leurs images.; parce que celles-ci s’inclinent vers leurs objets, quand les objets s’inclinent aux miroirs. • Une chofe très-curieufe à remarquer , c’efl: que quand le miroir s’incline devant un objet, l’imagé fait une fois plus de chemin, que quand c’efl: l’objet qui s’incline devant le miroir. L’homme dont je viens de parler, par exemple , verroit fon image parcourir un demi-cercle aur lieu d’un quart , fî fe tenant debout au bord d’un miroir placé horizontalement y il le faifoit relever entièrement devant lui. Suppofez que cet homme foit dans la ligne E G Fig. r.Oi êc que le miroir foit a b p fa tête pa^ roîtra en er 8c fes pieds en g par eonféquent l’image & l’objet feront dans le diamètre vertical du demi-eercle E b e. Que le miroir s’élève en faifant feulement un angle de 45 degrés au pied de l’objet, comme dans la Fig. 11. alors on verra l’homme-dans, le rayon horizontal œe :• 6c par
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- Expérimentale- r9?
- conféquent fon image aura parcouru = tin quart de cercle ,• par le mouve- Xyi ment angulaire du miroir qui n’aura ^E§° été que de q,$: dégrés ; c’eft par cette raifon que quand on tranfporte un miroir, le moindre mouvement qu’on lui fait faire, paroît beaucoup plus grand, à en juger par celui des images qu’on apperçoit derrière. Les ré> flets de lumière qui fe font par une •pièce d’eau, font toujours des mou-vemens très-fenfibles, quoique l’eau paroifle n’en avoir prefque point : & les tèlefcopes de réfledion font plus difficiles que les autres à manier, pour ceux qui n'en ont point acquis l’habitude ; parce «que le moindre mouvement qu’on donne aux miroirs fair fant faire un grand chemin à l’image que l’on cherche, la rend plus difficile à faifir,, du la fait perdre aifément quand on la tient.
- Les miroirs plans ont encore la propriété de conferver aux images 9 des figures parfaitement conformes à'
- -celles des objets 5 & toujours par la ra i fo nq u el a:d ifi an ce a g, Fig.. 8. elï égale'à ac: car fi vous appliquez cette règle à tous les points EyFy Gyôte*
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- XVI. Le ç o n.
- T92 Leçons de PHrsïQtrg des Fig. 1 o. & 11, vous verrez que et étant égal à cE,f dèt d F,g h à. b G9 ôcc. ileft de toute néceiïité que e,f^g, fe trouvent dans une ligne droite , comme E, F, G. Sc conféquemment fi la partie F de l’objet, fe trouvoit hors de la ligne E a, le point correfpon-dant/, feroit vû auffiplus près ou plus loin que la lignq ae : en un mot la figure n’étant autre chofe que i’arrange-. ment des parties, & les miroirs plans rendant des images dont les parties font arrangées comme celles de l’objet, on peut dire en toute fureté, qu'ils confervent aux images des figures conformes à celles des objets , & que quand cela n’arrive pas, c'efl: q[ue le miroir n'eft point parfaitement droit en tous fens.
- L'image qu’on apperçoit dans un miroir peut fervir d’objet elle-même , & fe voir une fécondé fois dans un autre miroir ; & fi celui-ci eft placé de façon à la renvoyer fur le premier, elle peut être apperçue un grand nombre de fois dans le même r c’eft ce que Ton fait tous les jours dans un appartement où l’on fufpend un luftre entre deux glaces, élevées parallèlement
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- Expérimentale. 195 parallèlement*l’une vis-à-vis de l’autre ; mais comme l'image qui fert d’objeft, efl: plus éloignée du miroir ^ que l’objet même, elle doit auffi pa-roître plus loin derrière que la première image, & ainfi des autres ; voilà pourquoi dans l’exemple que je viens ’ de 1 citer, il paroît tant de luftres les uns -après les autres dans le même alignement. Les plus éloignées de ces images font auffi les plus foibiesparce que dans chaque réfîe&ion il y a toujours une partie des rayons qui s’éteignent ou qui fe difperfent,, ce qui fait que les der-. » niéres font formées avec une moindre quantité de dumiére, <Sc qu’elles ont l’air d’être plus effacées, é r ' On fait par curiofité des miroirs à . plufieurs faces planes, prifmatiques & pyramidaux, dont la propriété elLde raffembler dans une feule ima- , ge & fans' interruption plufieurs1 objets ou plufieurs-parties d’un même _deffein, difperfés & féparés par des efpaces vuides, ou remplis par d’autres figures qui ne fe • repréfentenC ppint dans le miroir. Ges effets, ne feront pas; difficiles à explique r.p que Tome V* JR
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- ï£>4 Leçons de P ri ysjque quiconque aura bien compris ce XVI. que j’ai dit précédemment touchant' tEç.piN. ies miroirs droits. Suppofons , par exemple, qu’il y ait quatre' faces réfléchifiantes élevées perpendiculairement. autour d’une bafe , telle, que AB CD E, Fig. 11. Il eft évh dent que l'oeil placé à une certaine diftance, comme F, & élevé d’un pied ou environ au - deftiis du plan qui porte le miroir, appercevra par les rayons réfléchis A F, B F, CFj DF, 8c femblables, tout ce qui fera deffiné dans les efpaces A B GH, B CI K, &c. 8c que tout ce qui ne s’y trouvera pas renfermé ne fe verra point dans le miroir, fi l’oeil ne fe porte ni à droite ni à gauche ce qui donne" la liberté de. remplir d’objets étrangers au defiein , les efpaces HBI, KCL, MD N, & de dé-, guifer par ce moyen la figure dont le miroir doit repréfenter l’image , 8c dont les parties font féparées par ces triangles. - ; h-v.
- Il en eft à-peu-près de même d’un miroir pyramidal , dont les faces font des plans triangulaires : autant il .y a de côtés à la bafe, Fig. 13.
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- Expérimentale. autant on obferve fur lé carton de's triangles dans lefquels on renferme ^ toutes les parties du deffein , que le ** miroir doit raiTèmbler & faire voir à . ,rœil, qui fe place pour cela dans Taxe prolongé de la pyramide, afin de pouvoir découvrir toutes les faces réflechiflantes. Ce qui fe trouve défi* ïîné dans les places A, B, C, D, fe voit dans les parties correfpondan-tes de la bafe a, b, c, dt & cette image ne comprend rien de tout ce qu’on peut avoir mis en E, F, G, H, pour interrompre le defiein & empêcher qu’on n’apperçoive les rapports que fes parties ont entr’elles.
- Il efl: à propos d’obferver que les rayons réfléchis g G, h G, i Gf font voir les points ^5 C 14. dans un ordre tout-à-fait oppofé à celui qu’ils ont fur le carton, comme on le peut voir par les parties correfpondantes de l’image a, b, c ; &c comme c’eft la même chofe pour tous les triangles, on voit qu’il faut que toutes les parties de la figure qui font renfermées dans chacun d’eux, foient placées à contre-fens, afin que l’image apperçuc dans le miroir repréfente fon objet
- XVI.
- EÇ Otfc)
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- iÿ6 Leçons de Physique au naturel : c’eft encore une raifon pour laquelle on a tant de peine à deviner ce que portent ces cartons, quand on les regarde fans l’aide du miroir.
- Voilà les principaux effets des miroirs plans ; paffons à ceux des miroirs courbes , qui font convexes.
- QUATRIEME CAS.
- Si des rayons çonvergcns dans leur incidence font réfléchis par un miroir convexe.
- V. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Dans cette expérience & dans les deux fuivantes , on fe fert encore du. grand cercle repréfenté par la Fig. i. Mais au lieu du miroir pian, on mec en C D le miroir convexe, & l’on y fait tomber deux rayons convergens, de la même manière que dans la IV. Expérience.
- Effets.
- Les deux rayons réfléchis, au lieu de ne former qu’un point lumineux, en fe réuaiffant fur le chaffis B9 y
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- •XVI.
- Expérimentale. *97 marquent deux images diRinétes : ce qui montre bien clairement, que leur convergence n’efl: pas aufli grande £<*ONf .qu'elle étoit avant qu’ils euUent touché le miroir.
- CINQUIEME CAS.
- Si des rayons qui tombent parallèles entr -^ eux font réfléchis par un miroir convexe.
- VI. EXPERIENCE.
- ¥ REPARAT! O N,
- Lè miroir.convexe reliant en placé , il faut opérer comme dans la II. Expérience , après avoir ôté le verre qui couvre le diaphragme:en A.
- E
- F F E T S.
- • Les deux rayons réfléchis deviennent divergens entr’eux , ce que Ton apperçoit tant par leur écartement qui augmente toujours depuis le miroir jufqu’au chalïis B ; que par la dillance réciproque des images, qui ell confidérabîement plus grande que celle des trous, par où paflent les rayons en A*
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- XVI.
- îiJEÇON.
- 198 Leçons de Physique S SIXIEME CAS.
- Si des rayons divergens font réfléchis far un miroir convexe.
- \VII. EXPERIENCE.
- Préparation.
- On fait diverger les rayons inci-dens de la même manière , & par le même moyen que dans la III. Expérience , en laiffant toujours le miroir convexe en place.
- Effets•
- Après la réfledion, les deux cercles lumineux font plus diftans l’un de l’autre fur le chaflis tranfparent* qu'ils ne le font x lorfque le miroir étant ôté, ils arrivent directement vers. E i ce qui montre qu’ils font plus di-vergens étant réfléchis, qu’ils ne le font dans leur incidence.
- Explication.
- Comme nous avons repréfenté le miroir plan par une ligne droite ^celui des trois dernières Expériences, peut être exprimé par une courbe
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- Expérimentale, i 9P dont la convexité fe préfence aux :===! rayons incidens : or une ligne cour- XVI be, comme je l'ai déjà dit en plu- kEço fieurs endroits de cet Ouvrage, eff un affemblage de lignes droites infiniment courtes & infenfiblemenc inclinées entr’elles. Pour en rai-fonner d'une manière plus commode êc plus facile à comprendre, faifons ces élémens d'une grandeur fenfi-ble, ainfl que leurs dégrés d’in cli-nai fon-, & l'on verra bien-tôt pourquoi les rayons réfléchis par on miroir convexe, ne gardent plus en-tr’eux le même ordre, la même po-fition qu'ils a voient dans le terns qu'ils venoient au miroir : car chacun d'eux faifant fon angle de ré-fledion égal à celui de fon incidence, & les parties du miroir qui fe fuivent immédiatement, étant plus inclinées pour un des rayons inct-dens que pour celui qui le devance ou qui le fuit, il doit arriver le plus fouvent, que les rayons réfléchis s'approchent ou s'écartent les uns des autres plus qu’auparavant ;
- & c'eff le dernier de ces deux effets qui a lieu , quand la lumière tombe K iv
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- 2oo L-eçonsde Physique fur l'extérieur de la courbure, foi> XVI. mée par les parties réfléchifiantes z Leçon. ajnfi ]es ray0ns parallèles a b, cdr Fig. 15. en frappant les parties d 8c b du miroir, 8c faifant les angles de réfleétion e bf, 6c h d i, égaux à ceux d’incidence a. b g, 8c c dk , deviennent divergens 8c vont aboutir aux points e, h.
- On .voit de même en jettant les yeux fur les Fig. 16-6c 17. que la même 'régie ; étant obfervée , les rayons qui auroient leur point de convergence en m> après la réflecr lion ne fe réunifient plus, qu’en l $ êc que ceux dont la divergence fe-roit à- peine fenfible à la diftance m 3 prennent un écartement beaucoup, plus grand vers l qui défigne un pareil dégré d'éloignement.
- Le miroir dont nous avons fait ufage dans les dernières Expériences, n’a qu'une fimple courbure, & cela fuffit, quand on ne confidere que les rayons de lumière qui font dans un même plan : mais il efi aifé de voir que ce qui en réfuîte peut s'appliquer à des miroirs d’une courbure uniforme dans tous les fens?
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- Expérimentale, sot tels que font, par exemple, les miroirs fphériques convexes ; car comme chaque faifceau de rayons cyîin-drique ou pyramidal coupé fuivant la longueur de Ton axe peut fournir une infinité de plans, tous les filets de lumière qui fe trouveront dans ces plans aboutiront toujours fur le miroir, dans une ligne dont on pourra dire tout ce que nous avons remarqué par rapport aux points d, b y Scc. des Figures 16. & 17.
- On doit donc regarder comme des faits certains, i°. Que tous les miroirs de cette efpéce, petits ou grands , diminuent pour le moins la convergence dés rayons qui tendent à fe réunir.
- 2.°. Qu’ils rendent dîvergens ceux qui ne font que parallèles.
- . 30. Qu’ils augmentent la divergence de ceux qui en avoient déjà avant que d’être réfléchis ces effets immédiats en occafionnent plufieurs autres qui ont rapport foit à la production de la chaleur, foit à la vifion des objets5 je vais en rapporter quelques-uns..
- XVI.
- Leçon^
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- XVI.
- L E ç O N*
- 202 Leçons de Physique Applications
- L’on employeroit inutilement les miroirs convexes pour augmenter la chaleur qui vient des rayons folâtres ; car la lumière de cet a lire étant naturellement prefque parallèle à elle-même, bien loin de devenir convergente, comme il faudroit qu'elle le fût pour acquérir plus de force,ne peut que diverger & fe raréfier, lorfqu’elle efl réfléchie par de telles furfaces.
- Comme les planètes qui nous ren-voyent les rayons du foleil, font fphériques, ou à-peu-près, la lumière qui nous en vient ne peut être que fort affoiblie, non-feulement parce qu’elle fait un plus long trajet en paflant de fa fource à ces corps cé-îeftes, & de ces corps jufqu’à notre globe, mais encore parce qu'il n’y en a qu’une partie de réfléchie vers nous, & que ce qui nous en arrive efl: très-raréfié, par la divergence que lui donne la fphéricité des furfaces réfléchiflantes. M. Bou-guer prétend, d’après des Expériences qu’il a faites avec foin , que la lumière de la pleine Lune, à.fa moyen*-
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- Expérimentale. 203 ne diftance de la terre, eft trois cens .— mille fois plus rare que celle du So- XVI. leil : c'eft pour cela fans doute, quel- Leç^ »*• le ne produit aucune chaleur fenfi-ble, lors même qu’on la raffemble par le moyen des miroirs. Car quand on parviendrait à la condenfer autant qu'elle a été raréfiée par le corps fphérique qui nous la renvoyé, ce qui ferait difficile à exécuter, elle aurait toujours bien moins de force, que quand elle vient directement du foleil à nous, à caufe du grand nombre de rayons qui s’abforbent* quife détournent ou qui s'éteignent , foit en touchant le corps qui doit les réfléchir, foit en traverfant l'at-mofphére terreflre.
- C'eft un fait certain & connu de tous les Voyageurs, que fur le fom-met des hautes montagnes, la chaleur du foleil fe fait beaucoup moins fentir, que dans les gorges ou dans les plaines baffes ; il y fait toujours froid. Parmi les caufes qui contribuent à- cet effet, on peut légitimement compter la divergence des rayons de lumière confidérablemenc augmentée par la figure arrondie. di&
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- àc>4 Leçons de Ph ys ique i. terrein : car, comme je !ai déjà re-
- XVI. marqué ailleurs, * la chaleur qu’on L Tom N* éprouve a fur face de la terre, vient p^.334.^ non-feulement des rayons direéls du Soleil, mais aufli des rayons réfléchis : ceux-ci étant raréfiés ou dis— perfés par la manière dont ils rejail-liflent, i’eflet total doit être moindre.
- Les miroirs convexes, comme ceux qui font plans , font toujours voir l’image derrière la furface réfléchit fante & dans une fituation conforme à celle de l’objet ; mais au lieu que dans ceux-ci, le point de réfleélion fe trouve à égales diflances entre l’une 3c l’autre, dans ceux-là l’image e fl rapprochée à proportion de la convexité plus ou moins grande : cette différence vient de ce que la divergence naturelle des rayons qui partent de chaque point vifible de l’objet, fe trouve augmentée après la réfleélion, comme nous l’avons vu par la VIL Expérience ; ce qui rapproche immanquablement de l’oeil leur point de réunion, auquel nous rapportons la partie de l’objet dont ces rayons nous tracent l’image: voyez la Fig.. 1 B- & comparez-la avec la &L
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- Expérimentale. 20^
- Un autre effet par lequel les miroirs convexes différent des miroirs droits j c’eft qu'ils rendent 1’image £Ç0N * toujours plus petite que fon objet 9 ôç cela d’autant plus que celui-ci s’é- . loigne davantage de la furface ré-fléchiffante : on en appercevra la rai-fon li Ton confidere un peu les con- féquences que doit avoir la V. Expérience , par laquelle nous avons fait voir, que des rayons convergens dans leur incidence, le fonttoujoursmoins après avoir été réfléchis par unefurface convexe : car c’eft pour cela que les deux rayons Ce, D d, Fig, 19. fe réunifient plus loin qu’ils n’auroientfait fans la'rencontre du miroir ab $ ôc par cette nouvelle difpofition, ils font voir l’image fous un angle plus petit que celui fous lequel on eût vu l’objet en le regardant dire&ement du point /.
- Si le même objet s’éloigne davantage du miroir, les rayons inci-. dens ce, dd, devenant par-là moins convergens , fe réuniront après la réfle&ion encore plus loin que dans le premier cas, ce qui fera voir l’image fous l’angle eg ds plus petit que e i d.
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- . ET"- llli" -
- XVI.
- Leçon
- 206 Leçons de Physique i II faut remarquer que quand un miroir convexe diminue la conver- gence des rayons qu’il réfléchit, c’eft le moindre effet qu’il puilfe produire ; car il peut arriver, foit par une plus grande convexité du miroir, foit par une moindre convergence des rayons qui tombent delfus, que ceux-ci, après la réfledion, fe trouvent parallèles ou même divergens, & tous ceux à qui cela arrive , ne peuvent plus fe croifer dans l’oeil, ni par conféquent concourir à y former l’image de ce que Ton cherche à voir. Rendons ceci plus intelligible par une figure.
- Soit a b, Fig. 20. un miroir convexe faifant partie d’une fphére dont îe centre feroit en c. Si des deux extrémités d, e, d’un objet, vous conduirez des rayons divergens qui occupent les deux efpaces af, bf, en faifant les angles de réfledion égaux à ceux d’incidence, vous trouverez i°. que les rayons db, ei, qui tendent au centre de la fphéricité, fe refléchiffent fur eux-mêmes ; puifqu’étant comme des rayons prolongés de la fphére dont le miroir fait partie, ils ne font,
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- ’1 \>M. 1'. X / I . J<y. l'iLX . iJI
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- Expérimentale. 207 ni plus ni moins inclinés vers a ou vers b, que vers /. Ces rayons font donc fort divergens entr’eux, & fort éloignés de fe joindre en quelque endroit que ce foir. 20. Cet effet fera encore plus remarquable dans les rayons réfléchis par les parties ah 8c bi, comme on peut s’en afsûrec par la feule infpeétion de la figure. 3°. L’on reconnoîtra que depuis h jufqu’en 8c dans la partie corref-pondante depuis i jufqu’en l, les rayons réfléchis perdent peu*à-peu cette divergence , & qu’ils deviennent enfin parallèles : ce qui ne fuffîc point encore pour faire entrer dans l’oeil des rayons venant des deux extrémités oppofées d, e, ou, ce qui eff la même chofe, pour faire voir l’objet en entier. q°. Mais à compter exclufivement des points k 8c /, où les rayons incidens tendent en m, qui eft le quart du diamètre de la fphéricité, la lumière réfléchie converge fur l’axe prolongé fg : par-tout où l’oeil fe trouvera placé dans cette ligne , il verra l’objet entier dans la partie kj du miroir, 8c il le verra fous des angles de plus
- XVï.
- Leçon*
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- \2oB Leçons de- Physique ' " en plus petits , à mefure 'qu'il s'éloi-
- XVI. gneradavantage du miroir, en fe pla-Leçon. çani fucceffivement en n, en^, &c.
- Un objet dune certaine grandeur, & dont les dimenfions font droites, fe repréfente dans un miroir convexe, fous une figure différente de celle qu’il a ; parce que n’ayant point toutes- fes parties à égales diftancesde la furtace réfléchiffante , 8c chacune d’elles fe repréfentant derrière le miroir dans un dégré d’éloignement proportionnel à celui qu’elle a par fa pofition devant le miroir, il eft de tourte néceffité que l'image du pointe pa-roiffe plus p>ès que celles des points d t e, & que cette ligne qui eft droite ait l’apparence d'une courbe : un miroir convexe ne peut rendre les images conformes aux objets, que quand ceux-ci fe préfentent avec des furfa-ces parallèles à fa courbure.
- Si les miroirs dont nous parlons,1 font infidèles par rapport aux-figures des objets qu’ils nous repréfen-tent, on peut leur reprocher encore de rendre avec peu d’exaefitude les mouvemens qui fe paffent devant eux, &l’un eft une fuite néceffaire de
- l’autre;
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- Expérimentale, 2.0$ l’autre; car un corps qui fe meut de- < vaut un miroir ne fait que fe préfenter XVI. fucceflivement dans différens lieux: Leçon. fi en paflant de l’un à l’autre, il parcourt des lignes ou des furfaces qui ne foient point parallèles à la courbure du miroir, comme cela arrive le plus fouvent,: ce corps, par les rai-fons que je viens d’alléguer, aura dans le miroir des apparences fuccefîives, dont la fuite ne répondra pas exactement à celle des polirions qu’il aura prifes réellement-
- On voit par expérience la vérité 4e tout ce que je viens de remarquer au fujet des miroirs convexes en arrêtant la vûe fur un bouton d’or ou d'argent bien bruni, fur une boîte de montre, &c. on y voit fon vifage , comme dans une miniature *. on l’y voit dans fa fituation naturelle, & fort près derrière la furface réfîéchif-fante ; mais rarement le voit-on def-finé coreCtement, & les mouvemens de cette image ne répondent pas non plus bien exactement à ceux qu’on lui donne à imiter : cela vient, fans doute , des irrégularités de ces petits miroirs deftinés à briller, plutôt qu’à Tome V. S
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- \2to Leçons de Physique r repréfenter des images ; mais quand' ils feroient taillés poutce dernier ef-* fet, ils auraient toujours dans les cas ordinaires les imperfections que j’ai' remarquées ci-deffus.
- Cependant, quand l'objet eft loin du miroir, que le miroir a beaucoup de largeur & peu de convexité, les images ne fe défigurent pas fenfible-ment ; le deiïinateur , ou le peintre qui veut s'en aider , pour réduire un tableau du grand au petit ne laiffe pas que d’en tirer un parti afifez avantageux.
- On voit dans les cabinets des curieux certaines glaces qui font bien droites à l'extérieur, 8c qui fonttrès-fenfiblement l'effet des miroirs convexes. Affez fouvent le même mon* ceau préfénte plufieurs de ces petits miroirs qui paroîffent bombés, 8c qur font en cela une illufion dont on ne* fe défabufe que par le taff : en effet la furface antérieure de la glace eft plane dans toute fon étendue ; mais l'autre eft creufée en portionsÿ.dè fphére concave, 8c enduite de' Vif argent & d’étain. Cet endtiit métal-, îique fur lequel fe fait la plus grandq ;
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- E x I» E R IME N T A' C E. AIT
- refleèlion. de là lumière , eu s'appliquant dans les creux,.forme des miroirs; convexes du côté dès objets Sc dufpe&atèur, & en produit tous les effets". 'Voyons 'maintenant' ceux des miroirs concaves.-
- XVÏip '
- L e ç oiits
- -c
- SEPTIEME CAS.
- y*
- j i i
- Svdefràyons^aralleleS’fqMréfi/chis , ' un- mirdiriçqncaveiïslï^i
- , * % 1 l f
- VIII. EXPERIENCE..
- i • • .. * y
- t , f\U-r T R E P\k RlU TÎO N.--
- , x ç -- . - _ .. .. _ . ^ - . _ . _ . .
- » Cette Expériencejdoit fepréparreç comme la: fecopde-,5 exceptq} qu’au fieu du miroir plan o%,met en^Ci) celui’qui» eft concave,. Figi 2,. . \ -:j
- v rr . ;T
- v -h. * ’ ï'j jix, —»
- V J U J X
- ' rw •> e \ ♦ rr-
- : - > ../ . t ..;iî
- ;-« ( rv
- E FEE T S.
- . ;e '"-y- 'i.:.'.; r; ; •)
- - « tes deux rayons, après avoir tbucKé; le miroir , deviennent, çonvergens-entr’eux, Sc ne font plus qu’une très-petite image lümineufe , fur le papier dif chaffis 2?.
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- 2i-2 Leçons de Physique
- '-zzr~ HUITIEME CAS. '
- A VI. . -
- jL e ç on. Si des rayons convergens cntreux fon£
- réfléchis par un miroir concave.
- IX. EXPERIENCE.
- T R E P A R AT I O N.
- Laiffez l’appareil tel qu’il étoic dans la dernière Expérience, & ajoutez, fur le diaphragme en A, le verre lenticulaire de là IVe.
- . L. Effets.
- Les deux rayons incidens dont îë point de convergence efl en E, ( ce quon peut aifément réconnoître, en ôtant lé miroir pour les lailTer palier) le réunifTent après la réfle&ion , & fe croifent dans l.’efpace qui e 11 entre le miroir & le chaffis B * c’efl-à-dire,. que leur convergence eft augmentée eônlï.dérablement.
- ; NEUVIEME CAS.
- Si des rayons divergens dans leur incidence font réfléchis par un miroir concave.
- X. EXPERIENCE
- P R E P A RA TI ON.
- Répétez tout ce qui a été fait dans
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- %
- Experimentale. z\ j la fécondé Expérience, en employant toujours le miroir concave, au lieu du •miroir droit.
- ; E F F E t s.
- '-Les deux rayons réfléchis marquent fur le chaffis B, deux images bien plus-rapprochées l’une dé l’autre , qu’elles lie l’étoient fur le même ehaflfis abaif-fé en E, lorfqu’en ôtant le miroir,, on y laifîbit aller les deux rayons in-eidens r ce qui montre que la réflec-tion caufée par le miroir a beaucoup diminué la divergence qu’avoientles rayons avant que d’y arriver.
- De ces dernières Expériences-il ré-fulte trois vérités fondamentales. i°. Que par la réflexion qui fe fait de la lumière furies miroirs-concaves , les rayons convérgens dans leur incidence le deviennent davantage.
- - -2°. Que les rayons parallèles font rendus convérgens.
- - 30. Que ceux qui tombent diver-gens le. deviennent moins, & qu’ils peuvent devenir parallèles, ou con-vergens.
- Explication.
- Après ce que j’ai dit *• pour expli*
- XVI.
- L E Ç .O Nar ‘
- *Page i9Çi
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- XVI. Eæ ç, o n.
- ÆT4 L E Ç'O'N'S DE FffYS IQ1TE
- ïquer les effets des miroirs convexesy, nous devons regarder les élémens. des concaves comme de petites fa-, ces planes inclinées lés unes vers les autres, de même que les lignes a cr le, Fig. 21. Les rayons qui tombent deffus, faifant fur chacune d'elles des> angles de réfle&ion égaux à ceux de. leur incidence , doivent de toute né— ceffité fe rapprocher l'un de l’autre:; voilà pourquoi, dans la VIII. Expé^ rience,les rayons réfléchis font devenus convergens de parallèles qu’ils, étoient. Le parallélifme eff comme le point de partage entre la convergence1 & la divergence, pour lé peu que les rayons fortent de cette efpéce d’équilibre , en s’inclinant les uns vers les autres, il faut néceffairement qu'ils' commencent à converger vers un; point de réunion.
- L'effet effentiel & immanquable du miroir concave étant donc de rapprocher les uns des autres les rayons de lumière qu’il, réfléchit, on voit tout d'un coup, &fans autre explication, pourquoi les rayons de la IX. Expérience font devenus plus convergens qu'ils nJétoient, & comment ceux de
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- Expérimentale, zif îa X? ont perdu une partie de leur divergence.
- Mais puifque ees effets dépendent principalement de l’inclinaifon refi-pedi.ve des parties du miroir,, plus fa* eourbure fera grande plus on doit s’attendre qu’il condenfera la lumière^, ou qu’il la raffembîera dans un* plus petit efpaçe ; & comme la réflec-tion a toujours un rapport confiant avec l’incidence, il eff certain que les-rayons réfléchis par un miroir conca--ve d’une courbure déterminée -fe raf-femblent d’autant plusqu’ils en •étoient moins éloignés:, où qu’ils y ëtoient plus difpofés en arrivant à la fu.rface réfléchiffante : ainff toutes chofes égalés d’ailleurs, les "rayons qui convergent le plus avant que de toucher le miroir * font ceux qui fe réunifient le plus près de lui après l’avoir touché ; & ceux.qui divergent le moins dans leur incidence, font les plus propres à devenir parallèles ou cônvergens, par la réfleèlion.
- Quand un miroir concave rend les rayons cônvergens, l’endroit où ils fe raffemblent s’appelle^ôj^r ; oc faisant ma dernière remarque 3 ce foyer ,
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- XVI.
- IL E Ç O N '.-
- z\6 Leçons de Physique n'efl: pas le même pour toutes fortes de rayons incidens.
- Si les rayons tombent parallèles,, comme a by de. Fig. 22. fur un miroir fphérique concave, en obfervant que les angles de réfledion foient égaux à ceux d'incidence, on trouve qu’ils fe raffemblent dans un petit efpace (a) en F ; c’efl-à-dire, a une diftance du miroir, qui eft le quart du diamètre de fa fphéricité.
- Des rayons qui tomberaient con-vergens, commefg,hi, fur le même miroir -, auraient leur foyer plus près , en K, par exemple 5 & tels qui feraient divergens, comme lm, nof avant d’être réfléchis, auroient leur point de convergence en P ; c’efl-àr dire , plus loin du miroir, que 1e foyer des rayons, parallèles.
- A P P II C A TI O N S.
- La Phyfique confidere dans Pufage des miroirs concaves deux fortes (a) Je dis dans un petit efpace, & non darrs un point, parce que la courbure fphérique n’eft pas celle qu’il faudroit, pour faire coincider exa&ement tous les rayons réfléchis : cela n’arrive qu’à ceux qui font le plus près de l’axe du miroir,
- d’effets^
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- Expérimentale* at.7 d’effets. Les uns confident à raffem-,bler dans un petit efpace des rayons de feu ou de lumière, au point d’échauffer confidérablement, de brûler, .de fondrede calciner les corps lés plus compads & les plus durs : les autres concernent les apparences des objets que ces miroirs nous repréfen-tent. Lai déjà parlé des premiers, 8c „je crois, avoir dit fur cela ce qu’il y a de plus effenti.el à fçavoir,' en traitant des différentes manières d’exciter le feu, dans la XIII. Leçon : j’ajouterai feulement ici un fait qui efi: très-curieux 8c très-propre à confirmer ce que j’ai prouvé dans les dernières Ex-
- f •• *
- periençes.
- Si l’on éleve verticalement & pa-’lrailélernènt entr’eux, deux miroirs fphériques concaves de 15 à 1 8 pou-, ces de diamètre, 8c d’une telle courbure, que le point de réunion des rayons qui tombent parallèles, foit à ia ou 15 pouces de la furface réflé-chiffante, un charbon bien ardent, placé au foyer de l’un de ces miroirs,, allume de l’amadoue ou de la poudre à canon au foyer.de l’autre, y eût-il 25 ou 30 p!ieds de diffance entre les deux, 1 ome V. T
- XVI.
- Leçon#
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- XVI.. L e c’o n.
- ^r8, Leçons de Physique
- Cette belle Expérience iVexâge pas des miroirs bien parfaits; M. Varinge qui tenoit cette Expérience des Jéfui-tes dé Prague, & de qui nous l’avons reçue, nJémplbydit pour cela que dès miroirs de bois dorés (a), je la répété depuis 20 ans avet des cartons atr-gèntés & brunis de 18 pouces de diamètre , & dont la furfàce concave fait partie d'une fphëre creufe de -2 pieds dé râÿdh. Je me fuis apperçu cependant qifiin enduit de feuilles d’or eft préférable à celui d’argent, hon-feulement parée quJil feconferve mieux , mais âiifïï parce qu’il réfléchit plus p u ilia ni ment lés rayons de feu.
- Mais ce qu’il y a d'efïentiel à Ob-
- ( a ) Le Pere Zahn dans fon Ôculus artijîcia* /z\r, p. 7 5 $. dit qù’un nommé digne de foi lui à voit dit avoir yu à Vienne deux miroirs ipli étriqués concaves qui faifoient cet effet .étant placés à 20 pieds de diftance l’un de l’autre. Le P. Cavalier dans ’fon Traité délie fe'ttidne coniche , cap-, 7.7. dit .qu’il a mis des cHà’rb'ons ardèns âu foyer d’un miroir fphériqüe de plomb à & que les rayons s’étant réfléchis parallèlement, il les avoir réunis enfitite .avec un miroir concavè formé en cône parabor-Üqüe tronqué de façon , que le foyer fë’trou-voi-t derrière le miroir'dans la partie tronquée, & que p’ar ce moyen il avoit mis le feu à des matières combuïtibles.
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- Expérimentale.
- ïerver pour le fu-ccès de l’Expérience, or"*.••g
- -c’efl: qu’il faut exciter par un fouille XV). égal le charbon du côté qui regarde Leçon* le miroir donc il occupe le foyer ; 6c pour cela M, Dufay fe fervoittrès in* génieufement de la vapeur dilatée d’un éolypile dont le col étoit un peu plus long que d’ordinaire, afin que le corps du vailfeau & le réchaud fur lequel il étoit pofé, étant plus bas que le bord inférieur du miroir , n’empê-chalfent point les rayons de feu de parvenir à cette partie de la fur fa ce réfléchifiante. Au lieu de cela je me fers allez commodément d’un fouf-flet à double ame, dont je fais en* trer le bout dans un tuyau de fer-blanc qui eft fixé dans un trou pratiqué au centre de mon miroir , & qui va aboutir à deux pouces du charbon. Je dois dire encore qu’il elf plus aiféxde reulîir dans robfcurité qu’en plein jour ; & qu’il eft bon qu’il y ait une perfonne à chaque miroir, l’une pour exciter le feu bien également 8c fans interruption, l’antre pour tenir le corps combulfible dans le vrai foyer au moment où ilparoît le plus ardent.
- Après ce que j’ai dit dans la der-
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- non
- XVI.
- Leçon.
- 220 Leçons de Physique niére explication touchant la manière dont fe forment les foyers des miroirs concaves, l’explication du fait que je viens de rapporter fe préfente d’elle-même ; car puifque les rayons parallèles a b, d e y Fig. 22. devien-r nent convergens en F, en vertu des angles de réfleétion égaux à ceux d’incidence, réciproquement & par la même raifon, tous les rayons qui comme F b, Fe, viennent au miroir d’un point radieux placé en F, doivent fe réfléchir parallèlement entr’eux ; & c’efl: ce qui arrive à ceux du charbon ardent.
- Enfuite, quand ce faifceau de rayons parallèles vient à rencontrer un femblable miroir, il eft réfléchi une fécondé fois, 8c tous les filets qui le compofent devenus convergens, fe raffemblent dans le petit efpace où eff placée l’amadoue , 8c y font naître une chaleur capable de l’allumer.
- En fuppofant que le charbon foit placé bien exa&ement au foyer du premier miroir, & que par-là les rayons réfléchis foient bien parallèles, cette Expérience pourroit réuf-jfïr à des diflances beaucoup plus
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- Expérimentale. 221 grandes que celles de 25 ou 30 pieds ; =r puifque le fécond miroir, à quelque éloignement quon le mît, recevroit ^ toujours la même quantité de rayons qui feroient renvoyés par le premier ; mais la maffe d’air qui fe trouve inter-pofée, y caufe néceftairement un déchet, & par cette raifon les miroirs ne peuvent être écartés l’un de l’autre que d’une certaine quantité, qui doit varier félon la beauté & la grandeur des miroirs , la quantité & l’activité du feu qu’on employé, l’état actuel de î’atmofphére, &c. M. Dufay avec des miroirs de plâtre dorés de 20 pouces de diamètre, enflammoit de l’amadoue à 50 pieds de diftance.
- Les miroirs plans, & ceux qui font convexes, nous font toujours voir l’image de l’objet derrière la furface ré-fléchiftante j c’eft-à-dire , qu’ils fe trouvent entre cette image & l’oeil du fpe&ateur : il n’en eft pas de même des miroirs concaves; ils ne produi-fent cet effet que dans certains cas, lorfque l’objet eft placé devant eux, à une diftance qui n’égale point le quart du diamètre de leur fphéricité; ç’eft-à-dire, plus près que le point
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- XVI.
- Leçon.
- 222 Leçons de Physique -F. Fig. 23. dans Jes autres cas Limage fort y pour ainfi dire, du miroir & s’avance plus ou moins, fuivant l’éloignement de l'objet à la furface réfléchiffante.
- Pour bien entendre ceci, & ce qui fuivra, il eft à propos de fe rappel-ler deux principesqùi ont été établis dans l’article précédent : fçavoir, i°. que chaque point éclairé d’un objet nous devient vifible par un faifceau de rayons divergens, par une pyramide de lumière , dont la bafe efl: égale à l’ouverture de la prunelle de l'œil ; de forte que fi les filets ou rayons qui forment cette pyramide,, par quelque caufe que ce puifie être,, an lieu de divergens qu'ils font naturellement, fe préfentent, ou parallèles , ou convergens > nous ceflons. de voir diflinélement le point éclairé d'où ils procèdent (a). J’en dirai les raifons, îorfque j’expliquerai les parties de l’œil (Scieurs fonctions: 2°. que nous ne fçaurions voir un objet entier, à moins que des extrémités op-
- (a) Ceci doit s’entendre des vues ordinaires , & non pas de celles des prelbytes dont il âera parlé dans la fuite.
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- Experimentale. 223 pôfées de fes dimenfîons il ne fe faiïe Vers,l’œil un concours de ces faif-ceaux ou pyramides donc je viens de parler. Quand il arrive, par quelque moyen que ce lbit, que ces rayons perdent cette tendance commune qu'ils ont vers l'œil, jufqn'au point de devenir feulement parallèles entr'eüx, la vifio'n alors ne peut plus fe faire que tres-imparfaitement.
- „ Cela pofé, fi' Ton confiderë maintenant que le foyer des rayons parallèles-e fi en F, 8c qu’il faut par confé-quent que lë point radieux À fe trouve plus- près du miroir, pour que les rayons réfléchis Vers l'oeil confervent ce dégré dé divergence dont je viens de rappeller la nécèfiitéôn fehtira tout-d’un-conpr comment il tient a cette dernière condition que nous n'àpperceyions l’image derrière le miroir,- puifque c'eft par elle que les rayons.réfléchis,ont derrière la furface réfléchiflante un point de réunion a > ©tf nous rapportons le point radieux .ou vifible de l’objet.
- Et- comme par les grandeurs ref-
- r iv
- XVI.,
- Leçon.
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- 2^4 Leçons de Physique ' ' droits ne peut plus recevoir en même
- XVI. tems des rayons de tous les points Leçon, éclairés, cela fait quelquefois que l'objet ne nous efl pas repréfenté en entier.
- Lorfque le point radieux eft entre le quart & la moitié du diamètre de la fphéricité du miroir entre F ScC, les rayons réfléchis bE, dE, deviens nent convergens & fe croifent plus loin que le point C, en E, par exemple , ou plus loin, en s'écartant du miroir, fi le point radieux s’approche davantage du point F, comme je l'ai obfervé dans l'explication des der-uiéres Expériences. Or l’image fe peint par-tout où ces rayons fe réunifient, & cela fe peut prouver par le fait; il n’y a qu’à la recevoir fur un carton blanc expofé à cette diftance.
- Mais fi l’on veut recevoir cette image immédiatement dans l’oeil, ce n'eft point en E qu'il le faut placer, c’eft au-delà, à telle di flan ce où les rayons croifés ayent repris le dégré de divergence néceflaire ; c’eft pour cela qu'une perfonne qui efifaye de voir l'image de fa main entre elle & le miroir concave, ne l'apperçoiç
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- Expérimentale. 225 ~
- bien diftinclement, qu’en écartant_l_
- beaucoup fa tête de l'endroit où fe XVI. fait la repréfentation, dans le cas où Leç°n-Tpbjet Sc fon image fe touchent. En pareilles circonifances, l’Expérience réufîit mieux avec une épée nue qu’on porte en avant ; & c’elt encore par la même raifon.
- Toutes les fois que nous voyons ainfi l’image en deçà du miroir, elle > eft renverfée ; parce que les faifceaux de rayons qui partent des parties oppofées de l'objet, ne peuvent plus converger à l'oeil, qu'après s’être croi-fés entre l'objet & le miroir : c'eft-à-dire, que d'un nombre infini de pareilles pyramides de lumière qui procèdent, par exemple, des points A & JS', Fig. 24. & dont les unes fe croifént à différentes diflances, ôc d'autres ne fe croifént point, l'oeil, dans lé cas dont il s'agit, ne peut plus recevoir en même-temps que de celles. qui.ont fouffert cette croifure : or la pyramide incidente A E, portant après la réflection l'image du point A. en a, où fe réunifient fes propres rayons, & la pyramide B.GS par une conféquence néceffaire 3 pei-
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- XVI.
- 3L £ ç. O - Nv
- £26 Leçons de Fh vsï qu e' rgna-nt JS en bl'image fe trouve k contre-fens de l’objet, &' l'œil placé au-delà, en la recevant, la- voit dans-' cette fituation.
- Soit que l'oeil reçoive cette image par les rayons diré&s a H, b H, foit-que placé du côté du miroir, il Fap-perçoive par réfleétion fur un carton blanc,- dans* ce’ dernier cas comme dans le premier, elle - eft toujours' renverfée parce que les rayons réfléchis du carton à l’œil ne fe croi-' fent point en chemin-
- Nous avons remarqué précédemment , que le miroir convexe fait voir l’image plus petite, & plus près qu'elle ne paroît par un miroir plan : le miroir concave diffère auffi de ce dernier, mais par des effets tout op-pofés ; car lorfque l’image eft vue’ derrière la furface réfléchiffante , elle en paroît plus éloignée que l’objet ne l'eft par- devant, & nous la voyons* toujours amplifiée. La première de’ ees deux apparences , vient de ce que les rayons qui partent de chaque point de l’objet, perdent une-partie de leur divergence par la ré-jfe&ion du miroir x comme onde geuç
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- Expérimentale». 227 voir en comparant l’écartement que —'l1..11 t; les rayons auroient à la diftance â, XVT. Fig. 2.5, s’ils 11’avoient pas rencontré Leçonw le miroir, avec celui qu’ils ont dans l’œil après la réfleétion : ce qui fait que leur point de réunion a, où eli l’image du point A, fe trouve derrière la furface réfléchiiïante , bien plus éloigné que l’objet ne l’eflr par-devant, & il en elïde même de tous les autres points à proportion y. ce qui rend la fituation de l’image conforme à celle du corps qu’elle' repréfente.
- Quant à la grandeur de l’image^ elle eft augmentée , parce que, comme je l’ai obfervé plus haut, & prouvé par la IX. Expérience, des rayons qui font un peu convergens dans leur incidence, le deviennent davantage étant réfléchis par un miroir conca*-ve ; ainfl les axes des deux pyramides^ e 3 Bf, lefquels par leur convergence naturelle tendent à fe réunit en d, & feroient voir directement Fobjet fous l’angle* A dB , repréfen- , tent fon image fous l’angle a T) b^ qui* efl: beaucoup plus grand, à caufe de .leur réfledion par le miroir concaT
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- 228 Leçons de Physique r " ve, laquelle rapproche de beaucoup Leçon. ^eur P°*nt de convergence.
- Un miroir concave, qui a peu de courbure, rend allez fidèlement la figure d'un petit objet ; mais il n'en elt pas de même s'il eft bien creux relativement à Ton diamètre, ou que l’objet foit grand. Car pour l’ordinaire, les dimenfions de celui-ci n’étant point parallèles à la fur fa ce ré-fléchiflante, & les points vifibles fe repréfentant à des diftances proportionnées au dégré d’éloignement qu'ils ont devant le miroir, il eftde toute néceffité, que l'image qui réful-te de toutes ces repréfentations particulières, fafle voir dans des lignes courbes, ce qui fe préfente au miroir dans des lignes droites, ou, ce qui cft la même chofe, que la figure apparente ne foit pas conforme à la figure réelle de l’objet.
- On fait des miroirs concaves de verre comme on en fait de convexes, en prenant un morceau de glace un peu épais, dont on laifïe une des faces droite, & qu’on travaille de l’autre côté pour la rendre convexe; on étame enfuite cette dernière furfaee ^
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- Experimentale. 229 en y appliquant une feuille d’étairi avivée de mercure, comme on fait aux glaces ordinaires ; cet enduit prenant une forme concave du côté du verre qui le reçoit, a toutes les propriétés des miroirs donc je viens de parler en dernier lieu ; à cela près, que fepaiffeur du verre étant fore grande au milieu & bien moindre dans les autres endroits, caufe du déchet à la lumière & quelques irrégularités dans fes mouvemens.
- On en fait de plus réguliers & de plus grands avec des morceaux de glaces arrondis circulairement, auxquels on fait prendre une forme convenable , en les mettant à plat fur un mQule fphériquement concave, dans un four fait exprès, & que l’on chauffe jufqffà ce que la glace amollie fe foit exactement appliquée au creux préparé deffous pour la recevoir. Cet art a commencé en Angleterre : on me fit voir à Londres il y a vingt ans, des glaces courbées de cette manière , qui avoient deux pieds de diamètre ; peu de temps après, on m’en fit de pareilles à notre Manufacture
- XVI.
- Leçon*
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- - XVL SL®'£ o.z
- 230 Leçons de Physique * de faint Gobin [a) : on en courbe à préfent de plus grandes, tant en Angleterre qu'en France. M. de Buf-fon en montra une il y a quelque temps à l’Académie des Sciences , dont le diamètre étoit de trois pieds, & qui a voit été préparée au Jardin Boyai.
- Ce qu’il y a de plus difficile dans la .conftru&ion de ces miroirs concaves que l'on fait avec des glaces, Fur-tout, lorfqu'ils font grands & d’u-iie courbure un peu forte, c’efl: de mettre au teint la furface convexe , de manière qu'il n'y ait point de taches., ni de fautes confidérable9 : ce n'efl: point ici le lieu d'entrer fur cela dans une explication détaillée > je dirai feulement en gros, comment s'y prennent les ouvriers Anglois, qui ont bien voulu m'en faire confidence, car ç’en étoit une alors.
- On prend un grand morceau de treillis fort ou doublé autant qu’il
- (a) Ces glaces furent courbées alors par M. de Bernieres , Contrôleur de la Manufacture : depuis ce tems-là, M. Romilly, qui a été Directeur de la meme Manufacture , en a courbé de plus grandes.
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- \ E X :? È R ;I M E N T .A L -K.' %
- ien eft befoin ; on l’arrondit & l’on “en forme on grand cercle , qui doit ;àvoir environ deux fois autant de
- i—wwMii wttmn|
- XViL
- .‘diamètre que la glace qu’on veut .éta-•mer.; on fait tout autour un fort ourlet, Sc l’on y.attache de deux pouces en deux pouces des cordons, pat le moyen :defquels on le tend médiocrement dans un chailis circulaire ou feulement oéïogone, placé horizontalement & foutenu à la hauteur ordinaire d’une table on ëtend fur ce treillis la feuille d’étain que^ l’on avive de mercure fuivant la pratique ufitée ,5 <Sc l’on pofe deffus le qô^^cdntvexë de là glace., laquelle ’ fâifant pîiërpàr fon propre poids, ou par celui qu’on ÿ ajoute, la toile & l’endùit dont 'elle éft couverte , s9y applique exaélemënt, Sc de manière " que l’air cè qu’il y a de mercure de trop remonté de foi-même vers ' les bords à mefiirë que la glace s’en-ronce [a).
- .(.a) Depuis deux-an sM. de Bernierés cité cy-Heffuî , met au teint toutes fortes de miroirs , & de glaces, fans diftindion de grandeur iîi de figure., par lé moyen d’un amalgame *',dont il s’eft réfervé le fecret, en le dépofânt néanmoins au Greffe de l’Académie Royale
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- 2$2 Leçons de Physique g * * Ces miroirs ont fur ceux de mé-XVI. tal deux avantages confidérables : Leçon, fis réfléchiffent plus de rayons de lumière & font par-là capables de plus grands effets, tant pour former des foyers brûlans, que pour rendre vivement les images des objets 5 en fécond lieu, ils confervent mieux leur poli & le brillant de leur fur-face, ce qui n’oblige point à des réparations qui peuvent à la longueal-térer la figure du miroir & la rendre irrégulière. Cette dernière considération avoir déterminé Newton à conftruire avec du verre les miroirs de fon télefcope de réfledion ; mais quelque peine qu’il prît pour en trouver & pour en faire goûter les moyens, les ouvriers ont trouvé tant de difficultés dans l’exécution , qu’ils y ont renoncé : toute leur application aujourd’hui efi: d’employer un métal af-fez ferré pour recevoir un beau poli, ôc tellement compofé, que fa fur-face bien travaillée, ne fe terniffe qu’au bout d’un tems fort long.
- des Sciences, afin que cette belle découverte ne courre point le rifque d’ëtre perdue, s’il mouroit avant que de la révéler au public.
- Les
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- Expérimentale. .233
- Les grands miroirs de métal ont suffi fur ceux de verre quelques raifons de préférence ; ils font moins ca-fuels, & comme les deux furfaces peuvent fe polir également, la même pièce fournit deux miroirs, l'un concave, l’autre convexe delà même grandeur.
- Quand il ne s'agit que de raffem-bler les rayons folaires dans un petit efpace , pour y faire naître un dégré de chaleur très-confidérable , on peut former des miroirs concaves avec plufieurs petits miroirs plans ajuftés dans un chaffis 8c inclinés entr’eux d’une manière convenable, comme je l’ai fait connoître dans la XIIIe. Leçon : mais pour les effets d’optique dont nous avons fait mention en dernier lieu, il fautabfolumentune concavité égale 8c uniforme , que les parties qui la compofent foient des facettes fi petites, que l'œil ne puiffe diftinguer l’étendue de chacune d’elles, 8c que de l’une à l’autre l'incli-naifon foie àbfolument infenfible. Sans ces conditions, au lieu d’une feule image, il s’en forme autant qu’il y a de petits miroirs plans ; ou
- Tome V. V
- XVI. Leç .o n.
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- Leçons De Phÿsîque L-:.—— fi chacun d’eux n’efl: point affez gran J XVI. pour repréfenter l’image en entier,. Leçon. q pe fajt autant d’images tronquées* qu'il y a de pièces au miroir.
- En regardant le creux d’une cuiî-liere neuve , l’intérieur d’une boîte de montre ou de quelque vaiffeau de métal, dont la furface foit propre à réfléchir beaucoup de lumière, fi l’on apperçoit bon vifage renverfé ou quel-qu’autre des effets qui ont rapport à nos trois dernières Expériences ; c’eft que toutes ces furfaces réfléchiffan-tes font autant de miroirs concaves, irréguliers pour la plupart, mais qui ne laiflent pas que de faire en gros, ce qu’une courbure plus conforme aux régies , produiroit avec, exa&itude.
- Remarques
- Sur les miroirs mixtes.
- J’appelle miroir mixte, celui qui efî droit dans un fens & courbe dans l’autre , foit que la courbure fe préfente par la convexité ou parla concavité : tels font les miroirs coniques & ceux qui font des parties de cylindres coupés parallèlement à l’axe.
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- o«ai
- E X P Ê R I M E N T A L E
- Ce font des inftrumens de pure eu- a
- *>V* f* r C '-»/»’ ’ •. . : /. . , 1 ; -J w j •
- îiofité t.par le moyen defqûels on XVI. forme, des .images-qui,..rappellent a Tefprit un .objet qu’on e If. fur pris de ne pas trou,ver devant le miroir, ou par lefquels on rend méconnoiffable dans fa repréfentation, un objet connu qui- s’y trouve expofé. Tout le
- • - - *-x * * '• ... U ’ - i • i i
- monde connoit.ces- cartons peints,
- . r- • - - *.-• •. -'i *> et jo
- fur leiquels on voit des pguresqu pu,
- .a peine, à deviner , qui Te recori-noiiïent tout-d’un-coup Sc avec fur-prife, quand on y applique le miroir qui leur convient ; on fçait auf- ' jfr',, qu’en regardant fon vifabe dans ces jprtes de miroirs, on apperçqit les iraits dans un défdrdre fort étrange.
- , ,P°ur fe rendre raifon de ces effets & de quelques autres que nous remarquerons en,co;re, il faut con-/idéreç,, que çes miroirs étant droits dans une de .leurs jdimenfions, dans îe.ur hauteur, par exemple coût eè q;ui s’y paffe de bas en* haut, doit être tout-à-fait conforme à ce que nous- avons enfeioné,, touchant les miroirs plans,.que nous avons tou-
- ^ , 1 «i « /.kI, , j i iï,\
- jours représentés par des lignes droites. Enfuiceyon doit faire attentions
- , V * r ; ... 4* - . T
- y ij
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- 236 Leçons de Physique que toutes ces lignes droites qu’oli peut concevoir de bas en haut, notant pas rangées dans un même plan, mais formant une furfàce courbe dans fa largeur, tout ce qui fe pafle à l'égard de cette dernière dimenfîon , doit s'expliquer comme les effets des miroirs concaves ou convexes, que nous avons repréfentés par des lignes circulaires.
- Suppofons donc premièrement, que TG, Fig. 26. foit le miroir cylindrique confîdéré fuivant fa hauteur feulement , & que A E, foit un objet di-vifé en plufïeurs parties félon fa longueur : puifque F G efl un miroit droit, ou qu’on doit le regarder comme tel, les points a, b , c ,d,e, de l’image , doivent être à pareilles di£ tances les unes des autres, comme A, B, C, D, E} le font dans l'objet, pour les raifons que j'ai alléguées page 183, & que j'ai fait entendre par tes Fig. 7, 8, & 9 ; c’elt-à-dire, que ce que l'on voit dans un miroir cylindrique convexe ne change point de figure dans fa hauteur, ou pour parler plus exactement, dans celle de fes dimenfions, qui fe pré-
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- Expérimentais. 237 fente' perpendiculairement à la fur-face, du miroir confidérée de bas en haut.
- ; Secondement, fi l’on confidere ce cjui fe pafie dans la largeur q ty du miroir, Fig, 27, on doit penfer que les rayons incidens Aq9 Lr, Mf, Nt, &c. étant réfléchis vers Z où eft l’oeil, font voir les parties du def-fein A f L, M, N, &c, dans I’efpace a f, & qu'il doit arriver la même chofe à tous les points vifibles qui feront dans les autres lignes concentriques à la furface du miroir, BQG, CR H, &c. d’où il e(l aifé de comprendre , que fi ces parties ainfi ref-ferrées repréfentent au naturel l’objet dont elles forment l’image, il faut néceflairement que dans le def-fein j elles foient étendues de manière à rendre ce même objet .mé-cpnnoifiable ; telle efi une figure humaine qui ayant de la tête aux pieds là longueur NS, occupe en largeur I’efpace L N P, ou quelque chofe de plus.
- Par une conféquence néceflaire » une figure bien proportionnée qui fe préfente devant un tel miroir, doit
- XVI. ' L E Ç O
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- Leçons DE pHV'SIQfUE
- fr ' "-^produire une image tout-à-fait dif-j XVI. forme, puifqu’il efiindifpenfable que ^Eç.oNi pune fes dimenfions fe‘repréfente dans un efpace beaucoup plus petit , que celui qu'elle occupe dans l’objet. Voilà pourquoi l’on fe voit un vifage écrafé avec une bouche extrêmement grande, quand on tient l’axe du miroir cylindrique pareillement à la pofition des deux yeux.
- Si FG, Fig. 2.6. étoit un miroir plan d’une largeur fenfible, tous les' points Ar B} C, D, F, feroient vus infailliblement dans la ligne ac, ceft-à-dire dans une pofition horizontale ; le miroir étant élevé , comme on le fuppofe, verticalement : avec le miroir cylindrique, ce qui eft def-finé par le carton placé horizontalement , paroît élevé à-peu-près comme eg ; cela vient de ce que les py-> xamides de lumière qui arrivent des parties.^, B, CrD, dre.-du defiein au miroir, y touchent non pas un feul point comme nous l’avons fuppofé, en ne faifant attention qu’aux axes de*, ces pyramides, mais un efpace' fermble qui doit être confidéré corm* me un petit miroir convexe pu if-
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- Ex P ÊR I ME N T'A E Ë. 23'ÿ qu’il eft courbe fuivant fa largeur. Or, tout miroir convexe, comme je Pai fait voir, rapproche les images .vers Pceil,. en augmentant la divergence des-rayons qui forment les pyramides de lumière ; ainfi le point A au lieu d’être vu en ar paroît en gr 6c ainfi des autres.
- On peut encore remarquer dans Pufage du miroir cylindrique , que la dimenfion ae de l’image augmente, và mefure que l’œil s’élève davantage' au-deflus du carton fur lequel elP .deffinée la-figure ; c’efi: qu’a lors l’angle yifuel devient moins aigu, comme on le peut voir en fuppofant l’œil placé en K ; 6c l’on fçait par ce que-j’af enfeigné ailleurs r que la grandeur apparente dé tout ce que nous voyons,, fie régie naturellement fur Pouverture plus ou moins grande desangles vifiuels.
- Le miroir conique efî encore tfne eombinaifori du miroir droit avec le convexe : mais il s’y joint des cir-conftances qui rendent les effets très— dilférens de ceux du cylindre. Premièrement , comme çoutes les lignes droites de la furface réfiéchifiant
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- XVI.
- Ï»E ç O N.
- 240 Leçons de Physique -font inclinées entr’elles, & qu’elles ont un point commun de réunion au-defïus du plan qui porte la figure defTmée , le miroir placé au centre d’un carton circulaire, en peut faire voir toute l'étendue à quiconque met l’oeil directement & à une diftance convenable au*delTus de la pointe du cône ; car les rayons qui partent des points A, B, C, Fig. 28. après avoir touché le miroir en g, h, i, fe réfléchiffent vers le fpectateur, & lui font voir les parties- du delfein dans la baie du cône. La même chofe fe paffe dans la partie oppofée à l’égard des points D, E, F ; de forte que tout ce qui eft tracé dans un efpace circulaire dont on ne voit ici que la moitié A CG H F D , fe repréfente dans le cercle dont le diamètre eft c f
- L’image par conféquent eft beaucoup plus petite que l’objet, & bien plus près de l’oeil qu’elle ne feroit, fi le miroir étoit purement droit. La furface du miroir conique étant comme celle du cylindre, compo-fée dans fon pourtour de lignes circulaires parallèles à la bafe, chaque endroit
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- Expérimentale. 241 endroit fur lequel tombe un faif-ceau de rayons, le modifie comme un miroir convexe, dont la propriété eft de diminuer la grandeur dés images, & de les approcher de l'oeil : 3c parce que deux miroirs plans inclinés l'un vers 1 autre, comme les deux lignes cç, feroiént voir a, b, c,3cd, e, j\ dans un ordre directement oppofé à celui des parties A,B,C, D,E, F, de robjetrepréfenté, quand dn regarde fur la pointe d’un mi-;roir'conique, on doit s'attendre de trouver au centre de l'image ce qui éft deffiné dans la circonférence extérieure A H D du carton, 3c les extrémités de cette même image com-poféé des parties C, G, F, &c.
- • Mais ce que cette efpéce de miroir a de particulier, c'eft que fa courbure va toujours en augmentant, depuis là bafe jufqu'au fommet ; & c’eft une fécondé circonftance qui mérite attention., parce qu'elle contribue plus que toute autre à rendre l'image différente de l’objet qui l’a fait naître. Les parties du deffein fe repréfentant à contre-fens dans le miroir, celles qui font les plus éloi-Tome V. X
- XVI.
- Leçon#:
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- 2.^1 Leçons de Physique -gnées Tune de Tautre fur le carton XVI. font les plus rapprochées dans la re-•Leçon, préfentation : en un mot, tout ce ,que porte le cercle. A HD, Ôcc. fe raffemble, pour ainfi dire, dans un point; BIE, Ôcc. eft moinsrefferré, ôc CG.F, Ôcc. occupe la circonférence extérieure de l'image : on voit par-là, que ii les parties de cette image fe montrent dans un ordre, & avec des diflances convenables, pour repré-fenter un objet connu, il faut qu’elles ayent dans le deffein des pofitions contraires, ôc des difproportions de grandeur, d’où il réfulte un. tout, qu'on ne reçonnoît point; Ôc ceteftet du miroir, qui rend à l’image ce que le.deffein n’a pas, vient de ce quelles parties les plus écartées A, H, D} tombent fur une zone du miroir où la courbure eft la. plus forte, <3c.qui faisant l’office d’un miroir très-convexe., les refferre plus que les autres. Les décroiffemens, de cette . courbure , depuis la pointe- jufqu’à la bafe du cône pétant dans un rapport convenable avec la diminution des cercles concentriques, fur/lefqüels les difteT rentes parties du ..deffein fe trouvent
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- ÔM. V . XTI. I ECOJST. Pi ù.
- •i/'é&'nlo«* ,
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- EXPÉRIMENTALE. 2^} placées, il arrive de-là que ces mêmes parties reçoivent dans l'image un arrangement régulier, & tel qu'il leur faut, pour repréfenter correctement un certain objet.
- Par une fuite néceffaire de tout ce que je viens de dire touchant le miroir conique, les parties d’un objet ou d'un deffein régulier doivent s’y repréfenter dans un ordre renverfé, 6c avec des difproportions & de diffan— ces & de grandeurs qui le rendent tont-à-faitdifforme. Un homme, par exemple , y voit fon vifage avec une bouche qui fait tout le tour de l’image , tandis que les oreilles diminuées à l’excès , font adoffées l’une à l'autre près du centre.
- Les miroirs , tant cylindriques que coniques , font ordinairement convexes: on en pourroit faire de concaves , & on expliquerait de même leurs effets, en démêlant ce qui dépend des propriétés du miroir droit, d’avec ce qui appartient au miroir fphérique concave, dont nous avons parlé ci-deffus : & en général, comme les miroirs mixtes ne peuvent être compofésque de lignes droites
- XVI.
- L E ç 0 N«
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- 244 Leçons de Physique " '-r.' dans un fens, & de lignes courbes
- XVI. dans Tautre, quand bien même ces Leçon, courbes ne feroient pas des arcs de cercle, en partant de ce premier principe, que la lumière fe réfléchit faifant fin angle de réfleüion égal à celui de fon incidence, on viendroit toujours à bout de voir l’influence, ou la part que ces courbes pourroient avoir dans reflet total.
- ARTICLE III.
- De la lumière rèfraüée, ou des principes de la Dioptricpue.
- La réfra&ion de la lumière, comme je l’ai déjà annoncé au commencement de l’Article précédent, efl: une déviation que fes rayons fouf-frent dans certains cas, en pafîànt d’un milieu dans un autre. Les anciens ont remarqué cet effet ; mais ils ne l’ont point approfondi, parce qu’ils n’en fentoient pas l’important ce, & parce qu’ils ne le pouvoient guéres avec les idées qu’ils s’étoient faites de la propagation de la lumière & de la vifion des objets. L’invention des lunettes à laquelle la théorie des réfra&ions nous auroit
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- Expérimentale.
- conduit immanquablement , fi le ha*- “ " urü xard n’eût été plus prompt à nous XVI. fervir, fit connôître aux Mathémati- ^eçon. ciens, <5c fur-tout aux Agronomes, combien il étoît néceffaire d’étudier ce phénomène, ôc d’en déterminer les loix : on peut dire que ce n’efl que depuis cette époque qu’on s’y eft appliqué avec un véritable fuccès.
- Snellius profitant & des expériences & des cünje&ures de~Kepîer, a fort avancé ces recherches ; & Defcartes y a mis, pour ainfi dire , la dernière main : Son Traité de Dioptrique efl un chef-d’œuvre, eu égard au tems ' dans lequel il a paru.
- La réfraèlion dont il s’agit ici né s’obferve que dans les milieux tranf-parens , c’efl-à-dire, dans ceux que la lumière pénétre , en confervant l’aèlion par laquelle elle fe rend vi-fible elle-même , ôc nous fart voir les .autres corps ; Ôc comme il peut arriver qu’un rayon fe divife après être entré, ôc que plufieurs de fes parties fe jettent à droite ou à gauche fans aucun ordre, nous n’aurons égard qu’à celles qui demeureront unies ,
- & qui auront confervé un mouvez
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- '±46 Leçons de Physique ment régulier dans le milieu réfrin-XVI. gent.
- Leçon, je regarcfe |es milieux tranfpa-rens, folides ou fluides, comme des maffes, dont les pores régulièrement alîignés dans toutes fortes de directions, font pleins de ce fluide fubtil que nous avons nomméjufqu’à préfent matière de la lumière ; lorfque de tels corps font entièrement plongés dans d’autres milieux tranfparens comme eux, quoique de nature différentes, je conçois que la lumière extérieure animée par un allre, ou par quelque corps enflammé, communique fon adion à celle du dedans , qui la tranf-met à fon tour jufqu’à la fur face op-pofée , à peu près comme le fon paffe d’un côté à l’autre d’un bois, fans que l’air fonore qui e/l entre les arbres fe déplace : ainfije le répété encore, quand je dirai qu’un rayon pajfe de l’air dans Peau , dans le verre, &c.. qu’il fe plie, qu’il fe détourne, qu’il fe rèfraïle, qu’il s’approche, qu’il s’éloigne , tout cela doit s’entendre, non d’une tranflation réelle de la matière même de la lumière , mais du progrès de fon adion, ou de fes change-mens de diredions.
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- XVI.
- Leçon-
- Expérimentale. 247 La lumière fe réfrade dans ces deux circonftances réunies ; fçavoir, quand elle paiïe d'un milieu dans un autre plus ou moins denfe , & que fa diredion eft oblique au plan qui fé-pare les deux milieux ; c’eft-à-dire, qu'avec quelque diredion que ce fut, le rayon de lumière ne fouffriroit aucune réfradion, fi, fortant de l’air, par exemple, il entroit dans une matière diaphane qui ne fût , ni moins, ni plus pénétrable pour lui que ce fluide ; & que quand bien même il y auroit une différence de péné-trabiiité entre les deux milieux, le rayon de lumière les traverferoit en droite ligne, fi lorfqu'il fort de l’un , il tomboit perpendiculairement fur la furface de l’autre : on remarquera que la lumière a cela de commun avec tous les corps, fi l'on fe rappelle ce que j’ai enfeigné touchant la réfradion * en général, en trai- mIIILc tant des loix du mouvement. TomlLpagl On ne fçait pas bien encore quelle *«*•&’./»«'-eft la vraie caufe de la réfradion de la lumière : les Phyficiens font fort partagés fur cette queftion ; mais on en connaît affez bien les loix, ôe X iv
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- XVI. Ls ç o N.
- 248 Leçons de Physique c’efl ce qu'il nous importe le plus d’apprendre, parce que ce font des faits qui fervent de fondement à là Dioptrique, & d'où dérivent toutes les explications dont nous aurons be-foin dans cétte partie. L'Expérience fuivante nous les mettra fous les yeux..
- I. EXPERIENCE.
- PREPA RATION.
- Il faut avoir une platine quarrée de bois ou de métal, bien dreffée, peinte en blanc , & de telle grandeur qu’on puiffe y tracer en noir un cercle de 20 pouces de diamètre., ou environ, avec les lignes & les divi-fîons qu'on voit dans la Fig. 1. Il faut de plus, qu'il y ait aux quatre angles des vis à oreilles qui en tra-verfent l’épaiffeur, & par le moyen defquelles on puiffe l'affermir, 8ç la mettre de niveau fur une table en forme de guéridon, qui fe hauffe & fe baiffe à volonté, & qui tourne ho-lifontalement fur un pivot, Fig. %.
- O11 place cet appareil dans une chambreobfcure, où, parle moyen d’un miroir plan de métal, placé en
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- Expérimentale. 249 dehors de la fenêtre, on fait entrer ' avec une direction horifontale, des XVL rayons folairespar une ouverture de Leçon* trois pouces de haut, fur un de large, pratiquée au volet.
- Cette lumière eft reçue d'abord fur une platine verticale de cuivre mince, placée à la circonférence du grand cercle, & qui a une ouverture un peu moins longue & moins large que celle du volet, pour diminuer un peu le jet de lumière. Cette platine eft repréfentée féparément par la Fig. 3.
- Comme la table, avec tout ce qu'elle porte, peut fe mouvoir eu tournant horifontalement, & que la platine verticale change de place, autant qu’on le veut fur la circonférence du cercle, il eft aifé de conduire le jet de lumière fucceiïive-ment par tous les rayons du quart de cercle O CP.
- f g h y Fig. 4. eft une caille longue de 10 pouces, 6c qui en a 4, tant en hauteur qu’en largeur ; elle eft entièrement ouverte par en haut: fes quatre cotés font faits avec des lames de cuivre ; 6c le fond eft une
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- 2Ça Leçons de Physique T-L glace tranfparentè qui tient avec du XVI. maflic. Au tiers de fa longueur , le Leçon, côté^&a une ouverture tout-à-faic femblable à celle de la platine verticale ; 8c afin que la caiffe puiffe contenir de l’eau, cette ouverture efl couverte d’un morceau de verre mjnce attaché avec du ciment.
- Enfin , la Fig. y. repréfente un quarré de crifial très-pur 5c fans bouillon, dont les côtés bien pians 8c bien parallèles entr’eux ont chacun 3 pouces de long, 8c l’épaiffeur du morceau efl d’environ deux pouces.
- Ces deux dernières pièces fe placent Tune après l’autre dans le demi-cercle Cp R , de manière que le côté g h foit fur la ligne O R, 8c que fa ligne ik tombe directement fur ' le point C. Quand on fe fert de la caiffe, on l’emplit d’eau bien claire jufqu’à la moitié de fa hauteur, 8c l’on regarde perpendiculairement par-defîus, pourreconnoître l’endroit où répond le rayon de lumière fur le quart de cercle CpR.
- Effets*
- i°. Si le jet de lumière dirigé
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- Expérimentale. 251 tomme ^Crencontre l’ouverture ik de la caiffe, ii fe divife en deux par- XVI. ties, dont l’une pafle au-deffus de LE§OK la furfacede l’eau, 8c arrive en B, en fuivant fa première diredion ; l’autre fe plonge dans l’eau, 8c s'incline en entrant vers la ligne Cp, qui efl: perpendiculaire an côté g b.
- 2.0. On voit arriver le même effet, lorfque le rayon tombe moins obliquement (m gh, comme par les lignes DC, EC, A cela près qu'il efb moins grand ; c'eft-à-dire, que le rayon rompu paroît moins écarté de fa première diredion : 8c ce même effet devient abfolument nul, quand le rayon tombe perpendiculairement, comme PC; car alors le jet de lumière ne fe divife plus; la partie qui paffe dans l'air, comme celle qui tra-verfe l'eau, fuivent également la diredion Cp.
- 30. Les chofes fe paffent de même , quand on fubftitue le quarré de verre à la caiffe qui contient de l'eau 5 ce qu'on remarque de plus, c'efl que la réfradion que fouffre la lumière en entrant dans le verre, efl plus forte dans tous les cas où elle a lie.u}. que dans l'eau pure.
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- 2<y2 Leçons de P h y s ï qu e : 4°. Mais quoique Ia.réfra&ion fort
- XVI. mois grande y à mefure que le rayon Leçom» incident devient moins oblique à la .furface du milieu réfringent, on trouve toujours un rapport confiant encre l’angle a Cp 6c celui d'incidence ACF. Ce rapport fe connoît par la comparaifon des lignes ad 8c At, qui font les fi nus des angles de réfraction 6c d’incidence, 6c que l’on peut voir à travers de l’eau 6c de la glace qui fait le fond de la caifle. L’expérience montre que la première eil à la fécondé dans la proportion de 3 à 4, quand le. milieu réfringent eft de l’eau commune., Sc à-peu-près comme 2 à 3 quand c’eft du verre, 6c que dans l’un ou l’autre cas le rayon incident vient de l’air ( a).
- 50. Un. rayon réfraété en a ou en tout autre endroit, 6c renvoyé en C par un miroir plan ou par quel-qu’autre moyen, ne continue point
- ( a ) Il ne faut prendre ces proportions que comme des à peu-près : je les donnerai d’une manière plus exade, quand je parlerai de la dé-compolîtion de la lumière & des différens dé--grés de réfrangibilité de fes rayons..
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- Expérimentale. .2 5:3 cette route en ligne droite î mais il SL s’écarte de la perpendiculaire P C & retourne précifément en A, d’011 il ^ étoic parti d’abord : ce qui a lieu dans tous les cas.
- XVI.
- E Ç 0 No
- Loix de la réfraBion de la lumière.
- Nous pouvons déduire des réful-tats de notre Expérience, les pro-pofitions fuivantes, que nous regarderons dorénavant comme des loix ou comme des points fixes , fur lesquels nous appuyerons tout ce que nous avons à dire touchant les effets de la lumière refradée.
- ï. Loi. Les rayons de la lumière fe réfradent toujours, lorfqu’ils pafi-fent obliquement d’un milieu dans un autre, qui eft d’une denfité ou d’une nature différente.
- IL Loi. Quand la lumière fe ré-frade en paffant d’un milieu rare dans un milieu plus denfe [a)) l’angle de
- PP ( a ) Cette Loi foufFre des exceptions. La plupart des matières graifes ou fûlphureufes qui (ont tranfpar,entes, réfradent la lumière plus fortement qu’on ne devroit s’y attendre, fi l’on n’avoit égard qu’à leur denlîté. Il y a en elles deux caufcs de réfradion, l’une qui tient à leur denfité, l’autre qui dépend de leur na*.
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- *r
- . XVI. Leçon
- ^5:4 Leçons de Physique : réfraction eft plus petit que l'angle d’incidence, & réciproquement, &c.
- III. Loi. Quoique la réfraétion de la lumière devienne plus ou moins grande, foit par le dégré d’obliquité dç l’incidence^du rayon, foit par la nature du milieu réfringent, les lînus des deux angles, de réfraction de d'incidence , demeurent toujours en rapport confiant.
- IV. Loi. La réfraction, non plus que la réflection, n’altére pas fenfi-blement l’activité de la lumière; puif-qu'un rayon réfraCté qu'on oblige à retourner fur lui-même, reprend en fôrtant du milieu réfringent , la di-
- ture particulière : celle-ci peut (uppléer d’une maniéré furabondante à ce que l’autre ne peut pas faire, ou produire une jufte compenfation; de-là il peut arriver que la lumière, en pal-fant d’un milieu rare dans un milieu plus dénié, fade fort angle de réfraèHcn' plus grand que celui de lo'n incidence, ou qu’elle les fafîe tous deux égaux ; c’eft à-dire, qu’elle ne fe réfraéle point: on pouroit meme en citer des exemples, ce qui eft contraire à la loi générale; mais comme cette loi eft vraie dans les cas les plus ordinaires, & fur-tout pour les corps dans lcfquels il nous importe le plus de. liiivre les mouvemens de la lumière, nous régarderons toujours la propofition générale, comme un principe de Dioptrique.
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- Expérimentale. 35^ rection qu’il avoir dans fon inciden-ce , comme on Ta vû par ie 5e. ré- x XVI. fultat, & comme on peut s’en aJTurer Leçon, encore davantage , en multipliant cette épreuve fur le même rayon.
- / V:- Loi., Le rayon réfradé & le rayon incident fe trouvent toujours dans, un même plan, lequel eft perpendiculaire à la furface du milieu réfringent.
- * Explication.
- * • r #
- . En regardant les JRéfultats qu’on vient de voir comme des Loix ou comme des principes tirés immédiatement de J-Expérience, je pourrois me difpenfjer d’en chercher des rai-fons., fans que cela fît tort aux véri? tés. que, j’ai deffein d’en , déduire : mais pour fatisfaire le Ledeur curieux de [fçavoir ce.que i’qn a penfé à ce qfujet,!-pl;utôtr que, par l’efpér rance,-de l’éclairer à fond , je crois devoir rapporter .en grqs, les opinions des pjkfs habiles PhÿÇiçîens- de partis-oppofés. .
- • . Defcartes confiderant que la ré-fradion/de la lumière fe. fait com-munémént en fens contraire de celle
- * . v . . 1 ... w * - *
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- 256 Leçons de Physique des autres corps, & fçachant, à n’en pas douter, qu'une balle de mouf-• quet lancée obliquement de l'air dans l'eau, ne fait Ton angle de réfraction plus grand que celui de fon incidence , que parce qu'à la Superficie du milieu le plus denfe fon mouvement dè haut en bas efl plus retardé, que celui qu'elle a pour s'avancer parallèlement à cette même Surface, fit ce raisonnement : » Puisqu’une balle de métal ou tout *>autre corps Semblable venant en C ™Fig, 6. Se réfracte en s'approchant a>de Cd, parce que l’eau dans la-quelle elle entre réfifte plus que l'air d'où elle fort, au mouve-« ment qu'elle a pour defcendre -; un crayon de lumière qui dans les mê-^mes circonstances fe plie vers CP, 3>doit nous porter à croire, que «l'eau lui fait moins de réfiftance ^que l'air «. Ce Phîlofophë voyant encore., , que la réfraétion. de la lumière éto'it plus grande dans le verre que dans l’eau, conclut tout de fuite 8c en général, que plus la dénfité dés corps tranfpafêns étoit grande, plus la lumière y éxerçoit Ses mouve-
- mens
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- Expérimentales 2 $7 mens avec liberté ; en quoi, fans doute , il fe preffa un peu trop , ne pre-r voyant pas les exceptions qui fe font trouvées depuis, & dont j’ai fait mention dans la dernière note.
- Cette fuppofition, toute confé-quente qti’elle étoit , révolta dès-lors bien des efprits, & encore aujourd’hui , il y a peu de perfonnes qui ne fentent de la répugnance à l’admettre, parce que ne connoif-fant pas l’état intérieur des corps diaphanes, ni de quelle manière au jufte ils reçoivent & 'tranfmettent l’aclion de la lumière, on raifonne .d’après des exemples & des comparaisons pleines de difparités ; car aucun autre fluide n’efc comparable à la lumière, & la tranfparence des corps à travers lefquels elle paffe, efl: tout-à-fait différente de ce qu'au nomme perméabilité dans ceux qui font .opaques.
- -Voici, félon moi, ce1 que cette opinion a de plus fort contr’elle, c’eft le préjugé où l’on efl:, qu’un corps ne peut jamais offrir des paffages plus libres à une matière étrangèrequand des vuides qui font entre fes parties Tome fC Ÿ
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- 258 £eç°ns de Physique
- '..propres, décroi fient de nombre ou
- XVI. de grandeur, comme il arrive dans Lsçon. je cas d»une pjl]S grande denfité.
- Mais ce préjugé, quelque puif-fant quJil foit, peut-il tenir contre. des faits évidens ? N’eft-il pas démontré que l’adion de la lumière fortant de l’air s’accélère en pénétrant dans beau , quand on voie qu’elle jo"employé pour pafier' de C en a, que le tems qu’elle eût mis à parcourir CB, fi elle eût continué de traverser de l’air ? D’ailleurs une plus .grande tranfparence, n’efbelle pas le ligne infaillible d’une plus grande perméabilité, par rapport à la lumière ? Dans nombre d’occa-fions cependant, nous voyons qu’un corps, pour être plus denfe qu’un autre, n’en ell pas moins propre à laif-fer pafler la lumière ; il n’y a qu’à comparer à cet égard un diamant d’une belle eau , avec un morceau ^ de verre de même épaifi'eur ; on verra fûrement que celui-ci , quoique-plus poreux, puifqu’il efl: fpécifiqué-ment plus léger, n’elf jamais d’une tranfparence aulli parfaite.
- Mais pourquoi l’eau plus denfe
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- E X P É R r M Étf’f A L E. J2‘5"9' que l’air eft-elle plus perméable à la lumière ? XVI.
- Defcartes répond, creft qu'une Leǰn* maffe d'air eft compofée de parties rameufes, moins propres à laifler entre elles des pafiages en droites lignes, que celles de l’eau qui ont des furfaces lifTes & une figure avec laquelle elles s’arrangent de telle forte, qu’il en réfulte une porofité convenable à la propagation de la lumière.
- Cette réponfe ne peut être reçue que comme une conje&ure, encore' n’efi-elle pas des plus heureufes ; le Philofophe de qui nous la tenons ne l’auroit peut-être pashazardée, s’il avoir fçu que la plûpart des huiles , moins denfes que l’eau, réfractent cependant plus fortement qu’elle la lumière qui fort de l’air ; car fui-vant fes propres idées, nous devons croire que toutes les matières graf-fes ont des parties branchues ; ce qui met en droit de dire , ou que Je mouvement de la lumière ne s'ac-célefe point dans l’eau, par îa rai-fon que les parties de ce liquide ne font point rameufes comme celles’
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- z6o Leçons de Physique ^rr-~:T.n—- de l'air, ou que les corps gras qui XVI. réfradent la lumière autant ou plus îiEçoN. que ijeau } n’ont pas, comme on le fuppofe , des parties moins liffes &. moins dégagées que les fiennes.
- Les Phyficiens attachés au principe des attrapions reconnoiffant avec les Cartéüens , que le mouvement de la lumière eft accéléré, lorfqu’elle paiTe de Pair dans Peau, répondent tout autrement qu'eux quand on leur demande quelle eft la caufe de cette accélération ; ils attribuent cet effet à la vertu at-tradive de Peau, laquelle , plus puif-fante que celle de Pair, oblige l'ex~ trêmité C du rayon incident à s'incliner un peu plus qu'il ne l’eft par fa diredion naturelle , & à tendre au point au lieu de continuer en droite ligne vers B. Et comme l’at-tradion eft une puiffance qui augmente comme la denfité des corps où elle réfide, & à mefure que la diftance diminue entre ce corps & celui qui eft attiré, il fuit premièrement, que du verre doit accélérer
- Ïîlus que l'eau, le mouvement de la uiaiére qui vient de l'air, comme.
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- E X P é R I- M E N T A L E. l’expérience le montre ; feconde-ment, que le rayon incident doit augmenter de vîteffe, à mefure qu’il approche davantage du milieu réfringent le plus denfe ; ce qui doit lui faire prendre de l’accélération, 6c une petite courbure, qu’on ne voit pas, mais qu’il faut fuppofer, quand on raifonne fuivant ces principes.
- Si quelqu’un a pris ion parti fur cette manière de philofopher, 6c qu’il ait une fois pour toutes admis des vertus attradives & répulfivesdans la matière, je ne lui confeillerai pas de changer d’avis dans cette occa-fion : j’avoue que les Newtoniens fe tirent alfez adroitement d’affaire,, lorfqu’il s’agit de rendre raifon des différens effets qu’on remarque dans lesr éfradions de la lumière ; mais fi l’on eft impartial, on m’accordera que ce n’eft pas fans peine : le Lecteur en jugera par ce qui fuit.
- Newton a trouvé par expérience un certain nombre de corps, tant fo« lides que liquides, lefquels avec moins de d'enfité que l’eau 6c le verre,. réfractent autant ou plus qu’eux, la lumière qu’ils reçoivent de l’air. En un.
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- 26z Leçons de Physique »;=. mot il a reconnu que l'accélération XVI. de la lumière qui pénétre dans ces-Leçon, fubfiances, eft plus grande quelle ne doit être eu égard à leur feule denfité : que dire à cela, quand on a commencé par attribuer l'accélération du rayon réfracté à i’attraCtion-du milieu réfringent, 8c que l'on a donné la denfité pour la mefure de-cette vertu ? Le cas elt embarralfant pour un Phyficien qui a pris pour régie d’être fobre en fuppofitions y voici la folution qu’on donne de v cette difficulté : Dans les corps dont il s’agit, il y a , dit-on, deux fortes de pouvoirs attractifs ; l'un tient à la denfité, l’autre efi un être inconnu qui efï attaché à la nature particulière de chacune de ces fub-fiances. Probablement' vous ne le; connoîtrez jamais, que par lé nom générique qu’on lui donne 8c. parles fondions qu'on lui attribue ; mais vous ferez dédommagé de ce qu’on vous iaiffe à défirer à cet égard,, pour peu que vous ayez du goût pour les calculs ; car on vous dira à point nommé, combien il influe dans telle-ou telle réfra&ioni
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- Expérimentale. 2.63 v Ce qui réfulte de tout cela , c’ell que les Newtoniens Sc les Carté-fîèns font d'accord fur ce point, que; la lumière reçoit une accélération de vîteffe en palTant de l'air dans l'eau, dans le verre & dans quantité d’autres milieux plus denfes , & que fur la caufe de cette accélération, ils ne nous éclairent guéres plus les uns que les autres. Car alléguer l'attraction comme font les premiers, c’eff nferd'un principe dont bien des gens ne veulent point, & qui a befoin de fupplément dans plufîeurs cas ; dire avec les autres, que la lumière s'accé-lerejparçe qu'elle paffe plus librement,, c’eft prefque donner pourraifon,le fait même qu'il s’agit d'expliquer.
- Il me femble pourtant qu'on a tort d’objeéter à ceux-ci, qu’un pairage-plus libre dans l’eau, dans le verre, Scc. quand il feroit démontré d’ailleurs , ne fuffiroit pas pour rendre raifon du mouvement accéléré de la lumière ; il faut fe mettre dans la pofition d'un Cartélien qui ne regarde pas le trajet de la lumière comme un mouvement de tranlla-îion, mais feulement comme le
- XVI.
- L E Ç. O Na ,
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- 'Sd>4 Leçons d ë Physique tranfport d’une adion qui s’imprime’ êc s’entretient par celle du corps luu mineüx d’où procède le rayon. (Dr, je penfe que dans un jet de lumière ainfi confidéré, qui enfile diffé-rens milieux, dont les uns font plus propres que les autres à conferver l’adivité de fon mouvement, l’action qui fe tranfmet d-’un bout à l’autre peut être plus prompte dans les endroits où elle trouve moins d’ob-ftacles qui la ralentîfient.
- Un Auteur de ces derniers tems a prétendu expliquer la caufe des réfractions- de la’ lumière, en difant que les rayons ineidens fe réfléchif-fent en entrant obliquement dans les pores du milieu réfringent : quoique cette opinion ait un air af-fez naturel, il n’eft pas polîible de la faire valoir, fi l’on ne montre auparavant, que les angles de ces prétendues réfledions, font égaux à ceux des incidences dans tous les cas, où il y a ce que l’on nomme réfradion : <Sc pour cela, il faut avoir recours à des hypothèfes qu;on aurok peine à faire goûter, comme de fup-pofer une certaine diredion dans la
- plupart
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- ïtNRÉRÎ MENTALE. 26$ plupart des pores des cprps tranfpa-rens ; tandis que les plus fortes rai-fons nous portent à croire, que ces pores font allignés-dans toutes fortes de fens,, ou de dire qu'il y a plus de lumière réfléchie par les pores obliques , qu’il n’en entre dans ceux qui reçoivent directement les rayons incident, .ce qui ne feroit pas naturel à penfer.
- Applications»
- f • ri v
- Un des effets de la réfraction qu’on remarque le plus, <5t dont on elt toujours furpris quand on en ignore la eaufe , c'efl: l'inflexion apparente d’un bâton que l’on plonge obliquement dans Peau ;.tout le monde fçait qu'au lieu de paroître droit, il femble bri-fé au point CFig, 7. & former l’angle . AC b: S\ l’on veut comprendre comment'.cela fé fait , il faut confidérer, que chaque point éclairé de la partie plongée du bâton devient, vifible par un faifceàu de lumière qui pafle obliquement de Peau dans l'air, où l’on fuppofe que l'oeil eft placé: or ce jet de lumière paflantainfi d’un milieu denfe dans un autre qui i'eft moins f Tome V. Z
- XVI.
- Leçons
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- Leçons de Physique "-r- doit fe réfra&er dans celui-ci, en XVI. s'écartant de la perpendiculaire PD:
- Leçon» ainfi l’œil apperçoic le point B, par la pyramide de lumière D E, dont les rayons convergent en b , qui devient par-là le lieu apparent de l’objet. Si vous faites le même raifon-nement pour tous les points vifi-blés L, <t , H, &c. vous trouverez que leurs images doivent être dans la ligne b C, laquelle fait un angle avec la partie du bâton qui eft hors de l’eau.
- On explique de même, comment une pièce d’argent placée au fond d’un vailfeau qui n’eft pas de matière tranfparente , devient vifible à l’œil qui ne pouvoit pas l’appercevoir , lorfqu’on la couvre d’une maffe d’eau d’une certaine épailfeur ; car on voit que le rayon ^i’qui pafferoit au-defc fus de l’œil, s’il n’y avoit pas de ré-fraftion, venant à s’écarter de la perpendiculaire P S, lorfqu’il paife de l’eau dans l’air, fe dirige vers T, ôc fait voir l’image de la pièce en r, comme ii l’objet s’étoit élevé,.
- Nous voyons donc au-deffus de fon vrai lieu tout ce que nous ap-
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- Ex PÜfc I MfcNT'A £ E.' '2 6?
- percevons dans Peau par des ray.ôns r1"^ obliques ; &' c’efl à quoi Pon doit XVI. faire attention, lorfqu’ori tire fur le Le S0**» cjxjifion d’Un étang : on le ma'nquéroit certainement, fi l’on droit à Pen-droit où on le voit, pour deux râlions ; i°. parce qu’il eft plus bas que le lieu où il paroît être ; 2°. parce-1 que la balle fouffrant une réfraction en féns contraire de celle de la lumière, s’élève néce^^airement, au-.defliis de la direction qu’on a intén-é tio’n de lui donner.
- Comme , étant placés dans Pair y nous appercevons dans Peau des objets 'que les bords du baffin nous ca-cherdient, fi la lumière qui en vient ne foüfFroit pas de réfràCtion , en paf-fant de Pun de ces milieux dans l’au-
- tre, réciproquement les animaux qui, étant fous Peau, regardent dans Pair, p>ar des rayons obliques, découvrent ce qui ne feroit pas à la portée de leurs yeux, s’ils ne dévoient voir que par dés rayons direCts. I/oeil placé en R apperçoit ce qui eft en T, comme lorl-qu’il eft en T, il voit ce qui eft en' R ; mais au lieu de le rapporter à fa vraie place, il le juge en t.
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- 2jS& Leçons de Physique
- Cette dernière remarque eft d'une grande conféquence pour l'Aflrono-mie. Il fuit de-Ià que nous voyons les aflres fur l'horifon le matin & le foir, quelque tems avant qu'ils y foient arrivés , & après qu’ils fonç defçendus au-deffous; car l’atmofphé-re terreflre étant un milieu plus dénié que celui par lequel paffe la lumière des allres, avant que d'y arriver , le rayon qui part de l’étoile S, Fig. 8, lorfcju'elle eft encore au défions de l'horifon H h, ce rayon , dis-je,, qui palferoit en droite ligne vers Vf venant à fe réfrader en c, en s’approchant de la perpendiculaire jpp, parvient à l’oeil du fpedateur qu'on iuppofe en t, & lui fait voir l’étoile, comme fi elle étoic en/au-delTus de l’horifon.
- Après le lever de I’aflre, fon lieu apparent diffère encore de fon lieu réel, par la même raîfon : mais à mefure qu’il s’élève, cet effet va toujours en diminuant; parce que l'incidence de fes rayons Rr Xx, devenant de moins en moins oblique à la furfaçe de l'atmofphére terreflre, la réfradion devient moins grande
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- Expérimentale. 2 69
- à proportion, jufqu’à ce qu’enfin l’altre étant parvenu au Zénith', ou - à une hauteur' qui en approche , fes rayons, comme Z z,, tombent directement, ou à peu-près, 6c le représentent au vrai lieu où il eft.
- Ce que je viens de dire, comme en paflant, dés réfractions agronomiques, luppofe que’ l’atmofphére terreftre ’e'ft un milieu plus réfringent, ou plus dehfe que celui qui remplit l’efpace "îmmenfe des deux î 8c c’efî: un fait dont on eft affuré : premièrement, par rapparition des aftres, qui précédé cûnffamment le matin celle qiùun calcul exad nous annonce, lorfqu’on n'a égard qu’à la durée de leur révolution. Secondement, par des Expériences immédiates que d’habiles Phyficiens ont faites en différens tems 8c en différens lieux (a), 8c par lefquelles iLs ont tâché de déterminer le rapport des finus des angles d’incidence 8c de réfradion totale,
- XVI.
- Leçon.
- (a) On peutcondilter fur cela lesTranfàd. Philofoph. de Londres, N°. 157. & les Exp. Phyfico-méchaniques de Hauxbée, nouvellement traduites en François, à Paris, chez Ca-velier, tom. r. pag. 106. & fuîv.
- Z« • •
- nj
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- XVI. Lje çon.
- , 270' Lèç on s, de Phys i qu è par les rayons de lumière qui pafient de l’éther dans toute l’épâiffeur de l’atmofphére terrelfre..
- Je dis la réfradion: totaleparce que le rayon réfradé,,par Pair de Pat-mofphére ne fuit pas une feulé ligne droite, comme ilarrive dans un milieu réfringent d’une denfité uniforme : Pair étant plus denfe & plus chargé dé vapeurs dans les couches de Pat--mofphére qui approchent lé plus de -la furfaçe de la terre , on doit considérer, .que fon pouvoir réfradif va; toujours en c.rqifTant dans le, même fens : ce qui fait que le. rayon,qui commence à fe réfrader en a,. Fig. 8., .s’incline davantage, en h, & encore, plus en. e ; .au lieu de diftinguer ,feulement trois couches dans Patmof-phérefi l’on fait attention qu’il y. en a une infinité, & que leurs denfi-îés -augmentent. infenfiblëment, à commencer du point a > on comprendra d’abord que le ' rayon réfradé doit fuivre une courbe continue, <%-faire voir Paflre d’où il procède, dans.: •la tangente t d.
- Et comme on s’efl: encore afsûré; par des expériences réitérées, avek
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- E X P Ê R I M- E N T A. t E. . ,A'7.r foin ,fque la réfradion de la lumière -—-qui entre du vuide dans l-’àir,- de- XVI. vient plus grande, à mefure qu’on Leçon* augmente la denfîté de ce fluide, foie en le comprimant.,- foit en le refroidiflant, c’elï une conféquencé iiéceflaire, quel'es objets qu’on voit ainfi à travers l’atmofphére , quoi-qu’à: des hautéurs données, ne pa-roiflentepas toujours également dér placés'de leur vrai lieu ppuifque la température de l’air , fon poids 6c la , quantité de vapeurs dont il - eil char* r ^ gé, varient, non-feulement félon les climats & les faifons, mais encore par une infinité de caufes accidentelles.
- , Ces variations dé denfité dans cerr taihes parties de l’atmofphére, influent tellement fur la réfradkxn de la lumière, que d’habilesPhyficiens nous* afsûrent avoir trouvé, tantôt plus ;, tantôt moins grande la - hauteur des mêmes édifices quils 'avoient mefurés géométriquement*d’une diftance un peu grande. De pareils avis joints àla certitude que l’on a de la polfibilité-des .effets, font qu’un Aflronomecir-confped ne fe repofe point avec une , entière' confiance fur l’exaditude de
- Z iv
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- ùrji Leçons de Physique fes tables de réfractions, & infpî-XVI. rent une défiance raifonnable à qui-£(*0N* conque efi: obligé de compter fur la re&itude parfaite d'un rayon de lumière , qui traverfe une grande épaif-feur d'air.
- En regardant le Soleil ou la pleine Lune près de l’horifon, fi vous remarquez que fon difque efi d'une figure ovale, vous pouvez obferver en même-tems, que le diamètre le plus court efi: celui qui efi vertical? & vous appercevrez la raifon de cet effet, fi vous confidérez premièrement , que la réfradion fait paroître toutes les parties de l'aftre plus élevées qu'elles ne le font réellement ; en fécond lieu, que cette élévation apparente efi d'autant plus grande, que l'objet efi plus près de l’hori-fon : car, de ces deux effets il ré-fulte clairement, que le bord inférieur du difque lumineux , doit paroître rapproché du bord fupérieur, ce qui change fa figure ronde en ovale. Si vous y preniez garde, vous verriez aufii , & par la même raifon , que la diflance refpedive de deux étoiles, dont Tune efi au-deffus de. l’autre Â
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- Expérimentale. 273
- paroît plus petite peu après leur le- ..-
- ver, que quand elles approchent du XVI. Méridien , & vers le Zénith. Leçon#
- Un phénomène qui arrive quelquefois, Sc qui a bien intrigué les anciens Aftronomes, parce qu’ils ne connoilfoient point artez les effets de la lumière réfradtée par l’atmof-phére terreftre , c’eft de voir la Lune fe lever totalement écliprée, tandis que le Soleil fe voit encore tout entier dans la partie oppofée de Tho-rifon. Ceux qui fçavent qu’une éclipfe de Lune fe fait par l’interpofition de la terre entre le Soleil & elle, font furpris de voir qu’elle manque de lumière en préfence, & vis-à-vis de Taltre qui a coutume de lui en donner : c’eft que dans le cas dont il s’agit, ce n’ert point elle-même qui fe montre fur l’horifon , ce n’ert que fon fpeéfre élevé par l'effet de la ré-fra&ion, comme l’étoile «yde la Fig. 8.
- Mais, dira-t-on, comment un af-tre éclipfé peut-il fe faire voir ainrt, s’il n’a plus de lumière ï
- 11 faut fe rappeller ici, que la Lune, dans les tems de fes éclipfes,. n’ert jamais totalement privée de lu-
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- f=y-i....
- XVI.
- IL E Ç O-N.
- ZJJjf L E Ç ON S D e- Physiq:ue miére, elle eft toujours très-vifible9 fous une couleur de fer rouge qui commence à s’éteindre :• c’efl encore un effet fur lequel les Anciens ont mal raifonné, ne conrioiflant pas affez le pouvoir refradif de ratmofphére terreftre,. & que je trouve très-bien expliqué dans l’Optique de M. Shmich. »-C’eff, dit-il, une partie »des rayons'folâtres qui embraffent »-la terre.,. & qui s’étant réfradés » dans ratmofphére de cette planète* »vo'nt fe croifer dans fon ombre , a>& illuminer foiblèmerit la Lune! qui; »s’y trouve- plongée ».
- Les effets dont je viens de" faire; mention, nous apprennent déjàque îa réfradion de la lumière change fouvent la pofition , ou le lieu de l’objet,, en nous le faifant voir où il n’eft pas, nous verrons auffi que la même caufe influe fur la figure, la grandeur, la diflanee & la fituation,;
- mais comme toutes ces apparences-dépendent dé la pofition refpedive des rayons qui tracent les images au1 fond de LceÛ, il efï à propos > avant que d’entrer dans ce détail, de faire-.voir par des. faits, fimples, comment:
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- Expérimentale. ides rayons réfradés s'arrangent entre eux, étant données leurs incidences, ôc la figure des furfaces réfringentes.
- Quand.deux milieux fe touchent, la furface du plus denfe ne peut être que plane, convexe ou concave ; &; les rayons incidens qui viennent plusieurs enfemble pour la traverfer,.. font, ou parallèles entr’eux, ou conr vergens,. ou divergens. Je vàis exa-miner ce qui arrive dans ces dilte-rens cas ; & comme j’ai lieu dé croire, après ce .qui a été dit & répété: jüfqu’ici, que le Ledeur comprend fuffifamment, qu’un jet de lumière de' la grofieur.du doigt, par exemple,, eft un faifceau de rayons qui peuvent s’écarter, davantage, ou fe rapprocher les uns dès autres,, pour former un cylindre, ou une pyramide au lieu d’employer, comme j’ai fait au commencement de ia Catoptrique., deux jets féparés l’un de l’autre, le plus fouvent je n'en mettrai qu’ùn en expérience, 6c jè ferai juger du paral-îélifme , de la divergence ou de la, convergence de fes parties, par la? figure cylindrique ou pyramidale qu’il, recevra». Quant aux. furfaces,
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- XVI.
- ç o K.
- 276 -Leçons de Physique concaves ou convexes des milieux Je ne parlerai que de celles qui font fphériques ; parce qu’elles fonc le plus en ufage dans la condruftion' des rnftrumens de Dioptrique, & que d’aiüeurs, 0 l’on entend bien leurs effets, il fera aifé d’appliquer les mêmes principes, pour expliquer ou prévoir ce qui arrive avec toute autre' courbure.
- PREMIER CAS.
- Si des ' rayons parallèles dans leur incidence, pajfent obliquement d'un milieu rare dans un plus denfe qui foit termv• né par une furface plane.
- II. EXPERIENCE.
- P R £ PAR A T I O N,
- Par le moyen d’un miroir plan de métal, placé en dehors de la fenêtre on introduit dans une- chambre bien obfcure , des rayons’ Polaires qu’on fait paffer par un tuyau rond qui traverfe- le volet dans une direction horifontale, & qui a 6 pouces de longueur fur un pouce & demi de diamètre. Ce tuyau reçoit des verres de différentes convexités, à celle defes
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- Expérimentale. 277 extrémités qui répond au-dedans de la .chambre : celui qu'on y met pour cette Expérience, n’en a que ce qu’il en faut, pour rendre le jet de lumière folaire parfaitement cylindrique.
- Ce faifeeau de rayons eft reçu obliquement fur le côté long d'une caille repréfentée par la Figure p. 8c placée fur la table que j'ai délignée ci-delfus par la Fig. 2.
- JL es côtés longs de cette . calife font deux morceaux de verre bien droits de 4 pouces de large fur un pied de long, élevés bien parallèlement à 6 pouces de diflance l'un de l'autre. Les deux petits côtés font de métal, ainfi que le fond, & chacun d’eux a une ouverture circulaire de deux pouces 8c demi de diamètre, garnie d’un verre femblable à ceux dont on couvre les cadrans des montres, l’un ayant fa convexité en dehors , l’autre ayant la fienne en dedans de la cailfe. Comme ce vailfeau doit contenir de l'eau, tous ces verres font attachés avec du ciment ; 8c aux quatre coins du fond en dehors, il y a des vis par le moyen def-
- XVI.
- Leçon*
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- 278 Leçons de Physique g» ll'i quelles on le inet de niveau fur lata-,XVI. ble, & à l’un des bouts, un robinet ÎL;e ç o n. pour vuider l’eau.
- E F F JE T S *
- Le jet de lumière entrant par  Fig. ïo. dans la caille remplie d’eau, fe réfracte en B, & forme à cette diftance, fur une lame de métal qu’on prëfente' perpendiculairement à fa dire&ion, un cercle lumineux dont le diamètre eft égal à celui du cylindre de lumière mefuré en i Ce cercle s’ap-perçoit plus aifément, fi l’on couvre le dehors du verre avec un morceau -de carton blanc : dans la Figure on n’arepréfénté que l’épailfeur de l’eau qu’on met dans la caille, avec les effets de la lumière qui la traverfe.
- Au lieu d’arrêter ainfi le rayon, fî vous le laiflez fortir de la caille dans l’air , il prend une direction S s , parallèle à celle du rayon incident R r9 ce qu’il eft aifé de reconnoître en mettant fur les bords de la caille une règle parallèle à l’un des deux rayons; & la grofleur du jet de lumière demeure conftamment égale dans toutes les parties de fa longueur.
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- Expérimentale. iy$ D’où il fuit, que des rayons de lumière parallèles dans leur incidence, en paffant obliquement de l'air dans une mafle d’eau terminée par une fur-face plane, confervent leur parallé-lifme, comme aulïi en rentrant de l’eau dans l’air, terminé de même par une furface droite : la même choie arrive avec tous les autres milieux qui diffèrent en denfité , & qui n’ont qu'une médiocre épaiffeur, comme nous le fuppofons ici.
- SECOND CAS.
- Si des rayons converger;s dans leur incidence pajfent d’un milieu rare dans un plus denfe, & de celui-ci dans un autre femblable au premier.
- III. EXPERIENCE.
- T REPARATION»
- Cette Expérience fe fait comme la précédente, excepté, qu'au lieu de mettre au bout du tuyau un verre très*peu convexe, qui ne feroitqu’ôter aux rayons folaires lé peu de divergence qu'ils ont quand on les reçoit par un trou dans une chambre , on en place un autre qui l'eft davan-
- XVI.
- Leçons
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- 2§o Leçons de Physique
- g....tage, & qui fait prendre au jet de
- XVI. lumière.la forme d’un cône ou d’une JL£çon. pyramjde ronde^, dont la pointe s’avance à 8 ou 9 pouces de diftance.
- La caille étant pleine, on en préfente le côté A D perpendiculairement à la pyramide de lumière, de façon que fa pointe atteigne tout jufte le côté B C : après quoi on ouvre le robinet, pour la vuider : voyez la Figure i r.
- E F F F T S.
- Aufll-tôt qu’on a ôté l’eau de la cailfe, la pointe de la pyramide lu-mineufe fe raccourcit fenliblement, & fe voit en E. •' v
- Si Ton fait avancer la cailfe vuide de quelques pouces, de forte que la pointe de la pyramide de lumière pâlie d’autant au-delà du côté BC, l’eau que l’on met enfuite dans la caillé fait un peu avancer cette pointe , & l’on remarque que la pyramide efl déformée, comme FG.
- . Ce qui fait voir que la convergence des rayons diminue, lorsqu’ils palfent d’un milieu rare dans un milieu dénié ; & qu’elle augmente au contraire.
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- Expérimentale. quand le paflage fe fait du milieu denfe dans celui qui l’elt moins, & que les furfaces de ces milieux font planes.
- TROISIEME CAS.
- Si des rayons diverge ns dans leur inci~ dence entrent dans un milieu plus denfe, ou plus rare..
- IV. EXPERIENCE.
- PREPARATION.
- Tout reliant difpofé, comme dans: la dernière Expérience , & la caille étant vuide, il faut la reculer de manière, que les rayons qui commencent à diverger, après avoir formé la pointe G, Fig. n. &qui font une pyramide lumineufe oppofée à la première , fe préfentent directement au côte A D de la calife, & la tràver-fent entièrement ; & l’on éleve verticalement à 3 ou 4 pouces de distance , au-delà du côté B C, un carton blanc, fur lequel on reçoit la bafe de cette pyramide de lumière,, dont on mefure exactement le diamètre après quoi Eon met de l’eau dans la caille comme de coutume. Tome V> A a
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- I
- a82 Leçons de Physique
- jryj • Et F F £ F S* •
- Leçon. £e cerclé lumineux paroît un peu-augmenté fur le carton ; & la pyramide paroît déformée,. n’étant pas^ aufïi grofTe à là diftànce B C, qu'elle l’étoit avant qu'il y eût de l'eau dans; là caiiTe..
- Ge qui prouve que lés rayons, en entrant dé l'air dans l'eau, ont perdu une partie de leur divergence, & qu'ils l'ont reprife en fortantde l’eau-pour rentrer dans l’air ; d’où l’on; peut conclure, que quand les milieux, l’e touchent par des furfaces planesÿ. les plus dénfes diminuent là divergence des rayons, & que les plusra-res l'augmentent.,
- O p
- E X P Z I C sî.T Z:O Ni.
- Suivant la fécondé Loi de la ré2 fradion dè la lumièreun rayon qui: paffe obliquement; d’un milieu-rare dans un milieu denfe., quitte fa pré-* miére diredion pour s'approcher de.-la perpendiculaire au plan qui fépare. les milieux : voilà pourquoi dans la. fécondé Expérience, le jet delumiére-qui.eft arrivé en^? s'efl réfradé vers.
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- Expérimentale. z8 3
- 5 ; car Ton incidence étoit oblique, - «
- 6 le milieu qu’il'quittoit étoit moins XVI-. dénfe que celui dans lequel il eft entré. ^ E'S 0
- Si ?on conçoit deux lignes^paral-léles qui fe plient enfemble, 8c de là même quantité , leur parallélifme doit fubfifter après l’inflexion. Or, des filets de lumière qui forment enfemtr ble un jet cylindrique, comme- dans la même Expérience, font parallèles entr’eux; l'incidence,par conféquent, eft également oblique pour chacun d’eux fur une furface*plane;leur réfraction paroît l’être aufïi dans une épaif-feur d’eau qui n’a que y ou 6 pouces ainfi,-demeurant fenfiblement parallèles après cet effet, ils forment en--core un cylindre de lumière égal en diamètre à celui qu’ils formoient dans l’air ; 8c c’eft pour cette rai-, fon ,. quece jèt .réfradé tombant perpendiculairement fur un plan qu’on lui préfente , ÿ marque un cercle lu- » mineux de la même grandeur que ce-lui qu’il fait voir fur un pareil plan avant que d’être dans l’eau.
- •Le 5e. réfultat de lapremiére Ex^-périence, fur lequel nous avons établira. IV:e.. Loinous a fait voir;
- A a- ij
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- Il
- 2§4 Leçons de Physique : qu'un rayon réfradé en a., Fig. i yz XVI. s'il eft renvoyé en C par un miroir L Ego N. qU autrement, fe plie en entrant dans l'air, de telle manière, qu'il retourne toujours par la ligne CA, qui eft celle de fa première incidence. Cela étant,, lorfqu'arrivé en a il palTe de l'eau dans l'air qui eft au-delà,, il doit venir en B, faifantl-'anglep^ égal à celui de l’autre partie F;, car la grandeur de ces angles dépend du dégré d'obliquité avec lequel le rayon tombe de l'eau fur l’air, foit en allant de C’en a, foit en failânt la route oppofée : or-,. cette obliquité eft égale de part & d’autre ; puifque les furfaces E F, GH, pan lefquelles l'air & l'eau fe touchent font parallèles entr'elles. Dans le cas. préfent, ces angles doivent donc être égaux ; & c’eft ce qui fait que le-rayon a B, après avoir traverfé l’eau reprend une diredion parallèle à celle qu’il avoit avant que d'y entrer.
- Dans la caille pleine d’eau de la III. Expérience , la pyramide de lumière paroît plus longue qu?elle ne l'eft dans l’air ; parce que les rayons incident d.^ b c ? 1%. 14. étant incli-
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- Expérimentale. 2$ 5. hés en fens contraire fur la même fur- -face droite du milieu le plus denfe, XVIv; font auffi leurs réfradions dans des Leîon<" fens oppofés : ce qui diminue la. convergence naturelle de ces rayons qui eft au point e, & qui fe rétablit,, dès qu'il n’y a plus d'eau dans la caille.
- • Quand la pointe de cette pyramide s'avance dans l'air au-delà du, coté KL, les rayons émerge ns, comme hk^9 reprennent une diredion parallèle à celle de la première incidence. fg,lg, comme je viens de le faire entendre, en expliquant les effets de la.
- II. Expérience 5 de-là.il arrive, que le. point de convergence qui feroit en-/, fans les deux réfradions, fe prolonge jufqu'en k^, Sc les côtés de la -pyramide , au lieu, d'être des lignes droites, comme fi, lï, font pliés deux fois, 8c en fens contraires, comme on le voit en h 8c en g.
- Pour fe rendre raifon des effets de la IV. Expérience, il n’y a qu'à s'imaginer que les rayons divergens partent du point Fig. 14. en fui-vant leur marche aiTujettie aux loix; de la réfradion} on verra tout d'un
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- zf'6' L E Ç 0 N’S D E pH Ï Sl Q U f
- coup, comment ils deviennent dfà*' XVI. bord moins divergens dans l’eau ,, JLeçon. qUqjs ne p^to}enc avant qUe d?y; entrer & enfuite plus divergens au--de-iàde la fur face H I, qu’ils ne Té-toient avant que de toucher la première KL : car ils le font alors,, comme s’ils venoient du point ï.
- On voit pareillement, pourquoi,; malgré cette plus grande divergence, ils marquent fur le plan qu’on leur oppofe un cercle de lumière plus, petit ; car, fans les deux réfra&ions,, lès rayons kh9 de part &’ d’autre,, auroient été par des lignes droites en m & en n ; mais en fe pliant deux fois en h 8c en^,,fuivant les proportions dont on a parlé précédemment, ils fe refferrent dans l’efpacc* fl, 8c forment une pyramide irré-h guliére, quoique fymmétrique. - r '
- L Corollaire*.
- Ge que j’ai dit dés rayons parallèles qui demeurent tels, après avoir' traverfé un milieu denfe renfermé* entre deux furfaces planes & parai-, leles entr’elles ,.peut avoir lieu par les mêmes raifonslorfque le. milieux
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- - • E X'P E R I M E N T A L E. 2 ÎT
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- dènfé eft terminé par deux furfaces courbes, mais concentriques, comme HI, KL, Fig.. 15. pourvu que l'in-çidence fôit peu oblique,, & que les rayons foient près.les uns des autres ; car alors, comme le rayon réfradé 4 b tombe fur K L avec une obliquité-très1-à-peu-près égaie à celle du rayon incident A a, l'angle .B Æp de réfradiom dans l'air ne diffère pas fenfiblement de celui dè là première incidence A'a$ ; 6c par conféquent.,, b:B 6c A a font parallèles,. ou très-peu. s'en-faut. Il n'en eft pas de mê-me du rayon e E, par rapport à Dd $ parce que l’inclinaifon de de fur la: furfaceXI/, étant plus grande que celle de D d fur HI, les angles d'incidence & dé réfradion dans l'air ne font plus dans le rapport d'égalité comme dans le cas précédent : ce qui fait, que le rayon émergent e E s'incline à la diredion du rayon D d„. La différence de ces angles.devenant: d'autant plus grande, que le rayon' ab, ou de, eft plus oblique à la> furface K L, on doit concevoir que les deux rayons émergens b B 6c eE. ne- font plus parallèles entr'éux-*., quoique A a 6c,. D d le foient..
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- XVf.
- 1> EÇQ N.
- Î8 8: Leçons de F h y s i q ue-
- t
- II. Corollaire.
- Comme c'eft le paralléiifme des furfaees réfringentes E F\ G H, Fig< 13. qui fait prendre au rayon émergent B b, une direction parallèle à celle du premier rayon incident A C, cela ne doit point arriver, quand ces furfaees font inclinées l’une à l’autre, comme dans la Fig. 16. les réfradions, tant en a, quen b, fefai-faut dans le même fens , à caufe des inclinaifonsoppofées des furfaees, la diredron du rayon émergent eft b B 7 toujours oblique à l’incidence A a, plus ou moins, fui vaut la grandeur des réfradions*
- APP L IC AT 10 N S.
- Le réfultat de la fécondé Expé* rience nous apprend pourquoi les verres plans femblables à ceux qu’on met aux fenêtres, les glaces dont on fait les miroirs,. &c. ne peuvent fer-vir à condenfer la lumière folaire qui les traverfe : ces rayons étant comme parallèles entr’eux , ne peuvent jamais être plus inclinés les uns que-les autres à un £eul plan : ainfi les;
- furfaees
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- ' Expérimentale.
- "fiirfaces réfringentes qui font droi- =r: tes, ne changent rien à leur pofition refpe&ive, Il en eft de même des L eaux dormantes, dont la fuperficie le met de niveau dans toute fon étendue ; on ne voit jamais que ces maf-fes liquides, quelque tranfparentes & réfringentes qu'elles foient, donnent occafion à la lumière parallèle de former des foyers dans leur fein.
- Quand les milieux plus denfes que l'air ont des furfaces droites, & qu'ils font fort minces, leur mterpofition ne caufe pas de changemens fenfî-foles dans les images ; au travers des vitres ou d’une glace de carrolfe, ont voit à-peu-près de la même maniéré qu’on verroit à la vue limpie dans un milieu homogène : mais quand il y a une grande épaifîeur, l'objet qui n’eft pas fort éloigné du milieu réfringent, parolt plus près & plus grand ; fouvent fa figure change & fa clarté diminue.
- Les rayons divergeas qui fortent d’un verre plat fort épais ou d'un vafe plein d’eau pour entrer dans l'air , deviennent plus divergens qu’ils ne l'étoient : eelt le réfiiltaç
- J3 b
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- hço Leçons de Physique *55===. de la IVe. Expérience. S’ils entrent XVI. dans Epeil après une telle émerlion, lipçoN, jjs femblent venir d’un point moins éloigné que celui d’où ils font partis ; l'apparence du point radieux E\ par exëmpie, Fig. 14, eft en e, Sc ainfi de tous les autres points vifi-bles du même corps..
- Voilà pourquoi le poifton que nous voyons dans l'eau, nous paroît plus élevé vers la furface qu'il ne l'eft réellement : le chalfeur qui auroit def-fein de le tuer d'un coup de fulil, doit avoir égard à cette apparence srompeufe ; car la charge de plomb ne peut percer qu’une certaine épaif-feur d'eau , laquelle fe trouvant plus grande qu'on ne l'a eftimée, peut mettre le poiifon hors d'atteinte.
- De même, le fond d?un vafe, d’un baflîn, d'une rivière, ne nous paroît jamais.au fli bas qu’il l'eft , à caufe de l’eau qui le couvre ; quand on defcend dans un bain , on eft toujours fur-pris de le trouver plus profond qu’on . ne s’y attendoit ; & quand on fe préf-fe de prendre quelque chofe dans l’eau, il arrive très-fouvent qu'on porte îa main plus avant qu’on ne
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- E X V & R I M E N T A L E.' ' igt croyoit devoir le faire, & qu'on mouille la manche de fon habit, pour avoir jugé la profondeur plus petite qu'elle n'elb
- Lorfqu’on regarde à travers une •grande épaiiïbur d'eau , fi les parties de l'objet qui femblent s’élever vers la furface, foufFroient toutes un déplacement égal, la figure appa-^ rente feroit toujours conforme à ce qu'elle repréfente ; car dans l’image, • comme dans l’objet, la figure dépend de la pofition refpe&ive des parties, à laquelle un mouvement commun n’apporte pas de changement.: mais le déplacement égal n'a pas lieu dans les cas où l'objet eli d'une grande étendue; caries rayons qui viennent des extrémités les plus éloignées de l’oeil, tombant plus obliquement que les autres fur la .furface de l’air, fe ré-fra&ent davantage ; les faifceaux ou pyramides de lumière divergente, fe dilatent vers l'oeil, de manière que leurs points de réunion, où font les apparences, fe rapprochent davan-. tage de la furface réfringente, & dans un rapport trop grand, pourconfer-yer à l’image totale une conformité
- Bbij
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- zyi Leçons de Physique M-f parfaite avec fon objet. L'œil placé:
- XVI. en j^, Fig, ip. pour voir au fond de Leçon, l’eau un grand objet droit, ou une fuite d'objets rangés dans une ligne droite comme g, d, c, g, non-feulement apperçoit le tout enfemble plus près de lui, mais les extrémité^/» lui paroilfent encore plus rap? prochées que les autres parties d, c, ce qui forme une courbure dont la concavité eft tournée vers le fpec-tateur [a). C’eft ainfi qu'un tuyau de plomb couché fur le fond d’un baffin ne paroit pas droit quoiqu’il le foit, & que le fond du baüin lui-même femble plus creux au milieu que vers Les bords , quoiqu'il le foit egalement par-tout.
- Les milieux denfes fort épais, quoi? quavee des furfaces planes, nous font voir les objets plus grands qu'ils be le font ; le poilfon paroît plus gros ' dans l’eau que quand on l’en a tiré ;
- (æ) Pour apprendre quelle eft la nature de cette courbe, & comment elle s’engendre, .ponfultez un beau & fçavant Mémoire de M; de Mairan, imprimé dans le volume de l’A? cad. des Sciences pour l’année 1740# dans lequel vous trouverez, plusieurs remarques très-çurieufes, ’
- V
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- ËXPÉ R îMENtf A'tE. le gravier, les pierres, les plantes, nous trompent de même quand nous XVI. les voyons au fond des bafïins, des Leçon* fontaines , des rivières, &c. les ef-paces nous parodient auffi plus étendus , les limites qui les comprennent -nous femblent laiffer entrée lie s une plus grande diftance ; tout cela vient, de ce que des rayons convergens le deviennent davantage en fortant de Beau pour entrer dans fair. Qu’on imagine pour un moment que^, g9 Fig. 14. foient les extrémités oppo-fées d’un objet que l’on apperçoit au fond de l’eau par les rayons g h<> g h, l’oeil placé en k} juge de la grandeur de cet objet, par l’angle Gkjr, plus grand quegkg\ 8c comme la meme chofe arrive pour toutes les difnenfionsdu corps que l’on voie ‘aïoli , il s’enfuit que tout ce qu’on regarde au travers d’un milieu fort épais 8c plus denfe que l’air, doit parottre amplifié, comme cela arrive en effet.
- Ayant l’oeil placé directement au-deffus d’un vafe plein d’eau ou de •queiqu’autre liqueur limpide, fi je regarde une pièce de monnoie ou
- B b iij
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- £94 Leçons dePhysique v-«“ — quelqu’autre chofë femblable qui XVI. foie au fond & fuffifamment éclairée, Leçon, je la.vois plus grande que dans l’air; \ mais elle ne me paroît plus hors de fa place, comme celle dont j’ai fait mention en parlant des effets de la réfraction de la lumière en général. Je comprens la raifon de ce dernier effet, en confidérant que dans le cas dont il s’agit, mon œil ap-perçoit une partie de la pièce ( fon centre par exemple ) par un faifeeau de rayons, dont l’axe ne fouffre point de réfradion, paffant perpendiculairement de l’eau dans l’air ; cette partie de la pièce fe voit donc dans fon vrai lieu ou dans fa diredion naturelle ; les autres font vûes par des rayons obliques, par conféquent ré-fradés, qui les écartent en apparence de la première qui eft comme immobile : par-là l’objet paroît amplifié, mais non pas déplacé quant -à la di-redion : la figure même n’en eff pas fenfiblement altérée, fi l’on dirige fon regard de façon, que le rayt>n dired vienne du milieu de l’objet qu’on fe propofe de voir, à moins .que cet objet ne foit fort grand.
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- Expérimentale. 2$^ Ün morceau de verre épais dont t lès faces oppofées, quoique planes, font inclinées Tune vers l'autre, fait toujours voir les objets hors de leurs vrais lieux, parce que, de quelque façon qu’on s’y prenne en regardant au travers de ces corps tranfparens * tous les rayons qui viennent à l'oeil fans en excepter aucun, fbunrent au moins une réfradion, foit en entrants, foit en fortant ; je dis au moins une réfradion , car li quelqu'un des rayon» incidens eft oblique à l’une des deux furfaces, & qu’après être entré, il foit encore oblique à l’autre, il fera réfradé deux fois, comme on le peut voir par la Fig. 16. & s’il eft perpendiculaire à la première, il en fera plus oblique fur la fécondé.
- Et fî ce verre eft taillé de manière qu'une de fes furfaces foit en partie parallèle à l’autre, en partie inclinée, il pourra faire voir l’objet en même-temps dans deux lieux dif-férens, comme il arrive quand une glace de carroffe eft terminée par un large bifeau, & qu’on dirige fes regards vers les bords, pour voir les objets extérieurs.
- XVI.
- 1EÇON*
- B b iv
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- 296 Leçons dé Physique ih=i±^±=s C'èft en conféquence de cet effet ÿ XVI. qu'on travaille exprès des verres à Ïijeçon# plu fleurs facettes, qu’on nomm e multipliants , parce qu'en effet, ils multiplient Fimagc d'un objet qu'on regarde au travers de leur épaiffeur» Après ce que je viens de dire touchant les corps réfringens terminés par des furfaces inclinées, l’infpec-tion feule de la Fig. 17, fuffit pour faire comprendre la raifon de cette multiplication d’images. Car on peut remarquer que les quatre faces cd, de, 6c eh, étant toutes inclinées à la grande face a b, font converger chacune féparément vers le même oeil E, des rayons qui partent des extrémités oppofées de l’objet F. D'où ii arrive que ceux qui tombent fur a c, après les deux réfra&ions, pro-duifent une image en G ; ceux qui tombent fur la facette cd, une autre image en H ; & enfin ceux qui paf-fent par d e 6c par eb, repréfentent le même objet féparément en I 6c en K : ce qui fait autant d'images que de facettes.
- On voit diflinftement 6c complètement l'image par toutes les faces-
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- Expérimentale. 297 tes, lorfque chacune d’elle reçoit "jssz des rayons de toutes les extrémités XVI. ©ppofées de l'objet, qu’après les ré- Leçon.; fractions, ees rayons font convergent, .vers un même endroit, & que les faifceaux qui appartiennent à chaque point vifible , ont confervé ou repris un peu.de divergence ; la première & la fécondé de ces conditions venant à manquer, chaque facette ne fait voir qu’une partie de l'objet; fans la troifiéme on ne voit rien que très-don fufé ment. Pour éviter ces défauts , on ne doit regarder avec ces fortes de verres les grands objets que de loin, & de près, feulement les petits ; il faut encore leur donner des faces d'une certaine largeur, lef-quélles, par leurs inclinaifons refpec-tives, ne forment pas une trop grande convexité, & enfin ne les approcher pas trop près de l’œil. On verra mieux comment il faut ufer de ces précautions, & les effets qu’on en peut attendre, quand nous aurons parlé de la vifion à travers les milieux ré-, fringens, terminés par des furfaces convexes.
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- i$>3 Leçons de Phÿsiqus QUATRIEME CAS.
- Si des rayons parallèles pajjent d'un milieu rare dans un milieu plus denfe, terminé par une furface co?wexe.
- V. EXPERIENCE.
- Préparation*
- Il faut placer la caiiïe repréfentée par la Fig. 9. de façon qu’un jet de lumière cylindrique & horizontal, tombe dire&ement fur la furface du verre convexe qui efl cimenté à l’un des petits côtés ; après quoi ou la remplit d’eau.
- Effets«
- Âulïi-tôt qu’on a mis feau dans la caiiïe, on obferve, que la lumière eft convergente & fe croife de tous les côtés fur l’axe du cylindre, lequel par cet effet, prend la forme d’une pyramide, dont la pointe fe porte en avant dans la caille, comme on le voit par la Fig, 18.
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- Expérimentale. 29$ CINQUIEME CAS.
- Si des rayons convergens qui fortent d’un milieu rare font reçus dans un milieu plus denfe > & terminé par une fur face convexe*
- VI. EXPERIENCE.
- P R E P A R AT I O N,
- Tout étant difpofé comme dans l’Expérience précédente, il faut faire paffer par la fur fa ce convexe de la caille, avant qu’il y ait de l’eau, une pyramide de lumière, dont le point de Convergence foit jufteme-nt au centre de cette convexité, marquer cet endroit avec un index qu’on élevé à côté, & remplir ce vaiffeau avec de l’eau claire.
- On répété en fuite la même épreuve fuccedivement avec deux autres pyramides de lumière, dont l’une ait fa pointe en-deçà & l’autre au-delà du centre de la convexité > lorfqu’il n’y a point encore d’eau dans la caiffe , l’on marque a chaque fois où fe termine la pyramide lumineufe, 8c l’on finit par mettre de l’eau, comme dans les autres Expériences.
- XVI,
- L E Ç O N,
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- XVI.
- Le <jO N.
- goo Leçons de Physique
- E F F £ T S,
- Lorfque les rayons de lumière convergent naturellement au centre de la convexité de la furface réfringente , Teau qu'on met dans la caifle ne change rien à leur direction la pointe de la pyramide de lumière demeure condamment vis-à-vis de l’index, A, Fig. 19.
- Quand les rayons tendent naturellement à fe réunir ou à le croi-fer, plus près de la furface réfringente que le centre de fa courbure, l’eau qu’on met dans la caille fait allonger, la pointe de la pyramide lumineufe, B, Fig. 19.
- Et au contraire, on voit cette même pointe s’accourcir, quand on fait la même épreuve avec des rayons qui convergent au-delà de ce même centre, C, Fig. 19.
- B
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- ' '• Expérimentale. ' 301
- ' SIXIEME CAS.
- Si des rayons de lumière dhergens paf-' fent d'un milieu rare dans un plus ' denfe, terminé par une furface convexe.»
- XVI.
- l e ç o m
- VII. EXPERIENCE.
- "Préparation.
- La caifle étant toujours tournée du mêmefens, & vuide d’eau, il faut y faire entrer par la furface convexe, la lumière qui commence à diverger au bout de quelqu’une des pyramides dont on a fait ufage dans les Expériences précédentes, recevoir cette lumière fur un plan élevé verticalement dans la caille à 6 ou 7 pouces de diftance de ia furface réfringente, 8c marquer la grandeur du cercle lumineux qu’elle fait fur le plan, avant qu’il y ait de l’eau.
- Effets.
- 1 * •
- Lorfqu’on a verfé l’eau dans la caille, le cercle lumineux dont je viens de parler, paroît fenfiblement ^diminué de grandeur.
- Si l’on éloigne de plus en plus la
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- ^02 Leçons be Physique
- ---—caille du point d'où procèdent les
- XVI. rayons divergens, ia bafe de la py-îaE-ço n. ramide qu'ils forment fe rétrécit peu à peu, le jet de lumière devient cylindrique , & fi Ton continue d'éloigner la caille, les. rayons commencent à converger en avant. Voyez la Fig. 20.
- Il réfulte de ces trois dernières Expériences, i°. Que les rayons de lumière en pafîant d'un milieu rare dans un milieu plus denfe, terminé par une furface convexe, deviennent conver-gens , s'ils étoient parallèles.
- 2°. Que s’ils font convergens au centre de la fphéricité du milieu réfringent , ils ne fe réfradent point.
- 3°. Que leur convergence diminue, s'ils tendent à fe réunir plus près que le centre de la fphéricité, 8c qu’elle augmente au contraire, fi leur point de réunion naturelle efi: au-delà de ce même centre.
- 4°. Enfin que les rayons divergens perdent pour le moins une partie de leur divergence , ce qui peut aller jufqu'à les rendre parai-îelesj 8c même convergens.
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- Expérimentale.' 3.03
- Observation.
- Dans toutes ces Expériences où la lumière prend la forme d’une pyramide, en payant par des furfaces réfringentes dont la courbure eft fphé-rique, on peut obferver, que l’endroit où les rayons fe réunifient & fe croi-fent, n’eft pas précifément un point, mais un petit efpace circulaire qu’on diftingue très-bien , en y préfentanc un carton blanc, & qui eft d’autant moins rétréci, que la furface fphéri-que qui reçoit les rayons .incidents s eft plus large.
- Explication.
- La position refpective des rayons réfra&és dépend de la déviation particulière que chacun d’eux a foofferte, & cette déviation dans un milieu déterminé, eft proportionnelle au dégré d’obliquité des incidences : or, cette obliquité peut varier, ou parce que les rayons tombent ay.ee differentes directions fur une. furface droite, ou parce que les parties de la furface réfringente ne font pas clans un même plan* Ç/eft ce 4erpi$£
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- "3g4 Leçons de Physïq.u£
- cas qui a lieu dans la Ve. Expérience.
- .XVI. Les rayons de lumière font tous di-H,e(çon. rigés les uns comme les autres, puif-qu’ils font parallèles entr’eux; mais les parties de lafurface convexe qui les reçoit, doivent être confidérées comme autant de plans infiniment petits, & infenfiblement inclinés les uns aux autres. Dans un faifeeau de rayons parallèles, qui fe préfente di-redement à la fur face convexe , il y en a un qui tombe perpendiculairement fur .une de ces facettes & qui / -fuit l’axé A H de la convexité, Fig. 21. fans fouffrir aucune réfradion ; mais c*c(l le leul. à qui cela arrive : tous lés autres font néçeflairement inclinés’ aux parties circonvoifines, parce .que celles-ci le font à celle du milieu, & que les rayons ne le font point entr’eux.
- Les rayons les plus près de l’axe, comme d e , ne font prefque point obliques à la fürface réfringente, auffi leur réfradion n’efl-elle pas fort grande î mais queLque petite qu’elle foit, ou par ce peu d’obliquité , ou par la nature du milieu réfringent, il Jfeut toujours que de part & d’au*-
- tre
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- Expérimentale, tre ils aillent fe croifer en quelqu’en- = droit fur l’axe A B. Ce fera plus près ou plus loin, fuivant le pouvoir ré-•fradif du milieu, .& la courbure plus •ou moins grande de la furface (a).
- . Si les rayons qui font un peu plus loin comme fg, ne fe réfradoient que de la même quantité, ils de-* viendraient parallèles à eÜ, & fe croiferoient plus loin fur le même axe, ce qui rendrait la pointe de la pyramide fort grade & mal terminée; mais comme la furface eft plu,s inclinée au rayon incident en g qu’en e, la réfradion eft plus forte, Sc dans une telle proportion, que ces derniers rayons réfradés viennent-fe réunit prefque au même point avec les pré-cédens eD. 1
- XVI.
- EÇO N,'
- Je dis prefque au même point 3 parce que cela n’eft pas, à parler exactement ; les inclinaifons füccelîivés que donne la courbure circulaire ou
- (a) ED, Fig. 2i, diftance du foyer dés rayons parallèles, pris auprès de l’axe, eft à ÇD, diftance de ce foyer au centre de la lphéricité ? comme le finus d’incidence eft au /inus de réfraction , c’eft-à-dire, dans le rapport de 4 à 3, on à peu près, ft le milieu réfringent eft de l’eatt? ou de 3 à 2 , fi c’eft du verre.
- Tome V, € ©
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- - . i'o6 Leçons dé P mrs t que-g..>1.fphérique, n’ont point entr’elles îe XVI. rapport qu’il faudroit, pour faire con-'i< é ç o n. vergÇr au même point les rayons qui font parallèles dans leur incidence ; on s’en apperçoit fenfîble-rnent, quand on fuit la marche d’un rayon fort écarté de l’axe , comme h t , en l’affujettilTant aux loix de la réfraélion ; on trouve que l’inclinal-fon de la furface eft un peu trop grande en i, ce qui fait prendre au rayon réfraéïé plus de convergence qu’il ne lui en faut, pour fe réunir au même endroit que les autres. Vos-:3à pourquoi, toutes les pyramides de lumière que Ton forme par le moyen des furfaCes fphériques réfringentes ©u réfléchiffantes, ( quand elles font fort larges ) ne finilfent jamais par une pointe bien aiguë , & que ces foyers font toujours un cercle d’une certaine étendue. Auffi les Opticiens qui traitent ces matières avec l’exactitude géométrique, ont foin de ref-treindre leur théorie à des portions de lumière qui n’occupent qu’une petite partie de ces fortes de furfa-ces.
- Dans la VIe. Expérience, la pyra^
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- Expérimentale. 307 mide.de lumière ne reçoit .aucun changement en paffant de l’air dans, l’eau , lorfque la convergence naturelle de Tes rayons eft aü centre de la convexité du milieu réfringent ; parce qti’alors la lumière n’eft pas dans le cas de fouffrir réfra&ion , tous les rayons incidens étant comme Ab, dh, ef} Fig. 22*. perpendiculaires à toutes les parties de la courbe f b h.
- Mais quand les rayons de la pyramide ont leur point de convergence naturelle plus . près de la fiirface réfringente, que le centre C9 comme ik, ou plus loin, comme g /, alors leur incidence eft oblique : dans le premier cas la pyramide s’allonge ; parce que les rayons réfractés s’approchent de la ligne qui efl:, comme Cd7 perpendiculaire au point d’incidence ; & dans le fécond cas elle s’accourcit, par la même raifon.
- Le cercle lumineux de la VIIe. Expérience diminue de grandeur, quand on met de l’eau dans la caifle, parce que les rayons qui forment la pyramide dont il efl la bafe, fe rapprochent les uns des autres, ou de l’axe
- C c ij
- m
- XVI.
- L JÊÇ UN»
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- V.
- N
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- 308 Leçons de Physique A B, Fig. 23. en fe réfraétant vers?
- XVI. des lignes femblables à. Ce,, perpen-Leçon, diculaires aux points d’incidence; & eet effet doit augmenter, à mefure que les rayons incidens deviennent moins divergens , comme il arrive * lorfqu’on éloigne la furface lb m, du? point d’où les rayons commencent à diverger : Voilà pourquoi, lorfque Ton continue d'éloigner la caide, les rayons réfraétés paiïent d’une moindre divergence air paraîlélifme>. & de-là à la convergence.
- Pourfçavoir ce que deviendroient des rayons de lumière, tels qu’ils ont été employés dans les trois dernières Expériences, s’ils paffoient d’une maf-fe dëau terminée par une furface convexe , dans une maffe d’air contiguë* 31 n’y a qu’à prendre pour rayons incidens, Fig. 21, 22,8c 23, ceux que nous avons confidérés comme rayons r éfraâés : on verra, par exemple, que des rayons qui feroient parallèles dans, le milieu le plus denfe, deviendroient convergeas, en entrant dans le plus rare ; que ceux qui feroient convergeas le deviendroient davantage 3 &c.
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- Expérimentale."' 3057
- Applications.
- Certains Artiftes qui ont befoin ^ d'une forte lumière * & qui travaillent long-tems de fuite fur de petites pièces, tels que font les Graveurs & Cifeleurs en bijouterie , les Mé-teurs en œuvre, les Horlogers, Ôcc. s’éclairent affez communément le foir, avec une lampe dont ils font palier la lumière au travers d’une bouteille de verre mince-& ronde, qu'on nomme bocal, & qu’ils emplif-fent d’eau bien claire, Fig. 24. la flamme d’une chandelle, ou d’une ~ lampe , étant placée près de ce vaif-feaü, jette fur une grande partie de fa furface fphérique des rayons diver-gens qui le deviennent beaucoup moins, comme ceux de la VIF. Expérience ; & par la même eaufe, cette lumière perd enfuite le relie de fa divergence , en palîànt de l’eau dans l’air , parce que de part fè d’autre elle fe réfracle, en s’éloignanc des lignes pc, pc} ce qui relferre les rayons dans un plus petit efpace, jufqu’à les rendre parallèles ou cou-yergens»
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- $iÔ L EÇO ÎÏS DÉ P H Y S î ÇÜ12 ~ . Les corps folides qui font pion-
- XVI. gésdans des. vaifleaux de verre rem-L£ çon. plîs d’eau f ou de quelque autre liqueur tranfparente, nous paroiffent pour l'ordinaire fous des figures difformes, quand nous les regardons à travers les parois de ces vailfeaux, ( qui font le plus fouvent courbes dans un fens, & droits dans l'autre ) parce que certaines dimenfions fe relïentent plus que d'autres des efr fets de la réfradion. Soit,, par exetn-: pie, un vafe cylindrique, Fig.',z$. rempli d'eau , dans le milieu duquel on ait fufpendu une. boule parfaitement ronde, dont le diamètre vertir eal foit A B ; l’œil recevant l'image de cette ligne par des rayons réfrac-? tés dans un même plan bc, la verra à peu de chofe près dans fa grandeur naturel le; au lieu que le diamètre AB, Fig. 26- s'il eft horifontal, fera apr perçu fous l’angle AfB, qui eft plus grand que dans la Figure précédente, à caufe des réfradions qui font: plus fortes en à & en e, qu'elles ne le font en b 6e en c : ainfi la.boule paroîtra fort ovale à quiconque placera l'œil, comme il Tell dans ces deux figures*
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- ToM. jr. XJS-I. LE CON.Pl S .
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- Expérimentaux. $iï Les bocaux, dont j'ai parléci-def-îus, les boules de luftres qui font creufes & remplies d’eau, ou qui font ^ mafïives. de verre, en général, tous les corps tranfparens & arrondis en forme de fphéres, ou à peu près, font capables de rafifembler les rayons folaires qui font prefque parallèles ,
- & d’en former des foyers, où s'af-Jument des matières combulfibles ; mais ce lèroit s’abufer, que de croire , comme je l’ai oui dire quelquefois, que de tels corps fufpendus & ifolés au milieu d’un appartement-, ont mis le feu aux meubles, ou aux lambris : on ne doit point craindre de pareils accidens, quand on fçau-ra que le foyer des rayons parallèles qu’ils réfractent, ne s’étend que très-peu au-delà de leur fphére à une didance qui égale le quart, on tout au plus, la moitié de leur diamètre (a), outre que ces foyers font très-foi blés, à caufe du grand déchet que la lumière fo-uffre en tra-yerfant une fi grande épaiffeur*
- Les Opticiens attentifs à ce der-
- ( a) Cela varie fuivant la deniitéou pouvoir réfraftifde «es^ corps*.
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- 5t2 Leçons ce Physique " nier effet ont imaginé un moyen de XVI. rendre ces corps réfringens plus •Xeçon. mînces g fans préjudice à la propriété qu’ils ont de condenfer la lumière, ou de former des foyers. Ils ont con-* fidéré i°. que quand les rayons inci-dens les plus écartés de l’axe A F, Fig. 27. rencontrent la furface du verre avec un certain dégré d’obliquité, comme de 47 à 48 degrés, au lieu de pénétrer dans fon épaiffeur, & de s’y réfra&er, ils ne faiîbient plus que gliffer, pour ainfi dire, deffus, <& fe réfléchir, comme on le voit au point il 2.0. que quand un rayon, comme de, entre dans le verre, & s’y réfracte, il continue de fe mouvoir, en ligne droite jufqu’en g, que le trajet foit grand ou petit ; parce que la lumière ne fe détourne point dans un milieu homogène. De ces deux confidérations ils ont conclu très-ju-dicieufement, qu’on pouvoir fuppri-mer toute l’épaiffeur c i k l, comme nuifible au paffage de la lumière , & comme inutile à la réunion des rayons. Ils ont donc rapproché Tua de l’autre les deux fegmens chi9 kml* pour en faire un feul. corps
- d'une
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- E X P É RI M'~ ENTA L S-. % f 3
- d’une 'forme lenticulaire chin, par ——g le moyen duquel les - rayons parais XVÎ. ' leles à l’axe, comme op, fe réunif- Ieçonn fent, non pas suffi près , mais en "plus1 grand nombre, que s’ils avoienc eu à t-ràverfer la fphére entière.
- - < En taillant ainfi les verres en forme de lentilles, on en diminue beaucoup répaiffeur ; il y en auroit encore trop cependant, fi l’on von-loit laifier aux fegmensN'des fphéres guides forment, l’étendue qu’ils de-vroient avoir pour comprendre tous les rayons folaires qu’ils pourroient réfraéter; le diamètre ci d’une lentille -étant la corde d'un arc cbi de deux . fois q.7011 48 dégrésy l’épaifieur btt Ueroit environ le tiers du diamètre de • fa fphére : ce qui feroit impraticable dans les grands verres, par la difficulté de les fondre, par le poids énorme qu’ils auroient, &c. & d’un mauvais ufage : même dans les petits > parce qu’on pèrdroit plus de lumière par la grande épaifleur, qu’on n’en gagneroit par l’étendue des furfaces.
- On'fe contente donc de fegmens beaucoup plus petits, comme qkr9 par. exemple ; & alors avec une moin-Tome V, D d
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- 314 Leçons de Physique
- ....... dre quantité de rayons inçidens, 8c
- XVI. une plus grande tranfparence, on .Leçon. parvient à peu près aux mêmes effets.
- Lai déjà remarqué que les furfaces fphériques ne font pas les plus propres à faire converger les rayons dans le plus petit efpace poffible : on fçait bien celles qui devraient leur être préférées pour cet effet ; mais on a trouvé trop de difficulté à travailler le verre fous la forme qu’il faudrait lui donner ; d’ailleurs, quand cela fe pourrait, on ne parviendrait jamais à rendre tous les rayons de la lumière convergens vers un feul point ; parce que, comme on le verra par la fuite, ils ne fe rompent pas tous également dans le même milieu.
- En traitant du feu dans la r 3*. Le-Tom. IV. çon *, j'ai fait voir, qu’il ed poffible wr«33°* de raffembler dans un petit efpace une grande quantité de :jets de lumière, par des miroiRS plans arrangés dans un chaffis, & inclinés de manière-, qu’ils réfléchiffent tous les rayons vers le même lieu. On aura, fi l'on veut , un effet à peu près femblable par réfraétion ; car puif-
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- Expérimenta ï.e. yi $ qu'un rayon folaire en traverfant un morceau de verre dont les deux fur-faces font planes & inclinées Tune à l’autre, fe plie néceffairement vers le bord le plus épais, en oppofant de pareils verres les uns aux autres dans un même bâti, on ménageroit l’in-clinaifon des rayons réfraétés, de manière qu'ils tomberoient fur un même endroit à quelque diftance de la machine : on en voit un exemple en petit dans les verres à facettes s dont j’ai fait mention ci-delfus. Car* en les expofant au foleil, on peut remarquer, que tous les jets de lumière qui paffent par les petites faces inclinées à la grande, vont fe réunir 8c fe croifer dans un foyer commun : G toutes ces parties du verre étoient plus grandes, féparées les unes des autres, 8c arrangées dans un cadre* comme elles le font dans le même morceau, par la façon dont il efl: taillé, il n'eft pas douteux que pareil effet n’arrivât.
- Quand on veut accourcir Sc rétrécir le foyer d’un grand verre convexe, on fait palfer la pyramide de
- D d ij
- XVI.
- Leçon»
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- qié L'E.Ç.ON,S DE 'P h y s i Qué • <
- lumière qui en fort, par l'épaifTeur XVI. d'une autre lentille plus convexe ; 8c 2je.çon. al0rs conformément au réfultat de la VIe. Expérience, les rayons qui tombent fur ce dernier verre avec un dégré de convergence, qui les.fait tendre au-delà du centre de fa fphér ricité, ne manquent pas de s'incliner davantage à Taxe , tant en entrant qu’en fortant ; ce qui les réunit plutôt, & dans un plus petit efpace: de-toit ainfique M.Tfchirnaufen enufoit pour augmenter l’activité des rayons folaires au foyer de fes grands, veiv res, dont j’ai fait mention^ en parlant des diiférens moyens d'exciter * Tome iv. le feu. * Mais je ne fçai s’il y a tant ^.U}l^.e!°n’à compter fur ce moyen ; la fécondé lentille intercepte beaucoup de rayons ; & les foyers les plus rétré^ çis, quand il n'y a qffune fi petite différence, n?en font peut-être,/pas plus efficaces pour les effets qu'on cherche , à produire. . v, : :
- L'effet le plus remarquable-» des lentilles, ou des loupes- de verre, celui dont on fait le plus d'ufage, c'eff de nous faire, voir les' objets plus grands qu'ils ne nous le paroif-
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- Expérimentai®. 517 lent à la vûe fimple. Cela vient de ce que les rayons qui partent des parties oppofées A b b, cctFig, 28. convergens comme Ad, a e , parallèles comme bd} be, ou diver-ge.ns comme cd, ce, après avoir fouffert les deux réfractions, fe réunifient de l'autre côté.du verre, les uns plus près, les autres plus loin ÿ mais toujours en formant des angles plus grands, que n'en formeroieot aux mêmes diftances les rayons qui vien-droient en droites lignes des mêmes endroits de l'objet : car, par exemple, à la vûe fimple, l'oeil placé en h verroit l'objet fous l’angle Ahœ;: par le moyen du verre, il l'apperçoit fous l'angle dhe, quielt plus ouvert.
- Ce feroit encore la même chofe, fi l'on fuppofoit l'œil placé en/, ou en g; mais comme le premier de ces deux points elt celui où fe réunifient les rayons parallèles, & q-u’il n’en peut venir de tels des efpaces compris entre a b 8c A b, l'objet ne peut y être vu tout entier, s'il eft de la grandeur qu’on le fuppofe ici, par rapport au diamètre de la lentille ; 8c l’on enverra encore moins du point g} Dd iij
- XVI.
- L E Ç 0 N.
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- 318 Leçons de Physique — où il ne peut arriver que des rayons:
- XVI. qui auraient été divergens dans leur Leçon, incidence , comme c d, ce.
- Si vous éloignez l'objet au-delà du point F, Fig. qui eft le foyer des rayons parallèles, quand la lumière vient de l'autre côté du verre, vous ne le voyez plus que confufément; parce que les faifceaux de rayons divergens / m, qui procèdent de chaque point de fa furface , après les deux ré-fraéfions, deviennent, ou parallèles* ou convergens, comme on l'a vu par la VIP. Expérience; & j’ai déjà die plufieurs fois, que quand ils entrent ainfi dans un oeil bien conftitué, la vifion n'eft pasdïftinfle ; il faut qu’en fortant du verre, ils ayent encore un peu de divergence, & par confé-quent, un point de concours, coirw me n o, pq.
- Ce n’eft pas qu'on ne puiffe voir diftinèlement l’image d'un objet, quand le verre a rendu ces faifceaux de rayons convergens entr’eux ; mais alors cette image eft entre le verre <5ç l'oeil, & elle eft renverfée. Cela arrive , lorfque la difiance de l'objet au verre, de du verre à l'oeil, les
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- Expérimentale. 3rPr
- faifceaux qui doivent fe réunir en =--
- quelque endroit après les réfractions, .XVI. fe.croifent avanrque d’entrer dans la Leçon. lentille, comme on le voit en C,
- Fig. 30; 6c que les rayons qui composent chacun d’eux , étant devenus convergens, fe croifent aufîi à une certaine diftance, avant que de ren- . contrer l’oeil, comme en a 6c en b.
- A'ces derniers points de.réunion, ou de croifement, il fe forme une image de l'objet que l’on peut recevoir fur un carton blanc , ou voir immédiatement, en plaçant l’oeil en D , c'eft-à-dire, à telle diltance où les rayons - de chaque faifeeau , ayent repris un degré de divergence à peu, près femblable à celui qu’ils au-: roient, fi l’on appercevoit l’objet à la vûe flmple. L’image ab eft renver-fée, parce qu’elle eft formée par des faifeeaux qui fe font croifés en C: ce qui fait que la partie la plus élevée de l’objet eft repréfentée en bas.
- Quand l’image eft du côté de l’objet, elle eft plus loin que lui ; car chaque point de fa furface étant vu par des rayons qui deviennent moins divergens, comme noî p q > Fi/. 29.
- Dd iv°
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- XVI. Liço n.
- 320 Leçons de Physique deur point de concours/, où nous le rapportons , efl plus éloigné que celui dJou ces rayons font partis ; mais comme ces fortes de verres amplifient les images en même-tems qu'ils les éloignent , nous avons peine à fentir ce dernier effet ; parce que-nous fomraes naturellement portés à croire, qu’un objet connu efl plus près de nous, quand nous le voyons; plus grand. Pour vaincre ce préjugé,, il faut regarder un corps qui foit long & menu, de manière qu’on en voye une partie à travers la lentille ôc l’autre, à la vue limple ; on re-connoîtra que la dernière efl: plus près de l’œil, que l’image de la première.
- Les verres convexes font entrer-dans l’œil des rayons qui n’y entre-roient pas, fi l'on voyoit l’objet fans eux : c’eft une conféqnence nécef-faire, de ce qu’ils rendent la lumière moins divergente , les rayons réfractés étant plus refferrés Æntr’eux, la prunelle doit en embrafler qui luiau-roient échappé. A cet égard on a raifon de dire que les loupes , ou lentilles de verre , nous font voir avec
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- Expérimentale. 321 plus .de clarté ; mais.il faut confi-dérer auflî que tous les rayons qui tombent fur leur furface, ne parviennent. point à l’œil ; il y en a beaucoup qui font réfléchis vers l'objet, & l’é-paiffeur du verre en abforbe encore une quantité, fans compter ce qui s'en détourne au paffage du verre dans ’ l’air ; de forte que , tout compté, il y a bien des cas où Ton trouveroit à peine ces pertes compenféés, par la quantité de lumière que la réfraction amene à l'oeil.
- Ce que l'on regarde à travers une lentille, paroît fouvent fous une figure difforme , parce que les effets de'la réfra&ion ne font pas égaux pour tous les faifcëaux de'lumière, qui viennent des différentes parties de l’objet à l’oeil : c’efl ce qui arrive principalement, quand cet objet elt grand , & que le verre a beaucoup de convexité ; car alors il efl très-rare que tous les points de la fur-face. réfringente fe trouvent également éloignés de ceux d’où procèdent les rayons, ce qui fait que l'oeil rapporte ceux-ci à des diflances qui n'ont point entr’ciles la même pto-
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- XVI
- jL E Ç O N.
- 322 Leçons de Physique portion quelles ont dans l’objet y parce que la divergence des rayons qui lui en tracent les images eff diminuée pour les uns plus que pour les autres. La même caufe qui altère la figure, peut faire auffi que certaines parties fe voyent très-confufément, tandis que d’autres fe repréfentent d’une manière très-diüinde ; c’elf fur tout f aux extrémités de l’image que cela s’apperçoit, quand les verres font d’un foyer court. En pareil cas, on doit encore confidérer, que les réfra&ions qui fe font vers les bords de la lentille , ne concourent pas régulièrement avec celles du milieu, ou qui avoifînent l’axe , comme je l’ai déjà remarqué ci-deffus.
- SEPTIEME CAS.
- Si des rayons parallèles de lumière pajfent d'un milieu rare dans un milieu denfe> terminé par une furface concave.
- VIII. EXPERIENCE.
- Préparation*
- Dans cette Expérience y comme dans les deux fuivantes, on fe ferc
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- *
- r'
- Expérimentale. 323 encore de la caille qui eft repréfentée par la Figure 9. mais au lieu de faire tomber le jet cylindrique de lumière fur le verre convexe qui termine un des petits côtés, on le dirige dans la concavité de celui qui elî à l’autre bout ; de manière qu'il marque fur' un plan vertical élevé dans la caille , un cercle lumineux dont on mefure le diamètre : après quoi on met de l’eau à l’ordinaire.
- E F F £ T s,
- Auiïi-tôt qu’on a verfé l'eau dans la caille , on obferve que Je jet de lumière s’ell élargi, à compter depuis fon entrée dans l'eau, & que le cercle lumineux qu'il marque fur le plan vertical, devient plus grand à mefure qu'on éloigne ce plan de la furface réfringente. Voyez lalq^. 31.
- HUITIEME CAS.
- St des rayons convergeas pafcnt d'un
- milieu rare dans un milieu dcnfe, qui.
- Joit terminé par une furface concave
- IX. EXPERIENCE.
- F REPs4RJTlO N..
- Après avoir feulement ôté l'eau de
- XVI.
- L E ç O N#
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- XVI.
- Lf ÇO N.
- 324. Leçons de Physique :1a caiffe,' il faut y introduire par le même endroit que çi-delfus, & fuc-celfivement , pîufîeurs jets de lumière, tantôt plus, tantôt moins convergente, femblables à ceux de la VIe. Expérience, marquer les didances où fe terminent les pointes de ces pyramides, & verfer de Peau dans la caille.
- Effets.
- Quelque grande que foit la convergence de la lumière qui entre dans la caille,' aufù-tôt qu’on y a mis de Peau, la pyramide ne manque pas de s'allonger fenliblement ; 8c Pou peut obferver qu'elle prend une forme irrégulière, étant plus menue à fan entrée dans Peau, qu’elle ne le feroit, Ci les lignes étoient bien droites de fa bafe à fa pointe. Fig. 3 2. Si l’on fait la même épreuve avec des rayons d’une moindre convergence, on les voit s'écarter les uns des autres de plus en plus jufqu’au parallé-lifme, & même jufqu'à la divergence*
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- t
- Expérimentale. 31$ NEUVIEME CAS.
- Si des rayons divergent fortent à’nn ^ milieu rare pour entrer dans un milieu plus denfe, .qui foit terminé par une fhrface concave.
- X. EXPERIENCE.
- jP REPARAT IO N,.
- . 'Tout étant difpofé comme dans la-derniére Expérience, éloignez la çaiffe jufqu’â ce que la pointe de la pyramide lumineufe où les rayons fe . çroifent, & commencent à diverger, fe trouvé précifément au centre de la concavité du verre : recevez la bafe de cette pyramide de lumière fur un plan élevé verticalement à 7 ou 8 pouces de diftançe dans la caille ; mefurez-en le diamètre, & mettez de l’eau dans la caille.
- j
- ' Réitérez l’Expérience, après avoir avancé la caille plus près du point C,
- & enfuite après l’avoir éloignée de ce même point, plus qu’elle ne Fétoit dans la première épreuve.
- Effets.
- Dans le premier cas, la cailfe étant
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- %ï6 Leçons de Physique remplie d'eau , le cercle lumineux ne change point de grandeur, ni la py* * ramide de forme.
- Dans le fécond , la bafe de la py-ramide devient moins large dans l'eau, qu'elle ne l’étoit dans l’air.
- Dans le troifiéme, elle s’élargit davantage ; & dans l’un & dans l'autre de ces deux derniers , cette pyramide fe défigure un peu , comme on le peut voir par la FzV. 33. en P & en F.
- 11 réfulte de ces trois dernières Expériences, qu’en pafifant d'un milieu rare dans un milieu denfe. terminé, par une furface concave, i°. les rayons parallèles deviennent divers gens.
- 20. Les rayons convergens perdent une partie de leur convergence.
- 30. Les rayons divergens qui ont leur point de difperfion au centre de la concavité, ne fouffrent aucune réfraction ; ceux qui viennent de plus loin que le centre , deviennent plus divergens, 8c ceux qui divergent de plus près, perdent une partie de leur divergence.
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- Expérimentale. 327
- Explication.
- Dans la V11 Ie. Expérience , les rayons parallèles deviennent diver-gens en entrant dans Peau, parce que tombant d'un milieu rare fur la fur-face d'un milieu denfe, qui fe préfente •obliquement à caufe de fa courbure , ils fe réfractent en s’approchant des lignes Cf9 Cg, Fig. 3 ^ qui font les perpendiculaires à la fur fa ce bhe; puifque ce font les rayons prolongés de cette concavité; & comme la même chofe fe paffe pour tous les rayons de lumière qui font autour de l'axe Ch, il réfulte de-là une ligure conique, dont la bafe elt plus large que celle du cylindre ab de, que forment les rayons incidens.
- Nous voyons par la IXe. Expérience , que des rayons convergens , -comme ab,de, Fig. 3 le deviennent moins en palfant dans l'eau : cet effet eff une conféquence nécelfaire, de ce que les rayons réfractés bi, ci, "s’approchent des perpendiculaires C/, Cg. Et quand les rayons incidens • ont moins-de tendance à fe réunir,, l’écartement des rayons réfraétés doit
- XVI.
- Leçon,
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- L
- 328 Leçons de Physique être plus marqué : on comprend aï-XVf. fément quJil peut aller jufqifà les ren-eç°n. dre parallèles, ou divergens.
- On voit enfin par la Xe. Expérience , que des rayons de lumière qui divergent du centre même de la fur-face concave bbe, comme Cf, Cg, Fig. 36, ne fe réfractent point en entrant de Pair dans Peau ; c’eft qu’ils ne font pas dans le cas de la réfraction, leur incidence étant perpendiculaire à tous les points de la concavité dont ils fuivent les demi-dia-métres Cb, Ce, &c. Mais quand ils ont Ieurpoint de difperfion plus près, ou plus loin que le centre C, comme kb, ou / b , ils fe réfraClent nécefiaire-ment en s’approchant de la perpendiculaire bf: ce qui fait que dans le premier cas, les rayons réfraCtés deviennent moins divergens que les rayons incidens ; & que dans le fécond , c’elt tout le contraire.
- Applications.
- La nature ne nous offre guéres d'exemples de la lumière réfraCtée, en paffant de Pair dans- un milieu plus denfe, terminé par une pu deux fur-faces
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- Expérimentale. 329 faces concaves. L’eau& les autres — ~ :
- liqueurs tranfparentes, ont prefque XVI* ^ toujours des fuperficies planes 3 & ESON* quand elles remp'iffent des vaiffeaux,
- Ou des baffms dont les fonds font convexes , à moins que ces fonds eux-mêmes ne foient minces & tranfparens, pour donner paffage à des rayons qui viendraient de plus loin, on ne doit pas s’attendre que ces malles liquides nous montrent des effets qui ayent rapport à ceux que je viens d’expliquer ; mais l’art produit des corps d’une tranfparence & d’une figure propres à raréfier la lumière, 8c qui ont été imaginés dans l’intention de changer en certains cas les directions refpeétives 8c naturelles de fes rayons,, tels font les verres qui font creux par un côté , & planspar l'autre, & ceux dont les deux furfaces font concaves^
- Ces fortes de verres ont trois effets remarquables î ils font voir les objets plus petits qu’ils ne le font, plus près qu’on ne les verroit à la vûe (impie, & avec moins de clarté. Pour déduire plus facilement de nos Expériences les explications de ces" apparences,, nous fuppoferons des Tome V» E e
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- 33° Leçons de Physique verres d’une concavité fphérique» XVI. comme ils le font prefque toujours ;& Leçon. cette concavité égale de part & d’au* tre, comme on le voit par la Fig. 37; qui repréfente la coupe d’un de ces verres, félon l’axe de fa fphéricité.
- Toute caufe qui diminue la convergence des rayons de lumière , qui viennent des extrémités d’un objet à l’œil, diminue néceffairement la grandeur apparente de cet objet, puifqu’a-lors il eft apperçu fous un plus petit angle, voilà précifément ce que fait uni verre concave; carfuivant le réfultat de la IXe. Expérience, les rayons Ad± Bey qui concourent naturellement en D, deviennent moins convergens dans i’épaiffeur du verre , qu’ils ne l’étoient avant d’y entrer > s’il arrive alors que ces rayons réfradtés convergent précifément au point F qui eft le centre de l’autre concavitéGHI„ ils Portent du verre fans fouffrir une fécondé réfra&ion ; mais la grandeuc apparente de l’objet eft toujoursdi-minuée : il eft apperçu fous l’angle aFb > au lieu que', fans l’interpofition du verre, il l’eût été fous l’angle AFB r qui eft plus grand»
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- Experimentale.. 33 r Dans le cas où les rayons réfractés df, eg, tendroient à fe joindre plus loin que le point F, l'angle vi-fuel deviendroit encore plus petit ; car en fortant du verre pour rentrer dans l'air, ces rayons fouffriroient une autre réfra&ion, quien les écar-^ tant des perpendiculaires/^, cj cj, les rendroit encore moins convergent qu'ils ne l'étoient avant leur fortie.
- Enfin, il peut arriver que la pre-» miére réfraction laide encore aux rayons df\ cg , un degré de convergence qui tende à les réunir plus près du verre que je point F: ce qui oc^ eafionneroit une fécondé réfraètion-en fens contraire de la première ; mais comme l'incidence des rayons âjxegy ne peut jamais être aufîi oblique fur la furface de l’air G1 H 7, que celle des rayons Ad, Be} le doit être fur la furface du verre C K E, pour faire naître la circonflance dont H s'agit, la fécondé réfra&ion fe trouve indifpenfablement plus foible que la première, & incapable, par conféquent, de la compenfer.
- Les verres concaves nous dimi-E e ij;
- XVL
- Leçon*.
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- XVI.
- L £ Ç O N.
- 532 Leçons de Physique ?nuent auffi la diffance apparente ; parce qu’en traverfant leur épaifTeur, les. rayons divergens qui appartiennent à chaque point vifible de l’objet, s’écartent davantage les uns des, autres , comme on l’a vu par le 3e. résultat de la Xe. Expérience : de cet. effet il réfult.e, que le point lumineux A, Fig. 38. eft rapporté en a.
- Il elt vrai, que Suivant les deux premiers réfultats de la même Expérience , il peut arriver , que les rayons qui procèdent d’un même point placé à certaines diftances d’une Surface concave & réfringente, comme l’eau , le verre, &c. confervent leur dégré de divergence dans le milieu denfe , ou qu’ils en perdent même plutôt que d’en acquérir ; mais ces cas n’ont jamais lieu, quand la lumière traverfe toute l’épaiffeur d’un verre dont les deux Surfaces Sont concaves , pour continuer de Se mouvoir dans l’air. Car fi le point radieux eft placé au centre d’une des deux concavités CE, Fig. 3p. & que par cette raifon, les rayons Ab, Acf paffent direffement jufqu’à l’autre Surface. G H: alors Leur incidence Sur l’air elt
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- ' Expérimentale. 3,5.?
- oblique, & la réfraftion qu'ils fouf-frent indifpenfablement, les écarte , des perpendiculaires Fp, Fq : ce qui •. les Fait regarder comme s'ils venoient du points, qui e/l plus presque ce-: lui d'où ils font émanés.
- S'ils viennent de plus près que le point A, & que conformément au .2? réfultat, ils perdent, en entrant dans le verre, une partie de leur divergence, l'incidence fur la dernière furfàce eft tellement oblique, que la. * fécondé réfraction leur en rend plus que la.première ne leur en a fait perdre , comme on, le peut voir par la Fig. 40. en confidérant que les rayons, émerge'ns de, fg, femblent venir du _point F, qui etl plus près du verre . que celui d'où ils font partis.
- Quand le verre e/l concave d'un côté , & plan de l’autre, il produit encore.les mêmes effets par rapport à la vifion, à la différence près du plus au moins î car, fi les rayons, convergens le font encore après la première réfraélion, comme deyFig.^i., e,n pa/fant obliquement par la fur-face plane GH, ils fe réfraclent une féconde fois, en fens contraire de la
- XVI..
- 'JL E Ç O Ni'
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- XVI.
- £eçon.
- 334 Leçons de Physique . première, mais plusfoiblement, parce que l’incidence en e n’eft pas fî oblique que celle du rayon bd, fur la furface concave CE} 8c par confé-quent, le rayon émergent ef, demeure toujours moins convergent à Taxe A F, qu’il ne 1’étoit avant de rencontrer le verre.
- A l’égard des rayons divergens r quand ils partiraient du centre de la concavité, & qu’ils iraient en droite ligne jufqu’à la furface plane, comme Ac, alors ils ne pourraient manquer de fe réfrader, à caufe de leur incidence oblique fur GH, 8c cette réfraction , comme on le peut voir par la Figure, augmenterait leur divergence.
- Enfin > ce font les mêmes effets * foit qu’on préfente à la lumière la furface plane du verre, ou fa furface concave. SI le rayon vient du point F, il fe réfracte deux fois, fçavoir* en h 8c en gy 8c s’écarte de l’axe A F de la quantité Al. S’il part du point A, il ne fe réfracte qu’une fois; en c i mais allez fortement, pour aller en i : cette feule réfraction équivaut aux deux autres > 8c cette com-peofatiofl fe trouve encore dans les;
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- Tom. F", jtft . x e cojv. PL jo. ;
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- Expérimentale. autres cas* foit qu’il y ait deux ré-fra&ions contre une, foit qu’il y en XVI. ait deux de part & d’autre. Leç.om*
- Quand au degré de clarté , il eft évident que les verres concaves doivent la diminuer un peu ; puifqu’ils augmentent la divergence de la lumière , ils empêchent qu'il n'en entre dans la prunelle autant qu'elle en pourrait recevoir de chaque point viûble, fans leur interpofition..
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- 336 Leçons de Physique
- XVII LEÇON. Suite des Propriétés de la Lumière»
- III. SECTION.
- De la lumière décompofée, ou, delà nature des Couleurs.
- A van't Newton , perfonne n’a-XVII. j^Xvoit imaginé que fa lumière pût JjE c o n. pc ciécompofer, ni que Tes parties réparées les unes des autres fe diftin-guaffent par de.s propriétés confiantes & des effets fenfibîes (a). Defcartes* & ceux qui avoient raifonné d’après lui fur la nature de cette matière , bavaient confidérée comme urt fluide homogène , mais fufceptible
- (a) Voffius avoitbien dit, que les couleurs étoient toutes contenues dans la lumière ; mais , Newton eft le premier qui ait développé cette idée, en faifant voir féparément & diftinfle-ment les différentes parties de la lumière dé-eompofée.
- de'
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- Expérimentale. * '337 de certaines modifications , à l’aide defquelles ils croyoient. pouvoir ex- XVII. pjiquer tout ce qui concerne les cou^ Leç on« leurs. On fuppoîoit que les globules allignés qui forment les rayons, outre Timpuifion qu'ils reçoivent du corps lumineux, & qu'ils fe tranfmet-tent en droite ligne, tournoient en-? core fur leur propre centre ; 8c. que de ces deux mouvemens combinés 6c variés à l’infini, par le plus 8c le moins de vîceffe 8c de maffe , naif-foient au fond de l’oeil toutes ces différentes impreffions , aufquelles nous avons donné les noms de rouge, de jaune, de bleu, &c. avec toutes les nuances qui leur appartiennent.: -Il n’y a point d'hypothèfe qui n'ait Ion foible 8c fes difficultés : celle-ci en a.fans doute ; mais, quoi qu'on ait pu dire contre elle, on doit convenir qu'elle eft ingénieufe, fimple & naturelle. Après avoir adopté même tout ce que Newton a établi parj la voie de l’expérience, un Phyfi-cien peut encore, fans inconféquen-ce, retenir ce qu’il y a d’effentiel dans eette dodrine : car en reconnoiffant plufieurs efpéces de lumière, ne petit-Tome V» ’ F f
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- 338 Leçons de Physique < -"-r on pas,fuppofer que ce qui conftitué XVII. leurs différences , c'eft une certaine Lisç on# combinaifon de mouvemens, dont tel ou tel ordre de globules eft fufcepti-? ble, à raifon de plus ou moins de maffe ou de reffort ; comme il eft vrai-femblable, que dans le même volume d'air il y a des particules plus groffiéres & d'une élafticité moins vive , par lefquelies fe font entendre les tons graves, & d'autres que des qualités différentes rendent propres à tranfmettre des fons plus aigus ?
- 1 Newton à voulu s'en tenir à des faits, pour rendre raifon des couleurs; cela eft très-fage 1 mais fi l'on veut aller au-delà , & remonter aux cau-fes de ces faits par des conjectures, celles de Defcartes & du P. Male-. branche, prifes enfemble , me pa-roifiènt plaufibîes à bien des égards : elles ont paru telles à Newton même (a). Je les indique au LeCteur qui fera curieux de s'en inftruire mais l'expérience ne nous fburniffant rien qui établifle folidement ces opinions , je m’arrête avec le Philofo-
- . (a) Voyez la treiziéme des.queftions qui-font a-la. Un de l’Optique de Newton, p
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- . EXPÉ RIMENT AL E. 335? plie Angiois aux effets fenfibles, qui u^*-T,”!ü,i,-?a peuvent fervi.r à expliquer les phé- XVIÎ, nornéneside la vifîon qui ont rapport Leçon* aux couleurs..
- Nous diflinguons les objets vilî— blés, non feulement par leurs grandeurs, leurs figures, leurs fituations, leurs diftances, leurs .degrés de clarté, mais encore par une forte d’illumination, qui fait que chacun d’eux brille à, nos yeux d’une façon particulière , & qui ne dépend pas de la quantité de lumière qui l’éclaire : c’efi ce dernier moyen de vifibilité, que la nature varie avec une magificence fans égale, 8c dont elle embellit toutes fesproductionsîceft, dis-je,cette apparence particulière dés furfaces, que nous nommons couleur en général , 8c dont nous exprimons les ef-péces par les noms de blanc, de rouge, de jaune, de bleu , «Scc.
- On elt naturellement porté à croire ; que les couleurs 8ç leurs nuances appartiennent aux corps qui nous les font fèntir ; que le blanc réfîde dans la.neige., le rouge dans l’étoffe teinte en écarlate , le vert dans l’herbe des prairies ,ôqc, 8c c’efl un préjugé mai
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- 34à Leçons de Physique ~ »= fondé à bien des égards : poùrfçavôîf
- XVIï. ce qu'il en faut rabattre , réfléchit?. Leç-on. fOIls un peu fur ce qUi paffe à Taf-
- peçt d'un objet coloré. ;
- La lumière tombe fur un corps, 8c ie rend vifible. Si nous le regardons alors, les rayons qu'il tranfmet, ou qu’il réfléchit vers nos yeux , y peir* gnent fon image, & nous jugeons qu’il eft de telle ou telle couleur* Ce jugement n’a jamais lieu,, fi J/ob^ jet n’efl: éclairé; pendant la nuit tout efl: noir, rien n’efl coloré : les cou-< leurs dépendent donc de la lumière ; fans elle nous n’en aurions aucune idée. ’ . ....
- Elles dépendent auflï des corps; car expofés au même jour., le vin, le cinabre paroififent rouges ; tandis que la bierre 8c l’or font jaunes, 8c que les champs font merveilleufe-ment émaillés de fleurs de toutes les couleurs. * t. : . - - * •
- Mais tout cela eft'hors de nous; il ne nous en viendroit aucune no* tion, fi la lumière tranfinife ou réfléchie par les objets ne touchait l’or* gane de la vûe , pour rendrë ces apparences fenfibies, 8c fi cesampref-
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- ".Expérimentale, ; 341 fions ne réveilloient en nous des idées que nous avons appris à exprimer par certains termes. Un aveugle, comme Ton fçait, ifapperçoit pas les couleurs ; & s'il Ta toujours été, les noms qu’on leur donne ne lui en font pas naître ridée. Difons donc, que les couleurs conüdérées en nous, font des fenfations, de même que les fa-veurs, les fons, les odeurs, &c.
- , .Ges réflexions nous indiquent trois points de, vue , fous lefquels nous pouvons traiter des couleurs. i°. Nous pouvons les confidérer dans la lumière : 2°. dans les corps , en tant que .colorés : 30. par rapport à celui de nos fens qu’elles affedent particuliérement, Sc par lequel nous les distinguons.
- ARTICLE I.
- Des couleurs confiàérées dans la lumière.
- J’ai remarqué dans la Sedion précédente , en parlant des corps ré-fringens taillés en forme de lentil-
- les , que la courbure fphérique ne convenoit pas, pour ralîembler dans le plus petit efpace poflible les rayons
- Ffiij
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- XVII. Le ço s.
- 342 Leçons e> e 'B iiys r q tr e -de lumière qui partent divergens de chaque point d’un objet ; que, dans là vue de perfe&ionner les lunettes ou telefcopes dé refraéllori, les Mathématiciens avoient cherché & indiqué d'autres fortes de convexité plus propres à produire cette réunion parfaite ; mais que la difficulté de les faire pfendre au verre , avoit empêché qu’on ne mît ces moyens en ufagev Newton (a), après Defeartes (£)» s’occupa férieufement deces recherches, & du foin de procurer,’ s’il étoit pofûble, aux Artides, des procédés sûrs pour travailler des lentilles qui raffemblaffent ie‘s rayons de lumière, mieux que ne le peuvent faire des fegmens de fphéres. Mais au lieu d’arriver au but qu’il s’étoit propofé, il acquit de nouvelles con-noiffances qui l’en écarterênt davantage -, il découvrit qu’il étoit impof-lible de réunir parfaitement, cpmme ôn le fouhaitoit, les rayons de la lumière , quand même le corps réfringent employé à cet effet, feroit taillé de la manière la plus convenable
- (a) Principes de la Philof. nat. Liv. I». ,
- ( b) Dioptrique, chap. 8.
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- Expérimentale. 343 pour le produire, il reconnut par des ==rr=s expériences décilives, que la lumière XVII. n’eft point homogène dans fes parties, 15 0 N* qu’elle en a de plus réfrangibles les Unes que les autres ; d'où il arrive né-eeffairement qu'une lentille de verre, quelle que puiffe être fa courbure, lorfqu'elle reçoit un faifceau de rayons venant d’un aftre, ou d’un autre corps lumineux, rend les uns plus convergens que les autres, & ne réunit dans un feul point, que ceux qui font de nature à fe plier également : « Je. m'apperçus, dit-il,
- »que ce qui avoit empêché qu'on ne ^perfectionnât les télefcopes, n'étoit s»pas, comme on l’avoit cru, le défaut de la figure des verres, mais ^plutôt, le mélange hétérogène *>des rayons différemment réfrangt-isbles >:> (a).
- Newton fit cette belle & importante découverte, en réfléchilfant fur un phénomène connu bien long-tems auparavant, & que l’on voit toujours avec admiration, quand on fait l'Expérience que voici.
- (a) Tranfaét. Philofopfu N°. 80. Ceci peut le rapporter à l’année 1665.
- F f iv
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- XVII.
- LEÇON.
- 344 Leçons i>e Physique 1. EXPERIENCE.
- V REPARATION*
- \
- Au volet d'une fenêtre expofée au midi, ou à peu près, ou bien au fond acb delà caille repréfentée par la Fig. 6, de la i ye. Leçon , PL z, il faut pratiquer un trou rond de y à 6 pouces’de diamètre, pour recevoir la pièces B, Fig. i. qui s'y arrête avec des vis, ou avec deux crochets : cette pièce confifte en un tuyau, long d’un pied , ou un peu moins, ouvert par les deux bouts, & portant à l’une de fes extrémités une boule de bois qu'il traverfe, par le moyen de laquelle il fe meut en tout fens dans tine double coquille., à la, manière, d'un genou. , > -,
- Ce tuyau, qui peut avoir deux pouces de diamètre, doit répondre dans une chambre fort obfcure , & fert à y introduire un jet de lumière venant immédiatement du. foleil, ou réfléchi dans quelqu'autre direction, par le moyen d'un miroir plan de métal, placé dans la caifle , ou fur ün fup-
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- Expérimentale. 345L ' port en dehors de la fenêtre ( a'). On ——[ - .J rétrécit Couverture C, autant qu’on le XVII. veut, avec un morceau de bois dur Leçon*. tourné en cul-de-lampe, évidé comme un entonnoir, & garni au bout d'une petite platine de métal percée au milieu.
- Pour les Expériences qui doivent fe faire dans l'obfcurité , ce tuyau mobile vaut beaucoup mieux qu'un fimple trou à la fenêtre, parce qu'il empêche que la lumière réfléchie par les objets extérieurs ne fe répande
- (a) La meilleure manière de faire les expériences dont nous avons à parler dans cet Article, c’eft d’introduire le rayon fclaire immédiatement , & fans le. fecours d’aucun miroir : c’eft ainfi que Newton les a faites, & qu’il a du les faire, pour avoir des réfultats'horsde tout loupçon. Mais fi la fenêtre n’eft pas ex-pofée à peu près au midi, ou que la làifon faffe prendre au foleil une hauteur méridienne trop grande, on eft obligé de réfléchir le rayon, pour le jetter dans une direétion convenable : cela fe peut faire, quand il ne s’agit que de répéter des expériences connues; & en prenant la précaution de n’employer que des miroirs bien parfaits pour la figure & pour le poli.. Ceux de métal, parce qu’ils n’ont qu’une lurface réflé-chilfante, feroient toujours préférables à ceux de glace étamée qui ont une double réfleétion , s’ils ne fe ternilfoient pas aifément.
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- 34^ E E ç O N S D'E P h YS I QVT E dans la chambre : ce qui peut affoi* blir, & même faire manquer les effets qu'on cherche à voir.
- Au rayon de lumière introdùit dans la chambre par le tuyau- dont je viens de parler, on oppofe l'angle d'un prifme triangulaire D, Fig. 2; formé d’un morceau de verre foli-de, dont les faces foient bien dref-fées, & polies le plus parfaitement qu'il foie p o fil b le. Voyez la Fig. 3.
- Pour rendre mes prifmes d'un ufa-ge plus commode, & pour empêcher qu’ils ne fe dépolifient, lorfqu'on les pofe fur dès tables , je fais garnir les extrémités de deux emboîtures de cuivre, au milieu defquelles font foudées des tiges E E, du même mér tal, qui font comme l’axe du prifme prolongé de part 8c d'autre.. Elles fervent à le foutenir, 8c à le faire tourner entre deux fupports élevés perpendiculairement fur une. réglé FF, portée par une tige ronde qui fe hauf-fe 8c fe baiffe en gliffant dans un pied, 8c qui' s’arrête à telle hauteur qu'on veut, par la prefiion d'u ne vis 6v Au haut de cette tige ell encore un mouvement de charnière > ferobla-
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- Expérimentale. 547 î>Ie à celui de la tête d’un compas, au . moyen duquel le prifme s’incline au- XVIL tant qu’on le veut. Leçons
- : L’angle du prifme, par lequel on fait palier le rayon folaire, n’a point de grandeur déterminée pour le fuc-cès de l’Expérience. Celui dont Newton s’eft fervî étoit prefque équilatéral : on peut très-bien réuffir avec des angles plus petits ; cependan til efî bon qu’ils ne foient pas au-deffous de 45 dégrés.
- î Comme le verre efî fouvent défectueux, foit par les Flandres, foit par les bouillons qu’il contient dans foin épaiifeur, on doit demander aux ou-Ji vriers, des prifmes qui ayent 5 à & pouces de longueur, avec des faces d’un bon pouce de largeur, afin d’y pouvoir choifir plus aifément des endroits d’une homogénéité convenable.
- Au défaut de prifmes de verre foli-de, on en peut faire avec des lames de glace mince, bien dreffées , & jointes enfemble par le moyen de quelque maflic : on les remplit d’ëau bien claire, ou de quelqu’autre liqueur limpide , dont il faut connoîtro le pouvoir réfraétih
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- XVII. £/e ç o n.
- 348 Leçons de. Physiqüe
- E F F É T S.
- Lorfque le rayon folaire a traverfç l'angle du prifme, au lieu de fuivre fa première route r Sc d'aller former en I un cerele Amplement lumineux,, il fe releve dans, une (ïtuation à peu près horifontale, avec les circon(lances fui vantes-.
- v 10.. Ce rayon paroît dilaté en forme d’évantail, ôc fait fur un carton blanc K L, élevé verticalement à 16 ou 18 pieds dé diftance du prifme, •une image longue [a, arrondie par en haut & par en bas, comprife d'un bout a l’autre entre deux lignesdroi-tes parallèles. r 20, La largeur de cette image égale le diamètre du cercle lumineux que le
- (a) La longueur de l’image colorée dé-r pend de la grandeur de l’angle dupriftne, & de la diftance que l’on met entre ce pritme & le carton fur lequel on reçoit la lumière réfraélée; à 16 pieds du prifme, mefure de France, l’image a environ 9 pouces de haut, quand l’angle' réfringent eft de 64 degrés,. & que le rayon incident eft autant incliné à l’une des faces que le. rayon émergent l’eft à l’atitre : ce que l’on re-. çonnoît, lorfqu’enfaifanttournerle prifme’fur' fon axe, i’image colorée celFede'monter pour commencer à defeendre.
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- ExOPiÉR IME N TALE. 3 4P rayon folaire marqueroit en I, s’il ne reneontroit pas ie prifme : d'où 1-on peut conclure, que le rayon n’eft dilaté que dans un fens: c. 30.‘ Cette lumière réfradéeà compter depuis le prifme, jufqu’au carton , paroît par bandes diverfe-ment colorées ; .& l’image MN qui èn’eft formée, porte les mêmes couleurs idans l’ordre qui fuit de bas en haut rouge , orangé, jaune, vert % blèu, indigo, violet.
- XVIÎ. L £ ç O Ni
- JE X P LIG AT 10 N*
- Newton ayant répété pluGeurs fois, avec beaucoup de foin, l’Expérience que je viens de rapporter, trouva que les réfultats enétoient très-confiant ; & après y avoir bien réfléchi, il ef-faya de les expliquer par les çonjec-tures.fuivantes. Il lüi.vint en penfée, que la lumière .pourroit bien être un fluide compofé de parties effentielle-ment.différente s .‘premièrement, par le dégré de réfrangibilité ; feconde-mént, par la propriété d’exciter en nous le fentiment de, certaines couleurs. • ' " ; •
- En effet, en fuppofant ces deux
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- $£P Leço,ns de 'Physique points, il ell aifé de rendre raifon des XVII. effets rapportés ci-deffus. Car i°. fi Leçon. l’on>confidere le rayon total qui en? tre dans le prifme, comme un affem? blage de filets de lumière, qui.ne Te détournent pas également de leur première route, en feréfraélant, c’eft une néceflité, que les uns s'élèvent plus que les autres au-deffus de l’ef-pace circulaire I, où ils auroiént tous été fe rendre, fans l’interpofition du corps réfringent ; & de-là doit réfuir ter cette dilatation de bas en haut, qui donne, comme on le voit, la forme d’éventail à la lumière réfrâc-1 tée. * a
- 2°. 11 fuit encore de la même fup-pofition, que l'image MN: doit êtrè beaucoup plus longue: que large ; parce que le rayon n'étant dilaté que dans; un fens'j la .'largeur comprife:en-tre les deux côtés ;redilignes ' ne doit pas excéder le. diamètre du cercle lu^-mineux qui auroit - paru en 7, fans l’interpofition du prifme.
- 3°. Cette même .image doit être arrondie^comme elle ifeft en; effets par fes deux extrémités ; car on a tout lieu de croire' qu'elle eflformée
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- Expérimentale. 3^1 par des images circulaires qui anticipent les unes fur les autres, en auffi grand nombre, qu’il y a d'efpéces de rayons différemment réfrangibles : le grand nombre de ces images circulaires, & la contiguité de leurs centres, font apparemment qu'on n'apperçoic pas d’angles rentrans, & que les côtés font fenfiblement rectilignes.
- 40. Dans la fuppofition que les filets de lumière qui compofent'le rayon incident, foient capables de fe réfracter les uns plus que les autres, on ne doit pas s'attendre que la lumière après les réfractions fe dilate , ou s’éparpille dans un autre fens, quecelui de bas en haut : car le prifme ayant fes bafes égales & femblables, les furfaces des côtés étant d'ailleurs bien droites, la lumière qui tombe fur des lignes prifes fuivant la lonr gueur du verre, pénétre des épaifi-feürs çomprifes entre des lignes parallèles : & alors, ou les réfractions font nuites dans ce fens, ou la fécondé rend infenfibles les effets de la
- XVIL Le ç o N,
- première.
- : Enfin, fi les couleurs qu'on re-?
- marque dans l'image MN réfidenc
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- 352 Leçons de Physique g.1.1 véritablement dans la lumière, &que XVII. les rayons divifés & féparés les uns Leçon, des autres,(oient capables de réveiller conllamment en nous les idées que nous avons attachées aux noms de rouge, orangé, jaune vert, &c. quand une fois ils fe font démêlés, en vertu de leur plus ou moins de réfrangibilité , ils doivent paraître véritablement fous ces couleurs , foit qu’on les regarde immédiatement, foit que le carton blanc qui les a reçus les réfléchiffe vers nos yeux.
- Sur ce pied-là, il y auroit dans la lumière, telle qu'elle eft naturellement , fept efpéces de rayons capables de produire autant de couleurs.
- Ces couleurs s'appelleraient (impies, ou primitives, 8c l’on attribue-roit à leurs différentes combinaifons toutes les autres, qu'on remarque dans la nature.
- La lumière fans couleur, telle qu’elle paroît en venant immédiatement du foleil, ou d’un autre aftre, feroit celle qui renfermeroit toutes les couleurs (impies , par un mélange parfait ; 8c ce qu’on nomme noir, ne feroit
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- Expérimentale. 353 feroit qu’une privation de toute lumière fimple , ou conipofée. XVII. »
- Voilà ce que conçut Newton, enLE^0N# méditant fur l’expérience du prifme ; mais quoique ces premières penfées fe.préfe'ntafTent avec un air de vraisemblance capable de fcduire ; en Philofophequi cherchoit fincérement la.vérité, il ne crut devoir s’y arrêter , qu’après avoir bién vérifié tout . ce qu'il s’étoit permis de fuppofer, 8c - qu’après avoir prouvé par des faits, ou par des raifonnèniens déciûfs , l’infuffifancè des explications qu’on youdroitfubditüef auxfiennes. Ç’efI: ce qü'il a.fait avec, une'force & une Sagacité digne'de/fon génie ,i dans un excellent Traité qui eft aujourd'hui * Traité entre les mains'de tout le mondé, foptit1e lurr ce qui] faut lire' entièrementpour/**- Us «»-être bien inftruit fur cette; matière.
- J’en ai extrait ce que fiai cru necef-m Francis„ faire., pour établir folidement le fond ?arM‘ durfyftêrne ; 8c dans, le grand, nombre d’expériences que l’Auteur a produites en preuves, j’ai choifi. celles qui m’ont-paru les plus belles‘lesjplus concluantes ,:ôc dont .Ie,fuccès ne tient point à des manipulations trop Tome 7*G G'g
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- 354 Leçons De Physique.
- : - — délicates, afin que le Lecteur curieux XVII. de les voir, puifie entreprendre de Leçon. jes r^p^cer lui-même, fans craindre de les manquer.
- Toute la théorie dont il s'agit ici,, roule fur deux points capitaux, que,: voici. i°. La lumière eft compofée de rayons plus réfrangibles les uns que les autres. 2°. Chaque rayon eft d’une couleur déterminée, dont fe teignent les objets qu'il éclaire. Examinons avec Newton, fi ces deux .apparences qu'on remarque dans l'ek-périence du prifme, font des modifications accidentelles de là lumière , comme on'le pourroit croire , oti bien des. propriétés inhérentes que rien ne puifie changer. . fi"-
- II. EXPERIENCE.
- A.
- P R £ P A R j4 -T 2- O N» i
- • r i. . . .> i f> i % .4 *
- - , *-. * . ^ . /
- Ayant tout’ difpofé, comme, dans la première Expérience, oh reçoit‘la lumiéré réfra&ée, fur l'angle d?üh fécond prilme AB, placé à un pied de diftànce du premièr , ayant fon ràxë dans une fiiuation verticale^ comme il eft repréfenté par là • Fÿ. if ; ; n
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- Expérimentale» 355
- E F F £ T 3,
- Tous les rayons qui viennent du premier prifme étant reçus fur le fécond , fe détournent de côté, & vont former fur un carton blanc qu'on leur préfente, une image femblable par fes dimensions, & par l'arrangement de fes couleurs, à celle de la première Expérience, avec cette feule différence , qu'elle n'elt plus dans une fîtuation verticale, mais inclinée.
- Explication.
- Les deux prifmes fe croifant à angles droits, les réfractions caufées par le fécond ne peuvent manquer de faire aller de droite à gauche, ou de gauche à droite, les rayons que le premier a détourné de bas en haut: voilà pourquoi la fîtuation de l’image, qui étoit verticale dans l'Expérience précédente, eftdevenue oblique dans, celle-ci. Mais ce qu'il y a d'effentiel à obferver ici, c'eft que les couleurs font toujours les mêmes ; que leurs pofitions refpeCtives ne font point changées \ & que l'image eftconflam-
- G g 'j
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- - XVII. Le ço n.
- 356 Leçons de Physique ment de la même largeur : car, comme il n’eft pas douteux, que dans la première épreuve la portion jaune du rayon de lumière s’efl féparée de la rouge & de la bleue, parce quelle s’eft réfraétée moins que celle-ci, 8c. plus que celle-là; fi toutes les couleurs gardent confiamment le même ordre entr'elles, dans quelque fens qu’on les réfracte après leur réparation, n'a-t-on pas tout lieu de croire qu'elles
- font inaltérables, de qu’elles appartiennent inféparabiement aux rayons qui les portent ? & fi la longueur de l’image colorée venoit d’une fîmple dilatation ou éparpillement de la lumière réfraétée, comme l'ont prétendu quelques Auteurs, on ne voit pas pourquoi le fécond prifme ne pro-duiroit point en largeur, ce que le premier a fait en hauteur. Il devroit étendre la portion rouge, la jaune, la-verte , &c. en autant de bandes aufli, longues que la première image MIV, Ôc le tout enfemble devroit former un> quarré comme Mm, Nn; au lieu qu'on; répond à tout, en difant, que ces-portions de lumière colorée étoienü d'abord réunies & mêlées enfemble
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- Expérimentale. ^ dans l’efpace circulaire qu’on voit en /, Fig. 3. ôc que, les réfradions plus fortes par degrés n’ont fait que les ’ tranfporter les unes au-deffus des autres, fans amplifier les cercles qu’elles étoient capables de former : l’expérience même vient à l’appui de cette explication. Avec un peu de foin & d’adreffe , il eff poflible dé voir fucceflivement la plupart des cercles colorés, dont on fuppofe ici que l’image totale MN efl formée, -en procédant de la manièrefuivante.
- III. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Répétez la première Expérience : ayez des morceaux de verre fort épais, dont un foit rouge, un autre vert, un troifiémed’un bleu extrême-liient foncé : afsûrez-vous que ces Verres ont des furfaces bien planes & parallèles entr’elles, & préfentez-les fucceflivement aux rayons réfradés à un pied de diftance après le prifme.
- E F F E T s. *
- •Chacun de ces verres ne laide papier que l’efpéce de lumière dont la
- XVII. Leçon»
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- XVII.
- îi s'ç 0 N
- 378 Leçons de Physique = couleur eft analogue à fa tranfparen-ce (a) ; & le carton blanc fur lequel * on la reçoit, ne repréfente à chaque épreuve qu’un cercle (b) uniformément coloré, dont le diamètre égale celui du cercle lumineux qui parole en /, quand le rayon foîaire y va en droite ligne, & fans réfra&ion. De plus, on remarque que le cerclé vert le va placer fur le carton plus haut que le rouge, ôc plus bas que le bleu; de forte qu’on peut légitimement conclure de cette Expérience, que û l’on avoit autant de corps différemment colorés & tranfparens, qu’il y a de différentes efpéces de rayons dans la lumière, on auroit, les uns
- ( a ) Pour faire cette Expérience avec fuccès» il faut choifîrdes verres très-foncés en couleur : fans quoi les rayons rouges & les jaunes qui font très-forts, paflent en partie & font un cercle foible de leur couleur, qui couvre un peu celui qu’on a intention de voir feul..
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- (b) Quand on fait cette épreuve , on doit avoir foin de tourner le prilfne fur fon axe jul-qu’à ce que l’image celle de monter, pour commencer à defeendre, fans quoi, au lieu d’un cerle , on auroit un ovale; & avec cette précaution même, l’image circulaire dont je parle, n’eft point renfermée dans un cercle pris à la rigueur Mathématique.'
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- Expérimentale.' 399 après les autres, tous les cercles dont l’image MN eft compofée. r Lés. rayons confervent conftam- ^ ment leur degré de réfrangibilité j & leurs couleurs propres, non-feuler-ment après .une fécondé réfraction, comme’on . l’a prouvé par la fécondé Expérience^ mais encore après une troiûémè,"une quatrième, ôcc. « J’ai »mis quelquefois, dit Newton un i>troifiémé prifme après le fécond 7 un quatrième après le troifiéme , isafin que par tous ces prifmes Ti-»mage put être fouvent rompue de 33côté > mais les rayons qui fouf-»froient dans le premier prifme une » plus grande réfra&ion que le refie 9 3»èn foujffroient une plus grande dans oï tous les autres prifmes ; & cela fans 33que Timage fût aucunement dilatée 33de côté. C’efl: donc à juffe titre, con-iclud-il, que ces rayons conftans à isêtre plus rompus que les autres, font 33réputés plus réfrangibles (a)» : ce qui fe peut encore prouver de la manière
- îbiv<ante.
- , \
- (.a) Traité d’Op. Liv. ï. Part, ù Prop. ai
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- XVII.
- L EÇ O N.
- 360 Leçons de Physique IV. EXPERIENCE.
- ? R E F AR A T I O ÉT.
- : Ayant réfradé, comme dans la première Expérience, un rayon fo-îairede la groffeur du doigt , on éleve verticalement un peu plus loin que le priftne une planche mince, d'environ un pied de large en tout fens, percée au milieu d'un trou rond qui ait à peu près un quart de pouce de diamètre, pour recevoir & tranfmetr tre une partie de la lumière réfraor tée. A 10 pu 12 pieds, de-là, vers le fond de la chambre, il faut élever une pareille planche, par le moyen de laquelle on puHTe encore intercepter une grande partie de la lumière' qui aura païïe par l’ouverture de la première, & placer derrière, vis-à-vis du trou , l'angle d'un autre prl£ me, pour réfrader, encore la petite portion de lumière colorée qui fera, tranfmife : voyez la 5. 7<cc Les planches dont il ell fait mention ici, & dont on n’a marqué, que les places & la fituation par les Ii-
- fnes- P Q, -gq, font garnies par ,en-as d'une tige de métal qui s'enfonce
- plus
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- E xïérimë irt a le.
- plus ou moins dans un pied, & qui ' " v'. s'arrête à telle hauteur que l'on veut, L ofc^ par lapreffton d’une vis O, Fig. 6. le trou qui efl au milieu a près d’un . pouce de diamètre, 6c fe rétrécit à volonté, par le moyen d*une platine de cuivre mince , taillée en demi-cer* cle, ayant vers la demi-circonfé-rence plufieurs trous de différentes figures & grandeurs , 5c tournant fut le centre du cercle dont elle fait partie, de manière, que tous fes trous peuvent répondre l’un après l'autre à celui de la planche*
- En faifant tourner doucement le premier prifme fur fon axe , on doit faire en forte que les rayons réfractés palfent fucceflivement par le trou -Yde la première planche, 6c de-là par celui de la fécondé jufqu’au prifme stvy 6c prendre foin que ces trois pièces, fçavoir, les deux planches 6c le fécond prifme , demeurent bien fixes , afin que tous les rayons qu'on veut éprouver, ayent toujours une incidence égale fur la face st.
- On doit encore oppofer à quelques pieds au-delà un carton blanc, comme Yy, pour recevoir les rayons qui au-Tome V, H h
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- $6% Leçio*$;S: Die- P«• |[si, q Vë
- ~ ^ 1 ront été briféspar le dernier prifme, XVII. & marquer exactement la place- où &EçoN. chacun d’eux ira revendre*
- Effets.
- En» procédant, de cette, manière,. on objferve conftamment.,. que le rayon rouge s’élève. au, point Z, le jaune un peu plus haut,,le,bleu «Scie violet encore davantage..
- Il, paroît, donc évidemment par Cette Expérience, que les rayons qui fe font le, plus,rompus en pafTant par le premier prifme, font auffi ceux qui.fouflrcnt les, plus, grandes réfrac-tions, en pafîant par le fécond., Ajoutons encore une. preuve à celles que je vie,ns.de.rapporter.
- .V. EXPERIENCE,
- P, R E F j4 -R s4_ T I O. N.
- ;;
- . . prenez uncEande de carton.de la largeur, de deux doigts &•, longue , de 5, à» 6. ponces : partagez- en- là longueur en deux parties égales, par une ligne perpendiculaire aux deux côtés,. comme A B, .1%. y. Collez,fur Tune de. cesdèux moitiés AB CDr, .un-morceau . de drap teint en gros .bleir,
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- T O AI. JT. JjTIALI .LEpOJSr.PL.J .
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- Expérimentale.
- & couvrez l’autre avec du drap teint .. en écarlate, ou en cramoifi. Placez XV;î. cette pièce fur le plancher d’une chambre à J ou 6 pieds de la fenêtre, de manière que le jour tombe bien delfus ; puis, en vous reculant huit ou dix pieds plus loin, vers le fond de la chambre, regardez-Iaà travers l’angle d’un prifme, dont la longueur doit parallèle à1 celle du carton de deux couleurs, & l’un & l’autre encore parallèles à l’horifon & à la.lar-geur de la fenêtre. Voyez la 7.
- r
- E F F E T S.
- Si l’angle réfringent du prifme efl tourné en haut, commme E, l’image: du carton paroît élevée ver s F, Se la partie abcd qui eft bleue, l’étant davantage, femble fe féparer de l’autre.
- Explication.
- L’oeil qui regarde par le prifme apperçqit le carton CD G H par des. rayons de lumière, qui tombant de: îa fenêtre* fur cette fur face rouge & bleue , font réfléchis vers lui ; mais comme cette lumière fe brife dans l’angle du prifme , avant que d’atrivec
- H h ij
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- 364-Leçons de Physique à lui, il voit l’objet dans la diredioit XVII. des rayons réfradés, c’eft-à-dire, Leçon. pjLls qU€ fon vrai lieu. Si ce premier effet de la réfradion étoit égal pour tous les rayons, tant biens que rouges, chaque point de la furface CDG H conferveroit fa première pofition dans l’image , laquelle fe-roit par-là d’une'figure tout-à-faic conforme à celle de Con objet. Mais puifque la partie abcâ paroît plus élevée que l’autre, c’efi: une marque certaine que la réfradion a été.plus forte pour la lumière bleue que pour la rouge ; & fi l’on doutoit que ce fut là là vraie raifon de cet effet,‘On pourrait. S’en convaincre aifément, en couvrant la partie AB CD fuccef-fivement avec des morceaux de drap vert, jaune, rouge ; car on yerra, fi l’on en fait l’épreuve, la partie cor-refpondante c à dé i’imagè fe rapprocher du niveau de l’autre, à me-îurequela couleur indiquera une 1 usinière d’une réfrangibilité moins dijfr férente., ou plus analogue.
- On voit donc par toutes ces preuves, que les rayons de lumière qui fe difiinguent par des couleurs propres,
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- L EÇ ON.
- Expérimentale, 365 différent auffi très-conftamment par =======
- leurs dégrés de réfrangibilité, & que XVII. cette différence efl: entr’eux, non un accident, mais une propriété qui tient à leur nature, &.que rien ne peut faire changer. L’image obîongue : de la, première Expérience conferve toujours fes couleurs dans le même .ordre , quoique les rayons dont elle eft forinée, fe réfractent de nouveau, en paffant par un ou par plufieurs prifmes,
- . La même chofe fe voit encore, fi l’on employé des miroirs de toutes les formes imaginables, pour les réfléchir.
- La figure de l’image & fa grandeur peuvent varier fuivant la nature des •furfaces réfîéchiffantes ; le miroir convexe l’afibiblit en l'amplifiant ; parce qu’en général il raréfie la lumière : le concave la reflèrre de plus en plus, jufqu’à un certain point, après quoi, il la renverfe , 8c l’ag-.grandit en diminuant fou éclat, le miroir cylindrique lui donne l’apparence d’un bel arc-en-ciel ; mais dans tous ces changemens , les couleurs fe confervent les mêmes, 8c gardent toujoursleurs pofitions refpedives.: ce qui
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- XVII. Le ç on.
- i
- $66 Ieç«»î de Physique garantit aux rayons de lumière , des degrés de réfrangibilité inaltérables.
- Newton, en éprouvant par la réflexion ces diffère ns dégrés dë réfrangibilité , qu’il avoir découverts dans la lumière, trouva de plus que les rayons les plus réfrangibles étoient en même-tems les plus reflexibles.: c'eft-à-dire, qu’à incidences égales* les bleus, par exemple, qui fe ré-fraXent plus que les rouges, feréflé-chiflent aufli plutôt qu'eux. Voici tomme il s'afsura de cette nouvelle découverte.
- VI. EXPERIENCE.
- F REPARATION.
- Ayez un prifme reXanguîaire, comme IKLy Fig. 8. placez-le fur fou fupport, de manière qu'un rayon fo-laire un peu moins gros que le petit doigt introduit, comme il a été dit ci-delfus, dans une chambre bien fermée, tombe perpendiculairement, ou à peu près, fur un des côtés JX, & fe réfraXe en M, pour former une image colorée fur un carton blanc -NN élevé verticalement f ou 6 pieds plus loin. Faites tourner enfuite dou-
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- Ex R É R I M'E N T A L E. $6?
- cernent le prifme fur fon axe dans _______i^=
- l’ordre des lettres IKL, 6c préparez XVII. tin autre prifme, dont les deux plus grandesfaces forment entrelles un angle d’environ 5 5 degrés, comme TVX*
- E F F E—T S.
- Lorfqu’en FaifanttOurner le prifme IKLy on faj.t faire au rayon folaire incident-avec la bafe IM du prifme > un angle qui atteint à 50 dégrés, une partie des rayons qui s’étoient réfractés vers le Carton N N, fe r ëfléchif-fent en droite ligne du point Mvers 0-.
- Alors fi Ton oblige cette lumière réfléchie à-paffer par le fécond prifme TVX, elle s’y réfra&e, & fe fait voir avec fes différentes couleurs fur un autre carton blanc PF qu’on lui op-pofe, avec ces deux circon flan ces qu’il faut bien remarquer : i°. Les rayons violets & les bleus arrivent les premiers, & vont fe placer vers y $ les verds & les jaunes au-deffous3com*-ine en r, ôc en dernier lieu les rouges qui fe placent encore plus bas en s.
- 2.0. Les rayons qui paffent par réflec- x tion vers le fécond prifme, paroiffent manquer en même-tems à Limagè co-
- H h iv
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- a-
- XVII.
- l*EÇO N~«
- 368 Leçons de Physique lorée du. carton N N; de forte que ce qui di(paraît d'abord en commence à fe faire voir en y, & que ce qui fe perd enfuite en J? & en S.,. fe retrouve auffi-tôt en r ôc en s.
- E X P L I C si T I O N.
- Quand le rayon folaire incident fait un angle un peu plus grand que de 50 degrés, avec la baie IM du prifmeil tombe prefque à angles droits fur le côté IK : ce qui rend fa réfraction nulle ou infenfible ; c’effc pourquoi il paffe en droite ligne juf-qu’en M. Mais en fortant fort obliquement de la bafe IL, il fe réfraéte à proportion > & c’efl: par cette raifon qu’il fe dilate comme dans l'a première Expérience, faifant furie carton N N une image dediverfes couleurs, dont les bleus & les violets occupent la partie la plus élevée Q ; les jaunes Ôc les rouges, la partie laplus balfe S, ôc les verds , la partie moyenne R.
- Dès qu’en tournant le prifme fur fon axe, on fait faire au rayon incident un angle un peu moindre que de yo degrés, avec la partie Tiff de la bafe du prifme, la lumière ne paf-
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- Expérimentale. 369 fc plus en totalité du verre dans l’air : "s
- une partie fe réfléchit en droite li- XVII. gne du point M vers O : je dis en droite ligne , parce que traVerfant le côté K L à. angles droits , ou .à très-peu près, elles ne fe réfra&e point fenfiblement, quoiqu'elle paflfe du verre dans l'air.
- Or, fi toute la lumière du rayon incident étoit également réflexible, pourquoi ne fe releveroit-el!e pas entièrement du premier coup ? pourquoi les parties de l'image qu'on voit fur le carton NN, ne difparoîtroientT elles que fucceflivement, & à mefure qu'on donne au rayon incident une plus grande obliquité?
- Il efl: donc certain qu'il y a dans la lumière des parties plus réflexibles les unes que les autres ; puifqu'à incidences égales , toutes celles du rayon folaire employé dans notre Expérience , ne fe réfléchiflfent pas en-femble.
- Et puifque les rayons violets & les bleus, qui font reconnus pour être les plus réfrangibles, font auffi les premiers à fe réfléchir ; que les jaunes & les rouges qui fe réfractent le moins.»
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- 370 L E ÇO HS T*E PflYSI QUE
- --------ne fe réfléchirent jamais qu’après les
- XVII. autres ; on peut dire en général avec Lsçon, Newton, que la lumière efè compo-fée de parties hétérogènes, dont les différences fe manifelient-, pardes-dé-grés condans de réfrangibilité 6c de réflexibilité, ôc que celles-là font de leur nature les plus réflexibles, qui font les plus'réfrangihles.
- 'Outre ces différences qui établif-fent l’hétérogénéité de la lumière, & que je viens de -prouver par des faits qui me parodient déciflfs , il y a en* core celle des couleurs, qui n’ell pas moins confiante, ôc qui fait le principal objet de cet article. Suivonstou-jours le fçavant Auteur qui nous l’a fait connoître, &>rappellons ici quelques-unes de fes preuves; mais auparavant, convenons avec'lui de quelques termes néceffaires pour nous faire mieux entendre.
- Nous appellerons lumière hétérogène ou compofée, celle qui vient immédiatement d’un afîre, 6c qui ne fait fentir aucune couleur.
- Nous nommerons lumière homogène ouJîmple, celle qui a été démêlée par «la réfraélionou autrement, &qui pa~
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- Expérimentale. 371 roît fous une de ces fept couleurs, rouge, orangé, jaune, verd, bleu, indigo, violet.
- Comme l’image colorée , formée par les rayons réfraétés dans la première Expérience, réfulte d’une fuite de cercles dediverfes couleurs, couchés en partie les uns fur les autres, on doit penfer, que les rayons d’un certain ordre font mêlés avec ceux des autres efpéces qui précédent 8c -qui fuivent, & qu’il n’y a tout au plus que les deux extrémités de cette image , qui puiffent fournir une lumière homogène ou fimple : fi l’on veut -donc éprouver quelqu’une de ces efpéces féparément des autres, pour voir fi fa couleur eft indécompofa-ble , il faut choifir l’extrême rouge ou l'extrême violet, ou bien trouver quelque moyen par lequel on puifie compter d’avoir les autres couleurs entièrement féparées : le premier parti eft le plus facile à prendre, 8c celui qui convient le mieux, quand on veut fe contenter de faire voir l’immutabilité de la couleur dans une ou deux efpéces ; mais fi l’on prend à coeur de faire la même chofé
- XVII. L e 5 o s,
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- XVII.
- Leçon.
- 37.2 Leçons de Physique pour toutes, on en peut venir à bout, en procédant de la manière fuivante. VII. EXPERIENCE.
- P R £ P A R AT I O N.
- Introduirez dans une chambre bien obfcure un rayon folaire de la grof-feur d’une plume à écrire : à io ou i z pieds de la fenêtre par où paflfe ce rayon, recevez-le fur une lentille de verre AB, Fig. 9. qui ait fon foyer à 3 ou 4 pieds de diftance : immédiatement après cette lentille, pré-fentez un prifme CD, à travers lequel le cône de lumière formé par la lentille foit obligé de palier, & recevez la lumière réfraêtée fur un carton blanc, que vous tiendrez à une diflance à-peu-près égale à celle du foyer de la lentille.
- E F F £ T S*
- Le cône de lumière réfra&é par le prifme , produit fur le carton une image oblongue & fort étroite , dont les couleurs font plus diflinêtes qu’elles n’ont coutume de l'être, quand on fait la même expérience fans faire pafièr les rayons incidens pajr une lentille,
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- Expérimentale. 37J Explication. —
- XVII.
- Si le jet de lumière qui vient par Leçon, îa fenêtre ne rencontroit ni lentille ni prifme., il iroit en droite ligne former le cercle lumineux abcd. En pafiant par la lentille, cette lumière devient convergente, & fe raffemble dans un petit efpace au centre de ce cercle : iorfqu’on fait palier enfuite ce cône total de lumière par un prifme , il fe réfraéte & fe divife en autant de cônes particuliers , qu’il y a d'efpé.ces de rayons & de nuances dans chaque efpéce. Or, comme ces efpéces font au nombre de fept, avec une inlinité de nuances intermédiaires, on doit penfer que Tinterpofi-tion du prifme après la lentille, oc-cafionne un nombre infini de cônes, à la pointe defquels chaque efpéce de lumière fe trouve concentrée dans un très-petit efpace circulaire ; & comme les centres de ces cercles demeurent aulli diflans les uns des au-tres , dans l'image rétrécie ef, Fig. 10. que dans la plus large EF, produite fans lentille & par la feule inter-pofition du prifme, il eft évident,
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- $7$ Leçons de Physique que la lumière de chaque efpéce XVII; doit être non-feulement plus forte , Ljbço-h. étant concentrée par la lentille , mais auffi plus pure & plus dégagée: des autres, puifque les petits cerclés, qui expriment les efpéces entre ef, n'anticipent pas les uns fur les autres, comme ceux qui font compris: entre EF,
- En ufant de ce moyen pour avoir les couleurs plus féparées les unes des autres, fi l’ontrouvoit l’image ef trop étoite, on peut la rendre plus, large, en faifant paflfer le rayon fo-laire qui entre dans la. chambre, non par un trou rond, mais par une ouverture étroite & longue , ayant attention que la longueur foit parallèle à celle' du prifme.. Alors l?i-mage e f prendra la forme d'un quar-ré, long, comme g h i-k , Fig,' 11. les couieurs,feront par bandes, aufli. vives & auflï pures qu'àuparavant, &r l'on pourra fûrement& commodément faire des épreuves furtoutesles couleurs, excepté peut-êtrevlfindigOj & le violet, qubfont des lumières ' très-foibles d’elles-mçmes, & qui
- s’altèrent aifément par: le mélange.
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- Ex PE Kl MENTALE. 37f prefqu'inévitable de celle qui fe ré* - pand irrégulièrement dansla chambre. XVÎJ.
- Çet effet, dont je dônne pour ga- l'Egor*., rans la parole de Newton (a) & ma propre expérience, (£) tient pourtant à quelques conditions qu’il eft bon d’annoncer ici. Il faut que l'ouverture par laquelle paffe le rayon folaire, foit au plus d’une ligne de
- (a) Traité d’Optique fur la lumière & fur les couleurs. Liv. i. Part» i.Exp. i.
- . (b) Il y a plus de 10 ans que je répété cette Expérience, & que je vois le réfultat énoncé ci-delfus, conformément à ce qu’a dit Newton. Cependant un Auteur célébré que j’eftime beaucoup, m’a cité, il n’y a pas fi long-temps, comme lui ayant dit qu’elle ne me réuffifibi t pas. Je ne me fouviens nullement ni de ce qu’il m’a demandé à cet égard, ni de ce que je lui ai répondu : mais comme je vois par laleélure de (on ouvrage, qu’il a.cnerchédans cette Expérience un autre, réfultat, que celui, quieft-annoncé par Newton, il peut le faire que je lui.aye répondu négativement, lorfqu’il m’aura'demandé, fans autre explication, fi j’é-tois jamais venu à bout de produire l’effet qu’il avoit en vue. Je luis .forcé de, mettre'ici cette Note, parce qu’un Auteur Hôllando’s, qui a publié depuis quelques années les Elément de Philofophîe:, fondé apparemment lûr ce mal-entendu , me met au.rang, de ceux qui dilènt avoir tenté lâns lùccès l’Expérience, dont il s’a? gît, & me fait partager avec le R. P." Caflèl & M. Gauthier, l’honneur , auquel je ne prétende pas d’avoir pris Newton eu défautp
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- 37 6 Le ç ô ns de .P h ÿ s i q u e -
- U'1" -L:_'large ; que la lentille foit environà
- XVII. 12 pieds plus loin ; que Ton foyer Leçon, foit un peu long, comme de 9 à 10 pieds; que l'angle réfringent du prif-me ait au moins 60 degrés. Tout cela étant obfervé, on trouve que l'image ef efl un peu plus de 70 fois plus longue que large, & l'on effc en droit de conclure, que chaque 1 efpéce de lumière y ell dans la mê-
- me proportion plusfimple, que celle qui vient immédiatement du Soleil.
- Pour réuflir encore avec plus de fûreté, il faut que la chambre foit bien'obfcure, que le prifme la lentille foient bien travaillés, d'un verre homogène 6c bien net, 6c couvrir, avec du papier noir collé, toutes les parties de ces inftrumens, qui ' font inutiles'à l'expérience , de peur que quelques portions du jet de lumière réfraétées, ou réfléchies irrégulièrement , n'altérent ou n'empêchent les effets qu'on attend.
- Pour fçavoir maintenant jufqu'à quel point les couleurs font fixes 6c inaltérables dans la lumière, on peut lesfoumettireaux épreuvesfuivantes.
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- Tom.v. Jc^u.LmroAT. PI a .
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- XVII.
- Leçon.
- Expérimentale. 3 77
- VIII. EXPERIENCE. :
- Y REPARATION.
- Faites palier comme dans la IVe. Expérience un rayon de lumière homogène quelconque , par un 'trou de 2 ou 3 lignes de diamètre , pratiqué au milieu d'une planche mince : ayez un prifme qui ait un angle de .30 ou 40 degrés, une lentille de verre de 7 à 8 pouces de foyer, des morceaux de verre fort épais de différentes couleurs y des miroirs de toutes les efpéces, & une planche couverte de morceaux de drap rouge * bleu , noir, jaune, &c.
- Effets.
- ic. Si l’on fait palier le rayon de lumière homogène par l'angle du prifme,, il fe réfrade, & marque fur un carton blanc qu'on lui oppofe, une tache ronde, de la même couleur qu'ii a , avant de palier par le prifme.
- 2°. Quand ce, même rayon a tra-verfé la lentille de verreil forme deux cônes oppofés par leurs pointes au foyer de ce verre convexe ; 8c en quelqu'endroit que l’on coupe:
- I i 1
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- 37$ £éçons de Physique
- 7....-j—cette lumière, avec un carton ou une
- XVII. feuille de papier blanc, elle a tou-Leçon, jours la même couleur qu’elle avoic avant de palier par la lentille. Elle eft feulement plus forte aux endroits où elle eft plus rellerrée.
- 3°. Lorfqu’on oppofe un verre rouge au rayon bleu, ou un verre bleu au rayon rouge, ou il ne pafïè aucune lumière, ou le peu qu’il en pâlie, conferve la couleur fans altération ; la plusgrandepartie fe réfléchit en avant.
- 4°. Les miroirs de différentes formes fur lefquels on reçoit des rayons, homogènes , ne font tout au plus, qu'étendre ou reiferrer leur lumière, fans rien changer à leur couleur.
- y°. Ces mêmes rayons teignent de, leurs propres couleurs les morceaux * de drap qui font tout différemment colorés, fans en excepter les noirs.
- Explication.
- i°. Dans la première épreuve, le rayon qui a paffé par le prifme, ne fait point fur le carton blanc une image oblongue & de diverfes couleurs, comme dans la première expérience p parce que toutes fés ar-
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- Expérimentale. 57^ lies étant également réfrangibles, confervent, en fortant du prifme, le parallélisme quelles avoient entrel-îes avant que d'y entrer ; & comme les parties de la lumière qui ont le même degré de réfrangibilité, font suffi de la même couleur, l'image du rayon réfradé dans cette expérience , ne peut avoir qu'une feule teinte.
- i
- Il faut pourtant convenir, que fî l'on ne fait point cette épreuve avec bien de la précaution , l'image en queftion , eft un 'peu allongée, Sc qu'on remarque à -fes extrémités quelque petite frange dé couleurs différentes dé celles du rayon : c*eft ce qui a fait que M. Mariotte Sc plu-jfieurs autres perfonnes après lui, fe font infcrits en faux contre l'expérience de Newton. Mais un Phyfi-cien de bonne foi, mettra le fait hors de conteffation, s’il efïaye de Je vérifier dans une chambre parfaitement obfcure, avec un prifme., dont le Verre foit fans bouillons Sc fans filandres, Sc dont les cotés foient bien droits Sc d'un beau poli 5 prenant - de plus tout lé foin poffiMe
- XVII. L4e çoii;
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- 380 Leçons de Physique-de fe procurer lin rayon d’une lumière homogène 6c fans mélange.
- Si l’on, néglige de prendre la pre-miért de ces trois précautions , la lumière. qui eft répandue dans le lieu: où fe fait l’expérience, paffe en partie par-le trou de la planche , avec: le rayon homogène 6c entrant encore avec, lui dans le prifme, elle: s’y décompofe, 6c ajoute à l’image, des couleurs.que. l’on n’y verroic pas; fans cela..
- Si le prifme eff défectueux , il produira des, réfractions. irrégulières,, ÔC. ne démêlera pas ^ autant qu’il le faut,, les différentes efpéces de lumière de forte que le rayon; qu’on fera paf--fer par la planche , ne fera- pas. homogène comme il doit l’être..
- Enfin ,.de quelque caufe que vienne-ce dernier défaut, foit qu’on prenne, le rayon trop gros., foit qu’on le choi-fiffe mal, le fécond prifme ne manquera, pas de le décompofer, s’il n’elt pas bien fimple, 6c fa décompofitiom s’annoncera par une différence de-, couleur au bord de l’image..
- Mais quelque mal - adroit ' qu’on, foit en faifant cette, expérience ^.
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- . Expérimentale. 38-1 quelque peu de précaution qu’on y prenne, il eft aifé de reconnoître , que l’image d’un rayon firnple ré-fraété par un prifme, ne reflemble guéres à celle que produiroitle même prifme avec un rayon de lumière compofée ; & fi l’on apperçoit dans la première quelque petit mélange de couleursc’eft fi peu de choie, en comparaifon de ce qui fe voie dans l’autre, qu’un efprit fans prévention , aimera toujours mieux attribuer ce petit défaut à l’imperfection des inltrumens , ou de la manipulation , que d’en faire une difficulté réelle contre la Théorie de. Newton , fi bien établie d’ailleurs.
- z°. Il arrive à la lumière firnple „ qui paffe au travers d’une lentille de verre, ce qui arriveroit à un jet de lumière compofée ; elle fe con-denfe de plus en plus, jufqu’à ce qu’elle fe réunifie dans wn foyer après quoi, elle devient divergente,. & fe raréfie à mefure qu’elle s’avance plus, loin ; & cela,, par les rai-fons que j’ai expofée-s en traitant de la Dioptrique. Mais ces différens; degrés de condenfation & de raré-
- XVII. L E ç O N.
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- XV-II.
- L :i£ ç.o Ni,
- 382 Leçons de PNystqüe fâdion, qui la font paraître tantôt plus, tantôt moins forte, ne changent rien à fa couleur : à l’endroit même où elle eft le plus reiïerrée, au foyer de la lentille, elle con-ferve la même nuance avec plus d’éclat , parce que toutes les parties de cette lumière étant eïTentiellement fembîables, ne peuvent devenir différentes entr'elles, par cela feul, qu'elles font plus ou moins rapprochées les unes des autres.
- 30. Si les couleurs dans la lumière n'étoient que de ïirnples modifications d'un fluide homogène, quel moyen ferait plus propre à les produire, que les corps tranfparens, que nous appelions colorés ? Cependant on voit par le troifîéme réfui tat, qu'un rayon rouge, auquel on oppofe un verre bleu , ou un rayon bleu auquel on oppofe un verre rouge, ou fe réfléchit en entier, ou que s'il y pàfie en partie ÿ il conferve fa première couleur fans altération, (a) C’éft que ces fortes
- (a) Pour faire cette expérience avec iuccès il faut des verres bien épais & d’une couleur' bien foncée y&k>r%i’on reçoit le rayon bleu1
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- Expérimentale. 383 de corps diaphanes ne font pas des =========
- milieux capables de colorer la lu- XVII. miçre, mais des efpéces de cribles ^ES01** analogues par leur porofité à tel ou tel ordre de rayons. La lumière rouge , par exemple, fe crible aifément ,par le verre qui refufe le paflage aux rayons bleus; & ceux-ci paflent avec liberté parun autre verre, qui réfléchit prefqu'entiérement les rayons rouges.
- 4°. On voit par le fécond résultat , que la lumière Ample ne change point de couleur, pour être plus ou moins redenrée par réfradion ; foumife à la même épreuve par la ré-fledion des miroirs, elle ne change point davantage, & ceft toujours par la même raifon ; fa couleur tient à fa nature, 8c non pas à fa denfité accidentelle plus ou moins grande.
- 5°. Enfin quand un rayon rouge » jaune, ou bleu, tombe fur une fur-face quelconque, ou il s*y éteint, ou il éfl: réfléchi, & rend vifible l'endroit fur lequel il efl tombé ; dans le dernier cas, l'objet s’apperçoit fous la couleur propre de la lumière qui
- fur le verre rouge, il- faut avoir foin encore que ce rayon loit bien pur & que la chambre foit bien oblcure.
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- 1 XVII.
- L 0 N.
- 384LE.ÇONS DE P H Y S r Q U" î? l’éclaire,, parce que cette couleur appartient à la lumière , qu’elle efl: inaltérable & à l’épreuve des fu-rfaces qui la réfléchiiïent, comme des corps diaphanes qui la tranfraettent..
- Tout le monde fçait,. que quand 011 mêle' enfemble du rouge ôc da jaune clair,, on produit une couleur afiêz femblable à ceUe de l’orange, ou de la fleur appeilèe foucy. : on fçait encore, que le mélange du bleu ôc du jaune efl: verd , ôc que celui du pourpre avec le bleu ,. peut faire une nuance qui reflemble à la couleur de l’indigo. Cela peut porter à croire ,, que parmi les couleurs prifmati-ques, l’orangé, le verd ôc le premier violet, font des couleurs com-pofées , Sc qu’il n’y a véritablement que les quatre autres qui foient primitives , ou Amples.. Cette penfée fans doute,. s’efi préfentée. à Newr ton, comme à tous ceux qui l’ont conçue depuis mais au lieu de s’y arrêter, comme ont fait quelques-Auteurs, fans fe donner la peiné d’approfondir la queflion , ou en s’appuyant fiir des faits mal o b fermés , il a examiné^ avec attention.ee
- qu’il!
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- ExP^ RÏM EN TALE-.
- qu’il en étoit,. & s’efl: alïuré par les -. ,^J'
- expériences fui vantes, que les trois XVIL couleurs fur lefquelles. il avoit des Eeçonà doutes, étoient fimples & primitives comme les autres.
- IX. EXPERIENCE.
- .'Préparation,
- Vers le fond d'une chambre bien obfcure on éleve fur un pied qui fe haulfe Ôc fe bailfe à volonté, une planche mince AB, Fig. 12.plus longue que large, percée dans une ligne verticale vers le milieu de fa largeur, de dçux trous ronds C, ï) , qui ont chacun .quatre lignes de diamètre,
- & qui font écartés de 7 à B pouces l’un de l’autre : à quelques pieds de diftance derrière cette planche., effc un carton blanc EE, élevé de même, ôc qui peut s’approcher ôc fe reçu*?
- 1er fuivant le befoin.
- En fuivant le procédé de la VIIe. Expérience, on fait paffer par le trou D, un rayon rouge bien pur, qui fait en F fur le carton, une image ronde de cette couïeur. Enfuite pat le moyen d’un fécond rayon folaire, réfracté comme le premier, mais en
- Tome V, K k
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- ‘iss.
- 3 8 6 L e ç :o N' S' ’ d e : P h y s i q u e fens contraire, ©H fait paffer pat •XVII. p^tre trou Cde la planche, un rayon 4heçgn* j-aune citroin de manière que fon image fe ; placé . précifément fur la première qui eft rouge:
- . En.faifant tourner doucement les deux prifmes G, g,, fur leurs axes, & en changeant un peu les diflances ref-peclives de la planche1 aux prifmes, & dü'cartoh’à la’ planche , on fait de même coincider füccefïivement le jaune de l’un des rayons fo là-ires avec le bleu d‘e l'autre, & pareillement le bleu & le-dernier violet.
- Après, avoir ainfî formé1' des images compofées dé deux- couleurs, on en fait naître de femblables avec dés lumières (impies, en bouchant l’un des deux trous 6, ou D 3 & fai-- faut palier fucceffivement fur le-carton des* portions dë lumière, Orangée ,-verte & indigo -, de l’un des deux \es.
- Après'cela:, on compare les dernières images avec lès premières-, en regardant les unes & les autres au travers d’un prifme H.
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- Ex PT3 R IM ÉNTÀt Eo 3*7
- E F F £ T S,
- L e Ç O N«j
- Chacune des images produites par la lumière venant d'un feui prifme G, ou g ; Toit qu’on la voyé à travers le prifme //, foit à la vue fimpleÿ paroît toujours ronde, & d'une couleur uniforme dans toute fon étendue.
- Les images compofées qui paroifo fent de même à la vûe fimple, lorsqu'on les regarde par le prifme, deviennent un peu ovales, & l'on voie l’une des deux couleurs déborder l’autre»
- Explication*
- Nous avons vu par les expérien-ces précédentes, qu'une lumière lîm» pie, dès qu’elle eft féparée des autres efpéces, ne fe décompofe plus quoiqu'on la réfra&e encore plù-fieurs fois ; ôc c’eft pourquoi la petite image ronde qui vient d'un feui prifme, garde conftamment fa couleur uniforme & fa figure, quoiqu’on la regarde à travers le prifme H, Car tous les rayons de lumière qui la rapportent à l'oeil , étant d’une égale réfrangibilité, fe rompent dans
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- 38:8 Leçons pe Physique — le verre fans changer de pofitiois -XVII. entreux ; & comme ils font auffi • ^0N* cous .çjg ]a ,mçme couleur , l’image qu’ils peignent au fond de l’œil, doit etre de la même nuance dans toute l'on étendue.
- . Par des raifons contraires, l’image formée de deux couleurs mêlées en-femble, doit devenir ovale, & l’une des deux couleurs doit déborder l’au-
- r
- tre, comme ,on voit que .cela arrive en effet.
- • On a donc raifon de regarder comme couleurs fîmples & primitives, l’orangé, le verd ôc l’indigo, qui fe remarquent dans l’image colorée produite par le pri-fme, puifque ces trois couleurs ne fe décoropofent pojnt, ôc que ces efpéces de lumières ont des degrés de réfrangibilité qui les diftingeen,t conflamment des antres,.
- Mais dira-1-on , fi les couleurs résident vraiment dans la lumière du foleil, pourquoi ne les y voit-on pas naturellement ôc fans le fecours des pri fines ?
- A cela, je réponds ip. • Qu’on les y voit en certains cas ; tout le mon-; defçait, par exemple., que quand on
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- Expérimentale, 389 a regardé pendant un inftant le foleil en face, fi l’on ferme les yeux, ou que l’on entre dans un Heu obfcur, il refie des imprefiions de rougede jaune, de verd , de bleu, &c, qui ne peuvent avoir d’autre caufe que les rayons folaires qui ont touché for* gane. Lorfque. la lumière du foleil introduite par un très-petit trou dans un lieu fort fombre, ou réfléchie par un corps poli, forme un point très-lumineux, on y remarque des petits filets de toutes les couleurs, qui font comme une efpéce de houppe : on remarque encore les mêmes ehofes dans beaucoup d^’autres cas, pour peu qu’on veuille y faire attention, 20. Il efl vrai, que pour l’ordinaire , la lumière du jour,-& même celle qui vient immédiatement dû foleil en forme de rayons, fe prefen-te à nos yeux fans couleur; c’efi.à-dire que l’imprefilon qu’elle fait, ne refiemble à aucune de celles qu’on éprouve, quand on la regarde après l’avoir fait paffer par l’angle d’un prif-me: elle ne réveille en nous , ni l’idée de rouge, ni celle de jaune, ni celle de bleu, &c. Sur cela,. New-
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- ;XVII.
- Leçon.
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- 390 Leçons de Physique ïon nous apprend, que la lumière en XVII. cet état, eft un çompofés de fes dif-Leç o n, fientes efp.écesmêléesdans une juf-te proportion, &que le brillant éclat dont elle frappe nos yeux , réfultè dü mélange exaél de toutes les couleurs : Timpreffion qu’elles font toutes enfemble, n'excite en nous aucune des idées , quelles font naître féparément ; comme dans les couleurs artificielles, le verd ne nous rappelle, ni le jaune,. ni ie bleu,, dont iLeft compofé j comme dans î’ufage des autres fens, la.plupart des fenfations mixtes, laiflent ignorer les-caufes particulières qui y contribuent. Mais ce n'efl: point afiez d’expofer cette doélrine -, il faut la prouver.
- X. EXPERIENCE.
- P*
- EPURATION*
- Cette expérience fe prépare comme la première : il faut de plus avoir une bonne lentille de verre, qui ait 3 ©u 4 pouces de diamètre, 7 à 8 pouces de foyer, & qui foit montée dans une chape avec un manche, pour être maniée plus commodément, Fig. 13.
- A trois ou quatre pieds, du pri£*
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- E X.P é. RIME NT ALE. 391
- me, recevez les rayons réfra&és per-pendiculairèment fur le milieu de la XVII. lentille 1K, & ayez un carton blanc , -.e Ço.nj que vous leur oppoferez à diiféreni-tés dilfances.de cette même lentille , quand ils en feront fortis.
- E F F £ T S.
- i°. Les rayons, en paflant par la lentille 1K9 prennent la forme de deux cônes oppofés par leurs poin<-îes.. Si l’on préfente le carton blanc depuis la .lentille jufqu’au foyer L, Limage formée par la lumière, va toujours en diminuant de grandeur, 8c demeure droite. Si l’on palfe le foyer en continuant d’éloigner le carton, Limage devient de plus en plus grande ; elle paroît renyerfée : dans l’un 8c dans l’autre cas, elle a toutes fes couleurs.
- z°. Quand on arrête le carton j*u£-tement en L, & qu’on tient fa fur-face bien perpendiculaire à l’axe du cône de lumière, on ne voit deJTu.s qu’un petit cercle très-brillant & fans couleur, comme on le verroit au foyer de la même lumière, expofée immédiatement aux rayons du foleil.
- K k iy
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- . 3<?2 Leçons de Physique 1 'ii' ' 3°. Ge petit cercle perd1 une gran-
- XVII. de partie de fon éclat, & reçoit des I.E90N. couleurs , lorfqu’on intercepte, avec le bord d'une carte.à jouer, le quart ou la moitié des rayons réfraffés, foit avant, foit après la lentille. 5
- E X P L I C J1T ION.
- • La forme que prennent les rayons en paffant par la lentille* les décroi£ femens de l’image depuis ce verre Jufqu’à fon foyer L, fes accroiffe-mens après, font les effets ordinaires d’un corps réfringent, dont la figure eff lenticulaire , & que j’ai expliqués ailleurs mous avons vû précédemment aufii, que les rayons de différentes efpéces, étant une fois fé-parés, confervent. & continuent de faire voir leurs couleurs, quoiqu'on les rapproche plus ou moins les uns dès autres :.ainfi la convergence qu’ils acquièrent en traverfant Tepaiffeur de la lentille, la divergence qui leur vient de leur croifement au foyer, ne doivent pas décolorer l’image, mais feulement faire varier fa grandeur Sc .changer fa fituation, en faifant pa-roître en haut les couleurs quiétoient en ba&
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- Expérimentale. 393 Ce qui doit principalement fixer ici notre attention , c’efl que cette' image refferrée dans un très-petit efi-pace circulaire, y paroît fans aucune couleur, & quelle reprend de nouveau toutes celles qu’elle avoit, lorfque les rayons qui la compofent, commencent à fe demêler & à s’écarter l’un de l’autre, après s’être croi-fés.. Les couleurs n’ont point été anéanties, puifqu’elles reparoiffent les mêmes, & dans l’ordre qu’elles ont coutume de garder entr’elles ; leur difparition au foyer , efl donc l’effet d’une réunion parfaite, & d’un mélange juflement proportionné 3 cette dernière condition eft effen-tielle, puifque l’on voit par le 3e. ré-fultat de notre expérience , que la fuppreffion d’une partie des rayons colorés, ne manque pas d’occafion-îier une teinte très-fenfible dans, le petit cercle lumineux qui efl: en Z*.
- . Il paroît donc par les expériences précédentes, & par bien d’autres 9 que je fuis obligé de fupprimer ici, que les couleurs font véritablement: des propriétés de la lumière, qu’eL Jes y réiîdent au nombre de fepts
- XVII.
- L E Ç’-O Nÿ,
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- ^94" Leçons b>e Physique ” , — fçavpir le rouge „ l’orangé, le jaune
- XVII. GJajr 9 ie Verd y ]e bleu célefte, le vio-&EÇQ.N. jet indigo,& le violet pourpre , avec;, toutes les nuances intermédiaires > que des différentes' combinaifons de çes fept efpéces, dépendent toutes les autres couleurs qu’on remarque; dans la nature,. 8c que leur mélange complet & bien proportionné empêche qu’aucune d’elles ne foi.t apper-Çüe. _ # ;
- Çes principes bien entendus & maniés avec intelligence, peuvent- fer-vi.r à expliquer tous les effets naturels qui ont rapport aux couleurs : on en voit grand nombre d’applications très - heureufes dans l’optique de} Newton ; j’en vais rapporter quel-H ques-unes des plus intéreiïantes.
- Applications*
- Ce qui furprend, lbrfque pour Ia? première fois on regarde à travers un prifme quelqu’objet éclairé, e’efl: cette belle variété de couleurs vi~ ves dont il paroît bordé,, 8c quelquefois comme chamaré en diffé-rens endroits de fa furface. Voilà ce qui frappe au premier coup d’oeil,
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- -,d
- Expérimentale. 395 de bien des gens n’y voyent que cet: effet » mais un obfervateur attentif , y trouve encore d'autres remarques à faire;
- XVII. Leço n*
- Quand l’objet eft grand 8c qu'il eft Vu de près r les couleurs ne paroif-fent qu’aux bords, au lieu que s'il eft petit & vu d’un peu loin,, comme une carte à jouer y par exemple, à 12 ou 13 pieds de diftance , il eft coloré dans toute fa furface , comme l'image produite par le prifme, dans là première expérience.
- JLorfque l'objet ne paroît coloré que par fes bords, les côtés oppofés le font différemment ; l'un porte du rouge 8c du jaune* l’autre du verd * du bleu & du violet : 8c 13 l’axe du
- prifme eft parallèle à la ligne qui joint les deux yeux, ou qu’on le tienne verticalement en ne regardant que d'un œil, il n'y a que deux bords colorés ; dans le premier cas, ce font ceux d'en bas 8c dœn haut 5 dans le fécond, ce font les côtés montans: cela fe voit tout an mieux , lorfqu'é^-tant dans une chambre, on regarde-en plein jour les carreaux de la fenêtre..
- Enfin y fi c’eft un objet lumineux
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- Leçons de Physique •— " — fur un fond obfcur, les- couleurs qui yXVTI. parodient aux bords, font dans uri fjEç.oN». orcjre 0ppofé à celui dans lequel ou les voit, quand l’objet eft obfcurfur un fond clair : fuppofez que dans le premier cas,, le rouge & le jaune foient en haut, le bleu 8c les violets en bas î dans le fécond c’efl tout le contraire, quoique l’angle du prifme par lequel on regarde, demeure toujours tourné du même fen-s.
- • On fe rendra raifon de ces effets', fi l’on fait attention, que la lumière réfléchie de deflus les objets, corn-me celle qui vient immédiatement des corps lumineux, feréfraéte 8c fe dé-compofe également, en paflfant par l’angle d’un prifme : car dès que les rayons qui apportent à Foeil du fpec-tateur l'imagé d’un morceau de pa* pier blanc ou de tout autre corps éclairé, fe plient dans lé verre les uns plus que les autres, c’efl: une né-ceffrté que cette image s’aggrandifle dans un fens, 8c qu’elle montre dif-timflément toutes lés couleurs de ces rayons démêlés.
- Si l’objet peut être compris dans l’angle que forment les rayons les
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- Expérimentale. 397 EPLOÎns réfrangibles avec ceux qui lé font le plus , je veuxdire les rouges . XVII. avec les violets, alors toutes les cou- Leçon* leurs demeurent contiguës 1 es unes aux autres fans interruption ; mais s’il excede cet angle, les bords oppofés parodient feuls colorés, Pun en rouge & en jaune, l’autre en ver.d, bleu,
- 6c violet : l’efpaçe qui eft entre deux, fe voit comme à la vue Ample, parce qu’il s’y trouve des rayons dé toutes les efpéces, & dans une proportion allez grande, pour ne laifler fen-tir aucune décompofîtion de lumière, pourvu néanmoins que la furface de l’objet foit uniformément illuminée ; car autrement les parties les plus claires, font comme autant d’objets particuliers, de,chacun defquéls on peut dire tout ce que nous difons d’un objet en général.
- Pour mieux comprendre tout ceci , jettez les yeux fur la Fig. 14. Soit AB, une des dimenfions de l’objet, fa hauteur, par exemple ; fans Pin-terpofition du prifme Dfbeii placé en C appercevroit l’objet en quef-tion, par tous les rayons directs compris entre AC & B C. Dès qu’on fera
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- y** *
- 39$ Leçons de P:hysiqué — paffer cette pyramide de lumière com-’XVII. pofée par l’angle du prifme , chaque Leçon. gpp^gg Je rayQn va fe réfrà&er fui-
- vant que fa nature l'exige ; dé forte que*h ron enfupprfmoit cinq, & qu'il ne reliât que les rouges, par exemple , & les violets, il fe feroit deux pointés E, F, de ces mêmes couleurs, Sc l’œil qui lé place'roit à portée de les recevoir, vérroit l’objet grand comme bc, d’iin rouge pur depuis b jufqu'en d, Sc d’un violet également homogène, depuis à jufqu'enc. Mais la différence de réfrangibilité de ces deux lumières, n'étant pas allez grande pour piorter l'image de tcut-à-fait au-deffusdé l'autre ab, il eft évident que l'efpace a d paroîtroit fous les deux couleurs, rouge Sc violet, ce qui le rendroit pourpre.
- . Net fupprimons plus' maintenant îes cinq autres éfpéces, faifons-Ies paffer avéc celles-ci par l'angle du prifme D ; au lieu de deux pointes E, F, il y en aura fept dans les mêmes limites', Sc l’œil rapportera les images qu’elles lui feront fentir, én- , tre b c ; mais dans des bornés plus étroites, de forte que l'efpâce a d par-
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- Expérimentale. 399 ticipera de toutes les couleurs : or, -c-' i—uj ce mélange récompofe la lumière , XVII. & lorfqu’elle efl en cet état, les cou- ^ Eî 0 I?* leurs difparoiflent de l’endroit quelle illumine. Il n’y a donc que les extrémités b dSc ac.t qui demeurent colorées, parce qu?il n’y a que là, où les efpéces foient allez démêlées, pour conferver leurs couleurs.
- En regardant un carreau de vitre ou quëlqu’àutre objet femblable, li Ton -tient le prifme horizontalement, on ne voit des couleurs qu’aux bords d’en haut & d’en bas, parce que les réfractions nefe font que dans ce fens; c’eft-à-dire, que les rayons s’abaif-fent vers l’œil en fortant du prifme, fî l’angle réfringent efl tourné en haut, &.que s’il efl en bas, c’efttout le contraire. Par la même raifon , on ne voit des couleurs qu’aux deux côtés montans , quand la longueur du prifme eft dans une lituation verticale. Dans l’une & dans l’autre portion, les bords colorés demeurent fenfiblement droits ; cependant lî c’é-toit un grand:objet, quoique fa longueur fût parallèle à celle dù prifme, il paroîtroit-courbé en forme d’arc 7
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- '400 Leçons de Physique » . —parce que les.rayons qui viendroienè XVII. de. les extrémités, tomberoient fort Leç.o N-, obliquement à Taxe du prifme, & ne feraient plus voir ces parties dans le même alignement avec celles du milieu, à caulè de la réfradion latérale qu’ils fouffriroient. On peut s’aflurer de ce fait, en regardant avec.le prif-me, d’un lieu un peu élevé, la rivie-re, pu un canal bien éclairé & bien découvert, on aura le plaifir de voir un arc en terre tout-à-fait femblable à celui que nous admirons\au ciel en certaines circonftances.
- L’objet obfcurfur un fond clair, fait voir à fes bords des couleurs, dont les lituations ne font pas telles quon les doit attendre delà réfradion ref pedive des rayons ; les rouges & les jaunes fe placent en haut, les bleus & les violets en bas, lorfque par la polkion du prifme, on a lieu de compter fur un arrangement tout oppofé. Suppofons, par exemple, que GHIKî Fig. 1y, foit un grand carton blanc attaché contre un mur, & qu’au milieu on ait collé un morceau de drap brun ou quelque chofe d’équivalent : fi l’on regarde ce dernier objet avec un
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- Expérimentale. 401
- prifme , dont la longueur Toit parai- — r?*1 lelë à G H y 8c l'angle réfringent tour- XVII. né en haut; puifque les rayons rou- Leçon* ges & les jaunes font moins réfran-gibles que les autres, ces deux couleurs devroient s’appercevoir au bord inférieur du morceau de drap , 8c le bord d’en haut devroit être bleu & violet. Il arrive cependant tout le contraire, parce que ces lumières ré-fra&ées 8c colorées, qui bordent l’objet qu’on a en vue, ne lui appartiennent pas, elles viennent du fond clair fur lequel il efb attaché. Il faut con-fidérer l’objet brun, comme placé entre deux objets blancs, & qui lui font contigus ; ces deux objets font la partie fupérieure GH,gh du carton blanc, 8cfa partie inférieure i IK.
- Le rouge & le jaune qu’on voit en g h avec le bleu 8c le violet-qui bordent G H y colorent le premier félon les régies ; le bleu 8c le violet en ik^9-avec lè rouge & le jaune en IK, font .la même chofe pour le fécond. Aucune de ces couleurs ne doivent donc être attribuées au morceau de drap; êc c’eft de cette manière qu’on doit expliquer tous ces reuverfemens de Tome VL1
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- 402 Leçons de Physique couleurs.qu'on croit voir,.quand ott-XVII. regarde avec le prifme les différen-Leçon. tes parties d'un vafte champ,, les endroits plus ou moins éclairés d'une grande furface, des arbres, ou l'hori-fon terminé par un ciel bien lumineux.
- Un rayon du foleil tombant obliquement fur la furface de l'eau qui remplit un verre à boire pofé fur le bord d'une table, fait voir les couleurs prifmatiques à quelques pieds de diftance au-delà , ce qui n’arrive pas ordinairement ou d'une manière bien fenfible, quand la lumière qut a traverfé le vafe, ne s'étend pas un. peu loin après fon émerfion.
- La malle d'eau que trayerfe le rayon1 folaire en pareil cas, eft un véritable prifme, dont l'angle réfringent eft vers le bord du vailfeau, il doit donc produire des effets femblables à ceux d'un morceau de verre foiide qui au-roit cette forme ; mais comme les différens dégrés de réfrangibilité des rayons ne les écartent les uns des autres que fous des angles très-aigus, ce n’eft qu’à une diftance un peu granit de du corps réfringent, qu'ils font af-ïez démêlés pour paroître avec leurs
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- Expérimentais. 403 couleurs propres ; plus près du vafe , i.l n’y a tout au plus que les bords de la lumière émergente quifoient un peu colorés.
- Les diamans 8c fur-tout ceux qui font brillantes 9 Iorfqu'on les plonge dans un rayon folaire, produifent une infinité de petites images colorées, comme celle du prifme, & d'une vivacité admirable : cela vient du grand nombre de leurs facettes, qui forment entr’elles autant de petits prifmes : la lumière incidentefe partage en plufieurs petits jets, quifefub-divifent encore fur toutes les faces di-verfement inclinées du fond , 8c quife réfléchiffant de-ià, ne manquent pas dve fe décpmpofer en fprtant , s’ils ne l’ont pas été en .entrant. Les couleurs font plus vives avec le diamant qu’avec fe verre, parce qu’elles font mieux fé parées, le premier de ces deux corps étant plus. réfringent que l’autre , ,8ç parce que .fa tranfparençe eft aufil plus parfaite. La lumière des bougies produit les mêmes effets, qupi-qu’avée moins d’éclat que celle du foleil ; voilà pourquoi les. affemblées 4e nuit, font & favorables aux patu-
- XV If Le 9 p nc
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- XVII.
- b É ço N
- '404 Leçons de Physique = res dans lefquelles on fait entrer des pierreries ; des jets delumiére direfte r * multipliés dans un liéti où la clarté eft toujours moindre que celle du; jour, rendent les effets dont nous parlons, &plus fenfibles & plus fré-
- quens.
- J’ai dit au commencement de;cet article, que Newton, dans le temps-qu’il cherchoit à perfectionner les té-Jefcopes compofés de-verre, en fub-flituant à!la convexitéfphérique une autre courbure plus propre qu’elle à raffembler tous les rayons qui- partent de chaque point de l’objet, avoir fait une nouvelle découverte, en eon-fëquence de-laquelle il étoit impof-fible, àvéc-quelque forte de verre que / ée fût, de parvenir à cette parfaite réunion. Cette découverte eiï, que ' ' les rayons qui compôfent la lumière,font inégalement réfrangibles, â incidences égales ôc dans le même milieu, comme je l’ai prouvé d’après ce Philofophe. En effet j comme les verres ne réuniffent les rayons qu’er* les réfractant, les bleus ôc les violets fe pliant plus que les autres en paf-faut par une lentille , fe joindront
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- Expérimentale. -405:
- lé croiferont nécelfairement plus près -
- du verre, que les rouges Sc les jaunes, XVIÎ. & Ton doit comprendre qu'il yaura LEǰNà toujours autant de foyers à la fuite les uns des autres, qu'il y a d'efpéces de rayons différemment réfràngibles; ainfi, Iorfque pour conflruire un inf-trument de dioptrique, on a befoin de déterminer le foyer d’une lentille, on ne le peut faire que pour une efpéce de rayons à la fois, & ce point de réunion n'èfl certainement pas celui de toute la lumière qui paf-fe par le verre.-
- Newton ayant cherché & déterminé par le calcul la diftance du premier de ces foyers au dernier
- (a) Le fin us .d'incidence de chaque rayon homogène, eft en raifon donnée à fon iîtrus de réfradion. La réfradion des rayons les moins, réfràngibleseft à celle des plus réfràngibles,, à-peu-près comme Z7 à i8. Le plus petit efpace. circulaire où les verres d’un télëfoope puiffent raifembier toutes fortes de rayons parallèles, eft la 5'5 partie 'de toute l’ouverture de ce verre..
- . Si les rayons de toutes les elpéces venant d*un. point lumineux quelconque dans l’axe d’une lentille convexe, font réunis par la réfradion en des points qui ne foient pastrop éloignés de. ïâ lentille , le foyer des rayons-les plus réfran-gibles fora plus près de la lentille, que celui
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- '1W
- 40:6 Leçons de Physique J——~ prouva par l'expérience meme, qti® xyif. le défaut qui en réfultok, étoit fem-Jjeç.on* dans la pratique. Ayant pris un morceau de carton peint moitié en-rouge ôc moitié en gros bleu , comme celui de notre Ve. Expérience, iL l'enveloppa plufîeurs fois fuivant fa longueur, avec un gros fil noir, qui-formoit comme de grofles lignes fur les deux parties diverfemen.t colorées. Il appliqua c.e carton, contre un mur, de. manière que fa longueur étoit hofifontale ; il l’éclaira fortemènt pendant la nuit x en mettant tin peu devant une groffe chandelle allumée. A fix pieds de difiance dé-là, il éleva verticalement une, lentille de verre,, large de quatre pouces, & capable de raiTembler.les-rayons réfléchis par les diffère ns points du carton.coloré, & de les faire converger vers autant d'autres points^à la;
- desrayons les moins refrangibles; &la djfl^nçe de l’un à l’autre eft à la 17 £ partie dé la distance entre le foyer des rayons dè moyenne.'ré-frangibilité & la lentille r comme la diftance entre le foyer & le point lumineux d’ou proce-, dent les rayons, eftà la diftance entre ce point lumineux & la lentille , a peu de chofe près.’ Op, de Newton, ÿ. xo8^* iop* . '
- * # ^ J. . i * %
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- Expérimentale. 407 même diftance de fix pieds de Tautre eôcé y & peindre ainfi l'image de eet objet fur un papier blanc qu'il pré-fentoit,, en l'avançant tantôt plus, tantôt moins, & en obfervant quelle partie du carton coloré fe peignoic dififn&ement. En procédant ainfi , iî remarqua que pour avoir une image diftinéte 8c bien terminée de la partie rouge traverfée de lignes noires, il falloir porter le papier un pon-• ce & demi plus loin de là1 lentille ? que Iprfque la partie bleue fe peignoic de même ; ce qui montre inconteftar felement que les rayons bleus ont ' leur foyer plus près que les rouges, en paiïant, par la même lentille & que Éobjeètif d'une lunette ne peut raf-fernblerdans un même endroit,, qu'u-ne partie de la lumière qu'il reçoit, à moins que l'objet ne foit. d’une des couleursprifmatiques, rouge, jaune, verd, ou bleu, &c.
- Comme la plus vive 8c la plus lu-mineufe des couleurs, efi: le jaune mêlé avec l'orangé ; c'efi: principalement du foyer de cette e.fpéce de lumière , dont il faut fe mettre en peine , quand il s'agit de former des ima-
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- 4<d8 Leçons de Physique ges ; c'efl: par la réfradion de ce$
- ' XVII. rayons ( dont les finüs d'incidence & l-E ço n, £je r^fradion dans le verre, font comme 17 à 1 r ) qu’il faut mefurer le pouvoir réfradif du verre 6c du cryf-tal pour les ufâges d'optique. En fe ré-' glant ainfi fur les rayons les plus forts ,
- on apperçoit les objets affez diftinde-ment, mais non pas auffi bien qu'on les verroit, fi toutes les efpéces de-lumière fe réunifToient dans le même point. C’feft ee qui fit abandonner à' •Newton le defiein qu’il a voit formé, de perfedionner les télefcopes com-pofés de verres, & ce qui le détermina à porter fes vues fur la catoptrique, êc à chercher dans l'ufage des miroirs, ee qu’il défefpéroit de pouvoir faire avec des lentilles tranfparentes : en effet, l’expérience lui ayant fait voir; que toute efpéee de rayons fait fon angle de réfledion toujours égal à celui de fon incidence, il-crut avec raifon , que les furfaces réfléchiiTan-tes feroient plus propres que tout autre moyen, à rafièmbler la lumière & à former des foyers tels qu’il les défiroit : il conftruifit donc cet inf-trament, que l'on connoit aujourd'hui
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- Expérimentale. 409 d’hui fous le nom de Télefcope Newtonien , & que je ferai connoître plus particuliérement, en parlant des inf-trumens d'optique. *
- De tous les phénomènes qui ont rapport aux couleurs de la lumière, il n'en eft pas de plus beau, ni qui mérite plus notre curiofité & notre admiration, que ce grand arc qu'on voit briller au ciel, lorfqu'ayant le dos tourné au Soleil, on regarde une nuée qui fond en pluie, ôc qui eft éclairée par cet aftre, élevé à une certaine hauteur fur l’horifon (a). De tout tems on en a eu une haute idée ; les hommes fauvés du déluge univerfel, l'ont reçu & regardé comme un ligne de paix de la part de Dieu : le Paganifme en a fait une divinité fous le nom d’/ris: les Poètes l’ont célébré de toutes les manières (b) ôc
- ( a) Le foleil ne produit l’arc-en-ciel que quand il eft moins élevé que de 41 dégrés fur l’horifon.
- ( b ) Dans prefque toutes les Poëfîes galantes, on trouve le nom d'iris pour défigner une beauté rare & touchante. Le P. Noceti, Jéfuite du Collège Romain , a fait fur l’arc-en-ciel un poème Latin très-élégant, que le P. Bofco-wich fon confrère a enrichi de Notes très-inf-truftives.
- Tome V.
- XVIL
- Leçon.'
- M m
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- XVII.
- 410 Leçons de Physique - les Philofophes de tous les fiécles, fe font efforces d’en connoître & d'en expliquer les caufes Phyfiques.
- Antoine de iDomims, Archevêque de Spalato, qui écrivoit vers la fin du xvi. fiécle, a raifonné fur Varc-en-’çiel, mieux que tous ceux qui Ta-voient précédé , en attribuant fa for-* me ôc fes couleurs, aux rayons du Soleil réfradés & réfléchis par les gouttes de pluie vers l'œil du fpeda-teur. Defcartes (a) enchériiïant fur les explications de ce fçavant Italien , éclaircit encore la matière 5 mais il étoit réfervé à Newton de la mettre dans fon plus grand jour, en appliquant à ce phénomène , fa dé^-couverte de la décompofition de la lumière, & de la réfrangibilité pro^-pre à chaque efpéce de rayon : c'efl fon ouvrage même qu'il faut lire ôç étudier, fi l’on cherche des raifons complétés & exades de toutes les circonflances ; je ne veux expofer ici que ce que tout le monde peut entendre ; Ôc pour cela , je fuivrai la marche des deux premiers Phyficiens que j’ai cités d’abord , en imitant, (fl) Dç Meteoris•
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- Experimentale. 41 r comme eux , les principales apparen-ces de l’arc-en-ciel, par une expérien- XVII. ce que voici. Leçon.
- XL EXPERIENCE.
- Préparation,
- Il faut avoir une boule de verre creufe & mince, remplie d’eau claire, à-peu-près femblable à celles qu’on met au bas des luflres de crifi-tai artificiel : on la fufpend par deux fils attachés à fes pôles, vers le fond d’une chambre, mais à telle diflance de la fenêtre, & à telle hauteur, que les rayons du foleil puiffent tomber defius : afin qu’on puiflfe l’élever plus ou moins, on fait paffer les deux fils fur deux poulies fixées au plancher,
- & l’on en fait pendre les bouts à portée de la main , comme on le voit parla Fig. 16. Enfin il faut fe placer entre la fenêtre & la boule, à teile diflance & à telle hauteur, que les rayons qui reviennent de la boule à l’œil, puifient faire avec ceux qui vont du foleil à la boule, des an- -gles, tantôt plus petits que de 40 dér-grés, tantôt un peu plus grands que de 50 f
- M m ij
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- 412 Leçons de Physique
- -XVIir • Effets.
- Leçon. l’angle S FO, Fig. ij. dont je
- viens de parler, eft de 42 dégrés z minutes, l’oeil du fpedateur placé en O', apperçoit un rouge fort vif dans la direction O r.
- Si l’œil s’élève davantage, ou que la boule s’abaiife tout doucement pour faire l’angle en queftion de plus en plus petit, jufqu’à ce qu’il n’ait plus que 40 dégrés 17 minutes, comme SFB, on apperçoit fuccefïivemenc toutes les autres couleurs prifmati-ques, le jaune , le verd, le bleu, &c. dans les directions Ji, B b, &c.
- Enfin fi Ton fait ce même angle de 50 dégrés 57 minutes la boule étant plus élevée, comme dans la Fig. 16. on voit le rouge dans la direction O r & fi l’on continue d’élever peu à peu la boule , jufqu’à ce que l’angle foit de 54 dégrés 4 minutes, on voit fuccéder toutes les autres couleurs dans cet ordre , le jaune, le verd, le bleu, &c.
- FLxplicatio X.
- Pans le premier cas, Fig. 17, le
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- Expérimentale. 413 trait de lumière folaire S s, venant frapper la boule obliquement, feréfracte vers la perpendiculaire p C, & va heurter la furface intérieure du verre en t ; une partie de cette lumière , qui ne pénétre pas dans l'épaif-feur du verre, eft renvoyée vers/, l'angle de fa réfleétion devenant égal à celui de fon incidence en t. Mais au lieu d’aller en droite ligne en/, ellefe réfracte encore une fois, en s’écartant depC, parce qu’elle paffe obliquement de l’eau dans l’air ; & comme ce trait de lumière , quelque mince qu’il foit, eft un affemblage ou un faisceau de rayons différemment réfran-gibles, le rouge qui l'eft le moins de tous, fe rend au point O, le jaune en 7, le bleu en B, & c. ainfi pour ap-percevoir fucceiïivement toutes ces couleurs, il faut de deux chofesl’u-ne, ou que l'oeil s'élève d’O en B, ou que la boule d’eau s’abaifle d’autant ; & alors, l’angle formé par le rayon incident Ssôc le rayon émergentvB, eft d’un dégré 47 minutes plus petit que SFO.
- Si l'on conduit de même un jet de lumière folaire S s 3 Fig. 16. à la par-M m iij
- XVIÎ.
- Leçon.
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- XVII.
- 1» E Ç O N,
- 414 Leçons de Physique ; tie inférieure de la boule, quejefüp-pofe être plus élevée que dans le cas précédent, & qu'on examine la route qu'il doit tenir, en conféquence des loix de la réfradion 8c de la réfaction que nous avons établies ailleurs , on verra qu’il fe réfrade d'abord pour aller en d, d'où fe réflé-chiflant vers e 8c de-là vers g, il efb obligé de fe réfrader une fécondé fois, en fortant de la boule pour rentrer dans l'air. Alors , comme dans le premier cas, il fe décompofe <Sc fe di-vife , le rouge moins réfradé que les autres fe rend en O, les jaunes, les bleus, &c.en /, en B, 8cc. voilà pourquoi il faut ou abailfer l'œil, ou élever la boule, pour voir fucceflive-ment toutes ces couleurs. Et fi l'on compare l’angle S F B, à S FO, on trouve qu'il eft de 3 dégrés 7 minutes plus grand.
- Pour tirer de cette expérience une explication très-plaufible de l'arc-en-ciel , il n’y a qu'à comparer les gouttes d’eau qui tombent de la nuée, à la boule dont nous venons de parler; car les gouttes de pluie font d’une figure fphérique ou à-peu-près, 8c la
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- Expérimentale;. 41 $ grandeur n’eft ici d'aucune confidéra-tiom Puifque cette boule en defcen-dantdeD vers E, Figà 7, & en montant de G1 vers H, Fig. 16, fait voirfucceffi-vement les couleurs prifmatiques dans cet ordre * rouge, jaune, verd, bleu , violet j il eft évident que fi les deux ef-paces ED, GH, étoient remplis par deux fuites de petites boules d’eau permanentes, on verroit à la fois deux rangs de couleurs, fçavoir de D en Ef du rouge, du jaune, du verd, du bleu, du violet * & de même en montant de G en H Et fi l’on imagine de pareilles fuites dans les circonférences de deux demi - cercles, dont, L'œil du fpe&ateur occupe le centre, on aura deux bandes femi~-circulaires, diverfement colorées, dont les largeurs feront égales à ED, Sc à GH t ce fi-à-dire, proportionnées à la différence qu’il y a entre les rayons les plus réfrangibles Sc ceux qui le font le moins, & dont les couleurs feront dans des fitua-tions oppofées.
- Tout celaquadre, on ne peut pas mieux, avec ce que Ton obferve dans rarc-en-ciel ; pour l’ordinaire il eft
- Mm ir
- XVII.
- Leçon*'
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- 416 Leçons de Physique double, celui d’en bas dont les cou-XVII. leurs font les plus vives, eft rouge L£çqn. en fa partje fupérieure. Le jaune, le verd , le ideu, &c. le fui vent en def-cendant : dans l'autre, au contraire, c’eft le rouge qui borde l'intérieur, 8c les autres couleurs s'étendent en montant, Fig. 18. Celui-ci eftmoins brillant que le premier, parce que fa lumière ayant fouffert une réfaction de plus, s'eli affoibli davantage.
- On voit dans les Figures 16 & 17, les couleurs fe préfenterà l'œil dans un ordre tout différent de celui dont je viens de parler, 8c qu'on obferve aux deux arcs-en-ciel ; mais il faut faire attention que c’eft au ciel où nous voyons ces couleurs, *& que nous les y rapportons par des directions qui fe croifent aux points d'émergence g, f : ainfi nous voyons le rouge en r, le jaune en i, le bleu en b ; de-là il arrive que le rouge paroît border extérieurement l’arc d’en bas, 8c intérieurement celui d'en haut.
- Quant à la largeur des arcs, elle eft plus grande dans l'un 8c dans l'autre , que ne la donnent les limites qui renferment tous les dégrés de réfran-ï
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- Expérimentale. 417 gibilité des rayons hétérogènes ; il faut avoir égard au diamètre du So- XVII. leil, qui eft d'un demi-dégré à-peü- hEçoN. près ; Newton détermine la largeur de l'Iris intérieure de 2 dégrés 15 minutes, celle de l'arc extérieur, de 3 dégrés 40 minutes, leur diftance réciproque, de 8 dégrés 2 y minutes.
- C’eft par des raifons femblables à celles que je viens d'employer, qu’on doir chercher à expliquer les couleurs qu'on apperçoit autour d'un jet d’eau que le vent agite & divife en pluie , lorfqu'ileft éclairé du Soleil,
- Ôc qu'on le regarde ayant le dos tourné à cet aftre; car on n'apperçoit pas cet effet dans toutes fortes de poû-tions, & Ci l’on examine attentivement celle qui eft nécelfaire, on verra que les angles formés par les rayons qui vont du Soleil au jet d'eau, Ôc par ceux qui reviennent de-là à l’oeil du fpe&ateur, font affujettis aux conditions qu’exige l'arc-en-ciel.
- On a vu quelquefois des cercles de lumière colorée, par portions ou en entier, fur une prairie qu’on regar-doit d’un lieu un peu haut, quelque tems après le lever du Soleil. Ce
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- 418 Leçons de Physiqüë font encore des effets de la- lumière réfractée & réfléchie par les gouttes de-rofée qui relient attachées à l’herbe pendant tin certain tems. Pour con-noître particuliérement la marche des rayons en pareil cas j il n’y a qu’à faire attention à la hauteur de l'aftre fur i’horifon* à la pofition de l’oeil , aux pouvoirs réfradif & réfledif d’une goutte d'eau fuppofée à l’endroit où 'paroît le phénomène, St aux différens dégrés de réfrangibilité des rayons qui compofent la lumière folaire^ Enfin c’ell encore aux réfradions que fouffre la lumière en paffant par des gouttes d'eau, qu’on doit attribuer ces cercles colorés qu'on obferve quelquefois autour du Soleil & de la Lune, puifqu’on les imite en quelque façon , Iorfqu'on place la flamme d'un flambeau ou -d’une bougie derrière une vapeur d'eau un peu épaiffe.
- ARTICLE IL
- Des couleurs conftdérées dans les objets & dans le fens de la vue.
- On ne peut pas nier que les corps ne contribuent en quelque façon aux
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- Expérimentale. 419. couleurs dont ils nous paroiflent revê- sssüüsüs* tus : il ne fuffit pas qu’un objet foit XVII. éclairé pour que nous le voyons blanc* ^ é ç 0 n* jaune , ou verd ; quoiqu’il y ait dans la lumière qu’il reçoit, tout ce quJil faut pour le faire paroître tel à nos yeux, comme on l’a prouvé dans l’article précédent. Il faut encore qu’il y ait en lui quelque qualité ou difpofï-tion qui lè rende propre à réfléchir ou à tranfmettre certaines parties de cette lumière, à l’exclufion des antres.
- Je dis à réfléchir ou à tranfmettre certaines efpéces de rayons ; car les corps que nous nommons colorés font, ou opaques ou tranfparens ; 8c la difpofîtion dont je parle, que peut-elle être, finon dans les premiers, une contexture particulière de leursfurfa-ces, un certain arrangement de leurs parties fuperficielles, 6c dans les derniers, uneporofité qui foit analogue, ou par la grandeur ou par la figure* à telle ou telle efpéce de lumière ?
- Cette idée toute Ample , peut fuf-fire dans l’opinion de ceux qui attribuent à la lumière un mouvement de tranflation, qui tranfporte réellement les globules du corps lumineux aux
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- 42d Leçons dé Phys iqü e —1 objets vifibles, & de ces objets juf-XVII. qUes à nos yenx : en comptant fur E<*0N‘ une propagation de cette efpéce, on peut dire que les furfaces réfléchif-fantes font des affemblages de parties folides qui font rejaillir en avant la lumière qui vient les heurter , & que les corps tranfparens font des efpé-ces de cribles qui en lailfent palier la plus grande partie -, & pour rendre raifondes couleurs, on peut ajouter qu'en conféquence d’une certaine proportion ou analogie,dans lafuper-ficie des uns &dans la porofité des autres , certains rayons plutôt, ou en plus grande quantité que les autres, fontrepouffés ou tranfmis. La lumière rouge, par exemple, de préférence fe tamifera à travers le rubis, oc rejaillira de deflus le cinabre ; la topaze & l’or feront la même chofe à l’égard des rayons jaunes ; l’émeraude & l’herbe des prairies à l’égard des verds, ôcc.
- Mais fi Ton demeure attaché au fentimentde Defcartes, & qu’on n’admette dans les rayons de lumière qu'un mouvement de vibration communiqué de proche en proche aux globules qui les compofent, fans aucun dé-
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- Expérimentale. 421 placement de leur part ; fi l'on pen-fe aufiï, comme nous, que la lumière XVII. ou plutôt Ton aélion, n’eft pas réflé- Leçons chie par les parties propres des furfa-ces, mais par celles de Ton efpéce qui en remplifl'ent les pores Sc quife pré-fentent à leur embouchure, il faudra ajouter à l’idée que je viens d’expofer, pour expliquer les apparences des couleurs ; car à quoi ferviroit de concevoir les corps tranfparens comme des cribtes à lumière, fi ce fluide lubtile n’avoit point de mouvement qui pûtlui faire traverfer l’épaifleur de.ces corps ?
- Ajoutons donc cette hypothéfe , que non-feulement les furfaces ré? fléchiflantes ont leurs pores remplis de lumière, pour réfléchir celle qui tombe deffus ; mais que cette lumière dans les furfaces colorées, efl: de telle ou telle efpéce, Sc capable par-là de recevoir Sc de rendre à des globules femblables, le mouvement qui leur efl: propre. Ainfi la cochenille teint en rouge, non par elle-même, mais parce que fes particules divifées Sc logées dans les pores de la laine, font comme autant de petites éponges abreuvées de lumière rubrifique,
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- 422 Leçons de Physique
- ...._! propre à réagir contre une pareille
- XVII. lumière, & fur lefquels les rayons Leçon, d'une nature différente s'amortilfent & s'éteignent, par le défaut d'une réaftion convenable.
- Concevons de plus les corps tranf-parens qui ont des couleurs, non comme de (impies cribles, mais comme des raifeaux dont les mailles contiennent quelque efpéce particulière de lumière, capable de recevoir & de tranfmettre au-delà le mouvement qui lui e(l communiqué par des rayons d’une même nature : les pores alli-gnés d'une ma(fe de vin . renferment donc des fuites de globules rubrifî-ques, qui frappés par une lumière compofée, ne reçoivent & ne tranf-mettent que le mouvement qui appartient aux rayons de cette couleur.
- Les furfaees parfaitementréfléchif-fantes, celles que nous nommons miroirs, & qui renvoyent toutes les espèces de lumières, féparément ou toutes enfemblej contiennent dans leurs pores, ainfi que les corps lym-pdes, comme le verre, l’eau, Scc. des globules de tous les ordres 6c dans une proportion femblable à celle que
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- Expérimentale. 423 îa nature a obfervée dans la compo-s=!=s fition de la lumière folaire : de-là XVII. vient, que ces corps font toujours Leçon,, prêts à repouffer ou à tranfmettre l’aétion des rayons homogènes, fé-parés ou réunis.
- Les furfaces blanches & les corps qui n'ont qu'une tranfparence imparfaite Sc fans couleur, ne différent de ces derniers que du plus au moins 5 c'efi à-dire , que la lumière incidente s'y réfléchit, ou pafle à travers avec déchet & irrégularité, foit par défaut d’allignement dans les pores, foit par une figure, une grandeur, un arrangement peu favorable des parties propres de ces corps.
- Enfin, ce que nous nommons /ombre , obfcur & noir, n’eft qu'une privation plus ou moins grande de la lumière tranfmife ou réfléchie : ce qui vient de ce que les corps éclairés, qui nous paroiffent tels, abfor-bent ou éteignent l’a&ion de la lumière : cet effet, fuivant l’opinion que j'expofe ici, doit être attribué à ce que la lumière qui remplit les pores , fe trouve trop engagée parmi les parties propres des matières qui
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- XVII.
- 424 Leçons de Physique la contiennent, & incapable par-ià , de recevoir & de communiquer une
- * * grande partie du choc qui lui vient
- des rayons incidens.
- Puifqu'on n’eft pas d'accord fur la nature du mouvement dont la lumière s'anime, & que bien des gens tiennent encore aujourd’hui pour la tranflation ou émiflion réelle des globules, je ne prétens donner tout ce que je viens de dire en dernier lieu, que comme une hypothèfe ; mais qu'on l'embrafle ou qu’on la rejette par rapport à l’inhérence prétendue de la lumière dans les corps, & à la manière dont je fuppofe que l’adion des rayons incidens fe tranfmet par les milieux diaphanes, ou fe réfléchit par les furfaces opaques, je 11e crois pas qu’on puiflfe fe difpenfer d'en admettre la partie eflentielle qui n'in-térefle aucun fiftême, ou plutôt qui • s'accommode à tous , je veux dire ce que j'ai avancé d'abord, que la couleur des corps naturels confifle principalement dans un certain ar-. rangement, dans la figure particulière .& dans la ténuité plus ou moins grande de leurs parties, entant que
- cela
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- Expérimentale.’ 425 cela les rend propres à réfléchir ou à réfrader plus ou moins la lumière , XVII. &à les rendre vifïbles, fous telle ou E9oîi-telle efpéce de rayons.
- Newton, qu'on ne peut fe difpen-fer de citer à tout infîant dans cette matière, après un grand nombre d'expériences Sc d’obfervations maniées & examinées, avec une exaditude Sc une fagacité fans exemple, s’en ed tenu , pour expliquer les couleurs des corps naturels, à la feule épailTeur plus ou moins grande des petites lames ou particules qui les compofent; il a porté fur cela fa théorie & fes calculs fi loin, que des commençans auroient peine à le fuivre ; il ne prétend pas moins que déterminer les dégrés de ténuité que doivent avoir les parties conflituantes des furfaces ou des épaifleurs , pour réfléchir ou réfrader telle ou telle efpéce de lu-r miére, pour faire qu’un corps vu par réfledion ou par tranfparence, nous femble rougè , jaune , ou bleu. D’où il fuit qu’on pourroit aufli juger de la grandeur de ces êtres (que les meilleurs microfcopes font encore bien éloignés de nous faire diftinguer ) par Tome V. N n
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- 42.6 Leçons de Physique === la couleur feule de leur affemblage, XYII. Pour moi, en adoptant pour caufe f ç ° N* principale des couleurs dans les corps naturels, les différens degrés d’arnin-ciffement ou de ténuité de leurs parties , je n’en exclus, ni la figure de chacune d’elles, ni la contexture de leur affemblage, & je compte beaucoup fur les variétés qui naiffent delà dans leur porofité. Voici, dansl’Ex-périence fuivante, une des principales preuves de Newton, qui peut m’en fervir également.
- I. EXPERIENCE.
- Préparation.
- Prenez un verre de lunette qui ait une de fes fur faces plane, & un autre verre qui foit très:peu convexe j tel que pourroit être l’obje&if d’un rélefcope de trente pieds ou davan-' îage ; appliquez la convexité de celui-ci fur le plan du premier, & fer-rez-les fortement l’un fur l’autre avec les deux mains, mais de manière que vous, ptiifîiez voir ce qui fe paffe entre les deux (a). Voyez la Fig. 19.
- (æ) Au défaut d’objecHfs de long foyer, on peut faire cette expérience en appuyant
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- Expérimentale. 427
- Effets.
- Ces deux verres ainfî joints, étant pofés fur quelque chofe d'obfcur, afin qu’il ne revienne aucune lumière de deffous, mais feulement celle qui peut être réfléchie, vous apperce-vrez au milieu , c’eft-à-dire, à Ten-droit où ils fe touchent & fe preffent naturellement, une tache noire entourée de plufieurs anneaux diver-fement colorés & un peu féparés les uns des autres, par des intervalles d'un blanc Amplement lumineux : Voici l’ordre de ces couleurs , en commençant par le cercle le plus près de la tache fombre qui occupe le centre: bleu, blanc, jaune, rouge, violet, bleu, verd, jaune, rouge, pourpre , bleu , verd, jaune, ronge, verd, rouge. Quelquefois on en apperçoic encore d'autres, mais qui> s'affoiblif-fent tellement en approchant de la circonférence des verres, qu’ils font prefque imperceptibles.
- côtés de ceux prifmes l’un fur l’autre : car comme il eft très- rare que leurs furfàces foient rigoureufement planes, on peut compter qu’elles commenceront à fe toucher par un point ou par un très-petit eipace > comme les verres lin peu convexes»
- N n ij
- XVII. L eç O Ht
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- 428 Leçons de Physiqüe Si vous tenez ces verres ainfi prefc XVIï. fés, de façon que vous publiez rece-Leçon, VQjr cjans pœq ia lumiére qui les tra~ verfe, au lieu d’une tache noire ou obfcure au centre, vous appercevrez un petit efpace circulaire d’une clarté femblable à celle que produit la lumière du jour, en palîant par un fim-ple verre : & les efpaces qui féparoient les cercles colorés dont je viens de faire mention, vous paroîtront eux-mêmes des cercles colorés dans l’ordre qui fuit : rouge, jaune, noir, violet , bleu, blanc, jaune, rouge, bleu3 «oiige, verd tirant furie bleu, &c.
- Explication.
- Entre les deux verres de notre expérience, il relie une petite lame d'air circulaire, qui va toujours en s’amin-cifiant de la circonférence vers le centre , éc qui manque entièrement à l'endroit du contact : quand on regarde les verres par delfus, le milieu paroît comme une tache noire ou obicure' parce que la lumière paffe en cet endroit, comme à travers d'un milieu homogène, les deux verres n’en fai-fant qu'un, à caufe de leur jonction
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- Expérimentale. 42^ immédiate, & parce que cette lumière rencontre au-deflousun fond brun ou obfcur qui ne la renvoie pas. Ce qui prouve que cela efl: ainfi, c'efl que ce même endroit des verres paroît clair & lumineux à quiconque regarde le jour à travers.
- A compter de cet efpace circulaire jufqua la circonférence des verres j la lame d'air qui efl entre deux, augmente d’épaifleur imperceptiblement ; & puifque les couleurs des cercles qu’on apperçoit, tant parréflec-tion que par tranfparence, changent avec ces différensdégrés de ténuité ; il y a tout lieu de croire, que c'efl delà principalement que dépend dans les corps le pouvoir qu’ils ont de réfléchir ou de tranfmettre telle ou telle efpéce de lumière.
- Si cela n'arrivoit qu’avec des lames d’air amincies de cette manière,, on pourroit attribuer à quelque qualité particulière de ce fluide, la variété des couleurs dont il efl: ici question ; mais les émail'eurs en fouillant du verre extrêmement mince, nous donnent occafion d’appercevoir les mêmes effets dans les fragmens qui
- XVII.
- L e ç o N.
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- 43^ Leçons be Puysiqfe |S!"'11 ' r"> fe trouvent prefque toujours d'une
- XVII. épaiffeur inégale ; & qui ed-ce qui Leçon. ne jes a p0jnt vus & admirés dans ces boules légères que forment les enfants avec un chalumeau de paille & de l’eau chargée de favon ?
- Ce qu'on doit remarquer encore dans l’expérience des deux verres, c'ed qu'en les ferrant de plus en plus l'un fur l’autre, on amincit à proportion les bords intérieurs de la lame d'air, & en même-tems on voit les cercles de couleurs s'éloigner du centre : on obferve aufïi de pareils chan-gemens aux boules d’eau de favon , audi-tôt après qu’on les a formées, parce que la pelanteur entraînant la liqueur du haut en bas, amincit peu à peu les boules dans leur épaiffeur à tout inflant. Tout cela prouve de plus en plus, que les couleurs ne tiennent point à la nature des corps, puif-. que la même matière les prend ôc les quitte fucceHivernent, mais plutôt aux dégrés d’amincidément des parties, puifqu'avec cette condition on fait prendre les mêmes couleurs k dif-férens corps.
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- -I
- Expérimentale. 43Ï II. EXPERIENCE.
- P REPARATION.
- Ayez i°. un peu d’efprit de vin dans lequel on ait faitinfuferà froid & pendant quelques momens., des feuilles de rofes, de façon que la liqueur n’en ait pas contrarié une couleur fenfible,
- 2.0. Du fïrop de violettes étendu dans de Peau claire à parties égales.
- 30. De Peau commune légéremenü chargée de vitriol bleu, de forte qu’elle n’ait qu'une couleur d’aigue-marine.
- 40. Un peu de fubfimé corrofïf fondu dans de Peau bien nette, Sc qu’il faut clarifier enfuite, foit en la laif-fant repofer, foie en la filtrant par le papier gris.'
- 50. De la teinture de tournefol.
- 6°. De Peau-forte ou de l’efprit de nitre,
- 70. De l’huile de tartre par défaillance.
- 8°. De l’efprit volatil defelarmo-niac.
- 2°. Cinq ou fix petits verres à boire
- XVIL
- Leçon#
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- 432 Leçons de Physique iunis , d’une figure conique 6c bien XVII. tranfparens.
- fjE<S O N.
- E F F JS T S.
- Si dans la première de ces liqueurs vous faites tomber une goutte ou deux dJeau-foi:te ou d’efprit de nitre, elle devient tout-d’un-coup d’un beau rouge couleur de rofes.
- En jettant de même un peu d’eau-forte dansl’infufion de tournefoi, on change fubitement fa couleur bleue en un rouge couleur de feu.
- O
- Le firopde violettes devient verd, par l’addition de l’huile de tartre.
- Ce même firop devient rouge,quand on y mêle de l’eau-forte.
- Dans la folution de vitriol bleu, verfez un peu d’efprit volatil de fel armoniac ; vous aurez une liqueur d’un très-beau bleu.
- Ajoutez-y peu à peu de l’eau-forte, le bleu difparoîtra, & vous verrez renaître la première couleur d’aigue-marine.
- L’eau chargée de fubîimé corrofif, perd fa limpidité & devient d’un rouge opaque de rouille de fer, par l’addition de l’huile de tartre.
- Ce
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- Expérimentale. .435 ..
- . Ce mélange pafîe de la couleur — rouge au blanc de lait, quand on y XVIL ajoûte de l’efprit volatil de fel am-moniac.
- Enfin on lui rend fa première limpidité, & Ton fait difparoître toute couleur, en y verfant de l’eau-forte.
- ; Il n’eft pas nécelfaire.que j'indique ici des dofes précifes, pour tous ces mélanges ; ils fe feront toujours avec fuccès, fi les liqueurs font bien pré--parées : il fuffit de verfer doucement -les unes fur les autres* jufqu’à ce qu’on voye paroître l'effet qu’on attend.
- II eft bon divertir aufii, qu'il faut recueillir avec foin toutes ces liqueurs dans une jatte ou dans une cuvette -après, chaque expériencepour les .jetter dans un endroit où les animaux ni aucune perfonnene puiffent en être incommodés. L'eau-forte & fur-tout le fublimé corrofif, font des drogues dangereufes.
- Explication.
- Toutes ces Expériences & une infinité d’autres femblables, qu'on trouve. dans tous les livres de Pliyfique & de
- Tome V,
- O o
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- '434 ^ E Ç ° NrS D E P H Y S I Q US . V'''v= Chymîè (a), peuvent fe. réduire à cei 'XVII. quatre effets principaux. 1 L‘ëç o n. Le premier : oh voit naître une cou*
- leur bien décidée, par le mélange de deux liqueurs qui n’en ont point, fé-parémént l’une de Tautre.
- " Le fécond : une couleur fe change en une autre très-différente, pat l’addition d’une liqueur qui n’eft nullement colorée.
- - Le troifiéme : une liqueur limpide & fans couleur , devient opaque ôç colorée , en fê mêlant avec une autre; liqueur limpide comme elle.
- Le quatrième: un mélangé qui a de la couleur & de l’opacité, perd Lune 6c l’autre, par l’addition d’une liqueur, laquelle, à en juger par fa.limpidité & par la petite quantité qu’on en emploie à cet effet, paroîtroit propre à partager Amplement les qualités qu?elle détruit.
- Tout cela me femble s’expliquer affez bien, par les. principes que nous
- (æ) Quiconque fera curieux de voir un plus ’grandnombre de ces expériences , pourra con-iulterles Commentaires de M. Mufchembroek, :iur les expériences de l’Académie del Cimen-to , qu’il a traduites en Latin : Tentamina Fio-rentina in-4°.
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- Expérimentale.' 45£ ! v
- avons établis ou adoptés ci-deffus. *
- Si les liqueurs n’ont point de couleur XVII.. avant que d’être mêlées enfemble > Leçon* d’où peut leur venir celle qu’elles ont après le mélange, finon d’un changement de porofité, qui les rend propres à tranfmettre une efpéce particulière de lumière, au lieu de toutes fortes de rayons qu’elles admettoient auparavant., & aufquels elles don-noient un paflage libre ? Et fi l’on demande quelle eft la caufe de cette nouvelle porofité, on peut répondre avec Newton,qu’elle vient de ce qu’une des deux liqueurs atténue les parties.de l’autre, & les rend plus min-,ces, ou de ce qu’elle fait tout le contraire, en leur unifiant les fiennes ; il efl: probable,.par.exemple, que l’eff .prit de nicre, en qualité d’acide, di vife les molécules du firop de violettes, 6c .ouvre des pores tels qu’il les faut pour le pafiage des rayons rouges, tandis que l’huile .de tartre faifant un effet .tout oppofé,,ne laiffe des routes ouvertes que pour une lumière plus foi-bîe de fa nature, telle que celle dont les rayons font verds.
- •L’on peut apporter les mêmes rai-
- ° ° *}.
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- 436 Leçons-de Physique m ’ = foris pour lé fécond effet, & même?
- XVII. pour le troifiéme ; car fi la limpidité Leçon, confifle dans l’alignement bien parfait des pores en tous fens, & que cette difpofition dépende , comme on n’en peut pas douter, de la figure & de la ténuité des parties folides, - ilfie liiffit pas, pour faire un mélange tranfparent, que les liqueurs compo-fantes foient limpides féparément 5 il peut arriver que dans leur union , lés molécules deviennent plus grof-fiéres , '& s’arrangent tout autrement qu’auparavant, & en voilà afiez pouf produire l’opacité : c’efi: ce qui arrive apparemment, quand on mêle avec lafolution de fublimé , l’huile de tar-tre.ou refprit volatil de fel. ammoniae. r Et fi la limpidité renaît dans le
- mélange, par l’addition de l’eau-forte , c’efi: que cette liqueur' acide dé-funit les parties qui s'a oient liées en-femble , leur rend leur ‘ première ténuité, & l’arrangement régulier qui efl: nécéfiaire pour compofer une mafi* - fe tranfparente & fans couleur.
- ;
- Applications.
- Nous avons tous les jours fous les
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- Expérimentale» 437. yeux des productions, des changé- ï mens, .des extindions de couleurs*, que nous ne pouvons attribuer rai-fonnablement à d’autres caufes, qu'à la nouvelle contexture des Surfaces, ou à quelque mouvement inteftin qui change la ïporofité delà maffe, Parcourons quelques-uns de ces effets, & choififlbns de préférence ceux qui font les plus connus.
- Le papier teint en bleu ou en-violet , devient d'abord d’un beau rouge qui pâlit peu de tems après , lorsqu'on paffe deflus un peu d'eau-forte affaiblie avec de l'eau commune ; 1-on voit à-peu-près la même chofe, quand on le touche avec q.ueîqu’autre acide , comme le jus de citron, le vinaigre, l'efprit de vitriol, la Ample diffolution de nitre,. &c. Après les expériences rapportées ci-defSus, il efî: aifé de comprendre, que les parties colorantes qui tiennent à la Surface du papier, étant livrées à l'adion d'un acide, changent de grandeur & probablement de figure, & que parla elles deviennent propres à réfléchir des rayons rouges plutôt que des Jble us & des violets; & comme cette
- Q o iij
- XV II/' Leçon?
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- 438 Leçons de Physique 1 action dure un certain tems, avant*
- XVII.' que d’avoir tout fon effet, le rouge l-E ço». qui paroît d’abord très foncé & très-vif, arrive par plufieurs nuances fuc-ceffives, à une couleur plus pâle & plus languiffante.
- C’eft ainfi que certaines matières tachent les étoffes, en défuniffant les parties compofantes de leur teinture ; les endroits qui en font atteints paroiffent fous d’autres couleurs, & cela eft ordinairement fans remède r un moyen de prévenir ces effets en tout ou en partie , c’eff, lorfqu’on en ^a. le rems, de noyer dans beaucoup d’eau bien nette, la matière qui doit les produire, encore faut-iî que la teinture qu’on vent bonferver, ne foit pas de nature elle-même à céder à l’eau dont on veut laver l’étoffe.
- L’attouchement du grand air, la lumière du jour, les rayons du Soleil * l’affion du feu, fuffifent pour altérer en peu de tems certaines couleurs tendres, comme la couleur de rofe, •de citron, Sc quantité d’autres, qu’on nomme de petits teints à caufe de leur peu de folidité. Il y a grande apparence que ces altérations viennent;
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- •Expérimentale* : 43 pour la plupart, de ce que les drogues qu'on a aflbciées pour compo-r fer ces teintures, fe défuniffent àifé-s-ment par toutes ces caufes, ou que les parties.colorantes, fans fe déçom-pofer, fe détachent des furfaces. qui s'en étoient chargées. Mais de l'une ou de l’autre façon, l’étoffe devient par-là hors d’état de réfléchir la me-: me efpéce de lumière qu'auparavant. : Parmi les effets de cette forte pror duits par l'adion du feu, il n'en eft guère de plus fingulier ni de plus remarquable, que ce qui arrive aux écreviffes, aux crabes, à quantité d'autres poiffons cruflacés à; quoi peut-on attribuer ce beau rouge dont ils fe teignent en cuifant, finon à quelque changement de contexture fu-perficielle ? changement fl délicat, & tellement imperceptible, que l’oeil le plus fin, armé du meilleur microf-cope, ne peut découvrir en quoi ii confifle.
- L’a&ion de l’air à cet égard a auffi des effets bien dignes d'attention ; fans elle il y a tout lieu de croire que nous ferions privés de ce beau verd qui nous flatte la vûe d’une manière fi dé-
- Oo iij
- XVII. L E.çq'Hj
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- 44° Leçons dePhysique
- w...?r=s licieufe dans nos campagnes & dans
- XVII. nos jardins, puifqu’il ne vient point Leçon. aux plantes qu’on tient couvertes, &puifqu’on le fait perdre en peu de jours à celles qui font, en les enveloppant feulement avec de la paille ou avec de la terre ; car c’eft ainfî qu'on fait blanchir le céleri, la chicorée , les cardons, &c. dans les potagers ; & l'herbe qui commence à croître dans queîqu'endroit refferré Sc couvert , comme fous un banc, fous une pierre, ou une tuille un peu foulevée, &c. ne montre que des jets blancs qui tirent fur le jaune.
- Mais l'air ne contribue pas feulement à la couleur verte, il femble qu’il ait aufii grande part à toutes les autres, fi l'on en juge par les obfer-vations fuivantes.
- On trouve fur les bords de la mer, & fpécialement fur les cotes d’Aunis, quand la marée eft baffe, un petit limaçon qui a fur le col une groffe vei? ne d'un blanc tirant fur le jaune, & l’on voit aufiï autour de ce coquik lage des petits corps oblongs de la même couleur, Sc de la groffeur à-peu-près d’un grain de froment ; fil’on oifc
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- 'Expérimentale. 441 ,Vre ou la veine ou ces efpéces d’oeufs ~ dont je parle, il en fort une liqueur XVIL épaifle un peu vifqueufe, & qui ref- E femble par fa couleur à une eau fale & épaiflie î mais dès qu’elle a été ex-pofée quelques momens au grand air, elle devient d’un très-beau pourpre,
- & le linge qui en efl taché ne fe déteint point au blanchiffage ordinaire .Voyez fur cela un Mémoire très-curieux de M. de Reaumur, dans le volume de rAcadémie des Sciences pour l’année 1711.
- . ; L’eau teinte avec l’orfeille (a) perd en très-peu de tems fa belle couleur rouge, fî elle eft renfermée dans un vaiffeau, & privée du contaét de l’air libre ; je dis. de l’air libre-, car il fufr fit pour cet effet, que la bouteille qui la contient, ait un orifice bien étroit, fans être bouché, pourvu qu’on ne l’agite point. L’eau qui fe déco»
- (æ) L’orfeille eff une efpéce de lichen ou dé mouife qui croît fur les rochers. On la tire des Canaries, & en la préparant avec l’urine & l’eait de chaux , on en fait une pâte qui délayée dans de l’eau, fert à teindre les étoffes communes de laine, comme les draps des troupes, les fer-ges dont les gens de la campagne s’habillent ÿ
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- *•
- XVII.
- |L E Ç O Ni,
- i
- ^I' LeÇONS 33 e P'hÿstqûê' !r lore ainfiy demeure claire & fans aiï* cun dépôt apparent, mais elle eft un-peu jaunâtre. Ce qu’il y a de plus remarquable c’efi qu'elle reprend fa première couleur, aufti-tôt qu'on y introduit de nouvel air, '& ces alternatives peuvent fe répéter autant qu'on le veut. Je fis cette petite découverte j en eafifant par accident un: de mes thermomètres conftruits fui-vant les principes de M. de Reau-mur; on fçait que la liqueur dé ces inftrumens efi un mélange d'efprit de vin & d'eau commune teinte avec l’orfeille ; celui que je cafiai a voit perdu toute fa couleur ,& je' fus très-furpris de la voir reparoitre, lorfque la liqueur fut répandue ; j’appris par ce petit malheur, pourquoi nos thermomètres font fujets à fe décolorer , & ce qu'on peut faire pour empêcher, que cela n'arrive fitôt, ou pour y remédier, quand cela eft arrivé. Je ne purge point d’air la liqueur, comme je le faifois auparavant ; ..j'en faille même un peu dans le haut du tube; ôc quand, malgré cette précaution,, la couleur a difparu, je la fais revivre „ en defcellant le tube pour quelques
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- Expérimentale. '44 J-
- ïnomens ; je lui donne ainfï de nou- -vel air , 5c je le réferme enfuite à la XVII. manière ordinaire. Leçon»*
- Je remarquerai ici par occafîon, que parmi les produ&ions de la nature, il y en a plufieurs qui palfent immédiatement de cette couleur blanche qui eft un peu Jaune,. à ce beau rouge cramoify ou pourpre dont je viens de parler. Je n’en veux citer que quelques exemples, laiflant au leéteur le foin d’en obferver un plus grand nombre ; le fang & le chyle des animaux différent entr’eux par la couleur à-peu-près comme la liqueur du limaçon , dont j’ai parlé plus haut, diffère d’eîle-même, après qu’elle a pris l’air. Les fruits qui rougiffent en mu-riffant, foit en partie comme la pêche , le brugnon, &c. foit en entier comme la cerife , la grofeille , &c. nous montrent encore un paffage immédiat de l’une de ces deux couleurs à l’autre, &c.
- Après le verd & le rouge, je trouve encore que l’impreffion de l’air contribue au bleu : je fçavois que fefprit volatil de fel ammoniac ti-roit du cuivre cette belle couleur %
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- ^,44 L E çO N-S 3>E Ph Y S I QU E & j’étois un jour fort furpris de voie qu’elle ne parût pas dans un petit tube de verre bien fermé que j’avois rempli de cette liqueur, & au fond duquel il y avoir plufieurs petits morceaux de rofette (,a). Après avoir at-i tendu Inutilement pendant plufieurs, jours, je ne fisque verfer-le tout dans, un petit vafe ouvert, que j’agitai un peu, &la teinture fefit parfaitement.
- La cuve de paftel, daps laquelle on trempe les étoffes de laine pour les teindre en bleu , ne contient qu’une liqueur verte ;• cette couleur difpa-roît enfuite au grand air, & fait placée à celle qu’on a eu- intention de faire prendre à la pièce dé drap. ,
- En y. réfléchiffant un peu , on trouvera- quantité d’autres, couleurs qui fembleront dépendre de l’aftion de l’air : mais dans tous ces effets., efl-ce ce fluide qui agit par lui-mème, ou fert-il feulement de véhicule à quelque matière invifibîe, quifoitla caufe efficiente des changemens que nous voyons ? C’eff ce que je n’ai pu décider clairement par. rapport, à. la
- (a) On appelle ainfi le cuivre rouge le plus
- put»
- » .
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- Expérimental e. 44 J
- teinture d’orfeille après avoir fait * bien des épreuves (a), & c'eft ce qu’il nous importe peu de fçavoir ici ; il fuffit que nous apprenions par les exemples que je viens de citer, que l’air, en touchant les parties propres de certaines matières, y caufe des changemens qui ne peuvent concerner que la figure, la grandeur, la fi-tuation refpedive des ces parties, ou la porofité de la maffe , & que de-Ià il réfulte des-réfle&ions & des tranf-parences, qui ne conviennent qu'à •certaines efpéces de lumière.
- • La fermentation, par de femblables effets , change aufïi la couleur des liquides ; avec le même raihn , -on fait -du yin qui eft blanc ou rouge, fui-vant la façon qu’on lui donne : Lun ou l’autre devient jaune, foit en vieil-liffant, foit en s’éventant, fi le vaif-feau qui le contient n’eft pas bien bouché.
- ï < On peut dire en général, que les mixtes dont les principes ne font pas bien fixes , font plus fujetsà changer de couleilr que les matières fïmples,
- (a)Voyez les Métn. de l’Acad. des Sc. 174a» -p.-axâ CYfuiv»
- ' ““ 1
- XVII.
- L E Ç 0
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- 44^ Leçons de Physique s’il y. en a, ou que les corps, d'une? compofition plus folide. Car fi l’on • conçoit-, par exemple, une furface qui paroiffe verte, parce qu'elle renvoie une certaine quantité de rayons jaunes, & autant ou plus de rayons bleus, ôc que par évaporation ou autrement, elle perde peu-à- peu celles de fes parties qui réfléchirent la première efpéce de lumière, elle deviendra bleue, à mefure que le nombre des rayons de cette dernière ef-jpéce augmentera ,,à proportion des autres. ,-C'efl ainfi que fe font des taches bleues fur une étoffe verte, quand on répand defïus quelque matière capable d'enlever le jaune qui efl: entré dans la compofîtion de la teinture verte.
- . C’eft par cette raifon que les habiles Peintres compofent leurs couleurs avec des poudres la plupart tirées des minéraux, 8c ies moins fu£ ceptibles de céder aux imprefïions ;de l'air, afin que la nuance qui' réduite de leur affemblage tienne plus !ong*tems; ceux qui, par ignorance ou par une mauvaife œconomie,. en ufent autrement, ont le défagrément
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- Expérimentale. 447 V
- de voir dépérir leurs ou vrages en peu ...
- d'années, parce que quelques-unes XVII. des parties qui contribuent au ton de ktÇONg la couleur, ne font pas de nature à
- rélifter comme les autres.
- )
- : . De ce qu’un corps tranfmet une efpé.ce de lumière, préférablement à une autre, il fuit qu’on le peut apper-cevoir par réfle&ion, fous une couleur 'différente de celle avec laquelle on le voit par tranfparence ; & c’eft aulïï ce que nous montre l'Expérience.
- L’or qui eft d’un beau jaune par des rayons réfléchis de deflus fa furface, paroît verd, Iorfqu’on l’amincit alTes pour voir la lumière à travers. L’inr fufion de tournefol eft bleue, quand ' on la regarde de la première façon : de la fécondé , on la voit rouge.
- Bien fouvent les corps apperçus de l’une ou de l’autre manière, paroiflend de la même couleur, comme nous le prouve l’infpedion des rideaux de taffetas rouges ou bleus, qui font toujours tels à nos yeux, foit que nous les regardions du dehors , ou du dedans de la chambre ; c’eft que le corps le plus diaphane ne tranfmet jamais toute la lumière, même homogène,
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- . ;v r
- *448 Leç6 n s DE'Physique f " qui Te préfente à lui j il en renvoyé XVII: fort foùvent une partie, qui rend fa rt,EçoN, fUrfàce vifible.
- ' Mais quand un corps efl: de nature à réfléchir des rayons d’une certaine efpëcej qu’arrivéra-t il, s’il n’eft éclairé qu’avec une lumière d'une autre efpéce ?
- Ou il l’éteindra , n’étant pas du tout 'propre à lui conferverfon aftion, ou il en réfléchira une partie, fans rien changer à fa couleur ; & e’eft ce qui arrive le plus fôuvent. Voilà pourquoi tous les objets d’un appartement fe colorent en. rouge , quand les rideaux des fenêtres font de cette couleur,, ôc fortement illuminés : c’efl pour la mê^ rnè. raifon , qu’ils'rendent" les vifages pâles & femblables à ceux des mou-rans, s’ils font’ de taffetas verd.
- Ap rés avoir expliqué, en quoi eori-ïifle la couleur des corps naturels; comment ils font propres à réfléchit ou à tranfmettre les lumières homo^ gênes, il ëfl à propos d’ajouter ici quelques mots touchant ia tranfpa** rence & l’opacité en'général.
- Puifque l’or, qiii efl de toutes les matières connues la plus denfe / devient!
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- Expérimentale. 449 Vient tranfparent, lorfqu’il eft aminci jufqu’à un certain point, il eft raifon- XVII. nabie de penfer qu’il n’y a pas de Le<soî**' corps, qui de fa nature foit d'une opacité abfolue ; & comme nous voyons les corps les plus diaphanes tranfmettre d’autant moins de lumière , que leur épaifteur augmente davantage, il femble qu’on peut dire aufti, qu’il n’y a. point de milieu parfaitement tranfparent , & qui ne puifle devenir opaque : il ne s’agic donc ici que d’une opacité & d’une tranfparence relatives comparées; .-':: il s’agit de fçavoir, comment un corps eft plus opaque qu’un autre, ou pour-quôi il eft plus diaphane.
- Je p.enfe d’après Newton, c’eft-à-dire, en confédération des ,raifon-, pemens & des obfervations fur lef-quels ce grand homme appuie fon opinion , que, toutes chofes égales d’ailleurs, Un corps eft d’autant plus propre à tranfmettre la lumière, que fes parties font d’une denfité plus égale;,& je le prouve par l’Expérience fuivante, 6c par les obferva-îions que j’y ajoûterai. '
- Tome V,
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- Leçons de Physique
- “ III. EXPERIENCE.
- 1 P REPARATION*
- Prenez une fiole de verre mince 8c bien tranfparent, d'une figure cylindrique , ou à peu-près, d’environ un pouce de diamètre ; & de 7 à 8 pouces de longueur. Empliffez-la jufqu’à moitié avec de l’eau bien claire , & verfez par-deflus autant d’ef-pritde térébenthine : après quoi, fans la remuer, vous la boucherez avec du liege, ou autrement.
- Effets.
- \
- . Tant qu’on n’agite point la fiole,' les deux liqueurs demeurent l’une fur l’autre fans fe mêler, & chacune d’elles conferve toute fa tranfpàr rence.
- ' Si l’on fecoue pendant quelques inftans la bouteille, les deuX? liqueurs fe mêlent , de manière que l’eau fe trouve interrompue par une infinité de petits globules d’efprit dé térébenthine, & tant que cela durè^ le mélange eft opaque, & paroît d’iin' blanc matte,
- . • t
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- Expérimentale. 451
- 'Explication,
- XVII.
- L’efpritde térébenthine étant plus Leçojî# léger que l’eau, fe tient au-deiïus quand on le verfe doucement, & qu’on n’agite point le vaiffeau ; & les deux liqueurs ainfi leparées, jouif-' fent des qualités qui leur font, propres , & par conféquent, de leur tranfparence naturelle. Mais lorfque par l’agitation de la bouteille , la moins denfe des deux fe divife en petits globules , qui interrompent la continuité de l’eau, cela forme un mélange dont les parties font hété-> rogênes, quant à la denfité pour le moins, & alors la lumière fe perd en grande partie, par les réflexions Sc réfractions irrégulières qu’elle foüffre dans cette maffe ; & le refie repouffé ôc rebrouffant chemin, fait voir1 le mélange fous une couleur blanche..
- Application,
- A l’appui de l’Expérience que je viens de rapporter en preuve, je pourrois citer grand nombre d’effets ; qui viennent vifiblementde la même caufe. Pourquoi, par exemple, l’eau
- Pp i]
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- XVIÏ.
- I/JEÇON
- ’ *» -*
- 4£2 Leçons de Physique = quieft battue par fa propre chute, paf la roue d’un moulin , ou autrement ; * pourquoi, le blanc d’oeuf fouetté, 5c en général, tous les mucilages, font-ils opaques & d’une couleur blanche > N’eft-ce point, parce que Pair qui s'y introduit en petits globules, 5c qui fe trouve mêlé avec des matières bien plus denfes que lui, cornpofe avec elles des malles, dont les parties font fort différentes entr'elles par la denfité ?
- Au contraire, pourquoi le verre pilé, fêlé, ou dépoli, qui a perdu fa tranfparence, la reprend-il ainfi qu'une infinité d’autres matières, quand on le mouille feulement avec de l’eau ? Pourquoi le papier fait-il en quelque façon l'office de vitre, quand il eft huilé ? c’eft, félon toute âppa-i rence, parce qu’on fubftitue à l’air qui eft mêlé avec ces matières, ou qui en remplit les pores 5c les inégalités , une liqueur dont la denfité approche plus de la leur.
- Quand il fait froid , les glaces levées d'un carroiïe dans lequel on eft, fe terniffent fort promptement, 5c, empêchent qu’on ne diftingue les
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- .Expérimentale. bbjets extérieurs. Cela vient de la tranfpiration du corps, qui s'attache en forme de petites gouttes à la fur-face du verre : ces parcelles d’eau avec les cloifons d’air qui les fépa-rent, compofent une couche de matière fort hétérogène, quantàladen-fité, & par-là très-peu propre à laifler palier la lumière en droite ligne. Ce qui prouve bien que la glace ne perd fa tranfparence, que par cette caufe, c’eft que fi Ton réunit les petites gouttes qui font deflus, avec la main, ou en y pafiant légèrement un mouchoir , tout-auffi-tôt la glace mouillée d’une manière continue reprend fa première tranfparence : c’efi: même un moyen d’empêcher qu’elle ne fe terriifife davantage ; car l’humidité qui vient enfuite, ne fait que fe join-. dre à celle qui efi étendue , & ne prend plus la forme de gouttes.
- Les brouillards qui troublent l’at-mofphére, & qui en diminuent considérablement la tranfparence, font des vapeurs groflïéres, dont les molécules font beaucoup plus denfes. que celles de l’air : aufii-tôt qu’elles fe fondent 3 qu’elles fe divifent ou
- XVII.-
- L E 5 O Nf
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- ££4 Leçons de Physique SSzssst? qu'elles s'aminciflent, la clarté re^ ,XVII. naît dans le fluide qui les contient^ ii Bç oN, qq VGjc quelque chofe de femblablé dans les diflblutions chymiques : elles ne font cenfées parfaites, que quand elles font parfaitement claires ; juf-ques-lâ les gens de l’art penfent avec raifon, que la matière diflolu-ble n’efi: point encore autant diviféé qu’elle doit l’être.
- IV. EXPERIENCE. >
- Préparation.
- Caflez en petits morceaux unë noix de galle1 blanche', & mettez-la infufer à froid dans de l’eau bien' nette : faites filtrer cette infufiori au travers d’un papier gris r 8c tenez-la dans une bouteille.
- Faites diffoudre un’ peu de vitriol de Mars dans de l’eau froide, 8c l’aif-fez repofer cette diiïoîution pendant 24 heures dans un petit vafede verre de figure cilindrique. Lorfqu’elle fera bien claire , verfez - la doucement dans quelque vaifleau bien net, en inclinant peu à-peu le verre1 qui' là contient.
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- Experimentale, 45^
- Ayez de plus, de l’eau-forte, & un petit verre uni, femblable à ceux XVII» de la IIe, Expérience, Lsç.om*
- E
- F F £ T S,
- Quand on mêle enfemble parties égales, d'infufion de noix de galle & de diffolution de vitriol de Mars,, ces deux liqueurs, qui font naturelle-ftient claires &fans couleur, forment! un mélange noir & opaque, comme de l'encre.
- Si l’on y ajoûte un peu d'eau-forte r la tranfparence revient telle qu’elle étoit avant le mélange.
- Explication»
- Le vitriol de Mars eft un minéral qui contient les parties ferrugineufes :: tant qu'elles nagent feules dans de l’eau claire, elles ne nuifent pas beaucoup à fa tranfparence ; apparemment , parce qu’elles font d’une ténuité, d’une figure & d’un arrangement propres à donner le pafiage à toutes fortes de lumière : mais quand elles viennent à s'unir aux parties gommeufes de la noix de galle, elles forment avec elles des mo-
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- 456 Leçons de Physique S”' ~ lécules plus groffiéres configurées
- XVII. différemment, & qui ne s’arrangent Leçon. p[us cje même ; la malle liquide qui en réfulte, n’a plus les pores alignés, ni peut-être proportionnés, comme il faut qu'ils le foient, pour tranfmet-tre aucune forte de rayons, ceux qui la pénétrent, s'y perdent & s’y éteignent: voilà pourquoi elle eft noire, de quelque façon qu’on la regarde. .
- L'eau-forte qu'on ajoûte au mélange , fait renaître la tranfparence, parce qu’elle s’empare des parties du vitriol, & qu'en les féparant de celles de la noix de galle , elle fait cefi? fer un effet dont leur union étoit la caufe.
- Applications.
- I
- L'encre commune dont on fe fert pour écrire, n’eft autre chofe eflfen-tiellement qu’une teinture de vitriol & de noix de galle, femblable à celle de notre Expérience, excepté qu'on la fait bouillir, & qu’on y ajoûte ,un peu de gomme d’Arabie, ou quelque chofe d'équivalent, pour l’épaiffir un peu , & empêcher qu'elle ne s'é-r tende trop 3 ou qu'elle ne perce le
- papier.
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- Expérimentale. 457 papier. Toutes les fois que ces drô-====: gués fe trouvent mêlées enfemble XVIL avec de l'ea-u, elles produifent le Leçon» même effet: ainfi, en les broyant dans un mortier, on peut avoir une poudre avec laquelle, en quelque endroit que ce foit, on fera de l’encre furie champ , en y mêlant un peu d’eau : cela peut avoir fon utilité.
- , Mais puifque l’eau-forte a rendu la tranfparence au mélange de nos deux liqueurs, nous devons nous attendre qu’elle effacera l’écriture faite avec une encre de cette efpéce ; & en effet , c’eff ainfi que certaines gens exercent leur mauvaife foi, en effaçant fur des acies authentiques certains mots, & des dates qu’ils ont intérêt de fupprimer ; & afin qu’on s’ap-perçoive moins de leur infidélité, ils n’employent que de l’eau-forte affaiblie avec de l’eau commune : ce qui ménage le papier , Sc leur donne lieu de fûbftituer d’autres mots à ceux qu’ils ont fait difparoître.
- Les corps noirs, tant folides que liquides, font ordinairement les plus propres à intercepter la lumière : c’efi: pour cela que les Afironomes
- Tome V. Q q
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- m
- XVII.
- L E'Ç O N.
- 45’8 Leçons de Physique enfument les verres à travers Jefquels ils regardent le Soleil ; afin que l’œii ne fort pas bleflfé par le trop grand éclat des rayons. L’aftre alors paroîc d’un jaune tirant fur le rouge , parce que, de toutes les efpéces de lumière qui en émanent, celles de ces deux couleurs font les plus fortes ; elles percent des épaiiïeurs & des. dégrés d’opacité, dans lefquelles les autres s’arrêtent. & s’éteignent.
- C’efi: par la même raifon , qu’en certains tems de brouillards, le So-
- I '
- leil nôus paroît d’un rouge de fang, 8c que nous le regardons en face, fans que la vue en foit offenfée. La pleine Lune à fon lever paroîc pref-que toujours ainfi , à caufe de la grande quantité de vapeurs qui régnent ordinairement près de la fur-face de la terre, 8c qui arrêtant les rayons les plus foibles de la lumière , je veux dire, les violets, les bleus, les verts, 8c une partie même des jaunes, ne nous Iaiffent ap-, percevoir la planète, que par les rouges qui font les plus forts, mêlés d’une petite quantité des autres. Quand le Soleil fe couche derrière des nua-
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- E X P È R IMENTAIE, 40 ges qui ne font pas trop-épais , ou, "acas
- dans des vapeurs-groffiéres , ceux de XVII. ces.rayons qui ont la force de les Eeçon» percer, nous les teignent en rouge,
- 8c c’efl toujours par la même caufe.
- Un moyen sûr d’intercepter toute lumière avec des corps tranfparens , c’efl de lui en oppofer deux, dont chacun ait une des couleurs primitives, fort différente de l’autre: par exemple;, un verre rouge & un bleu pofés l’un fur l’autre ; car puifque le premier, à l’exception des rayons rouges, arrête.tou-te efpéce de lumière, même la bleue,
- 8c que-le fécond,. qui ne pourrpit laif-fer paffer que des rayons bleus, intercepte tous les autres, fans en excep-ter.les rouges, c’efl une néceffité , que l’un 8c l’autre unis enfemble produi-fent l’opacité la plus parfaite : 8c voilà pourquoi quantité de liqueurs colorées, quoique très-claires & très-trânfparentes , perdent cette qualité, dès qu’on vient à les mêler.
- Ne feroit-ce pas pour quelque rai-fon fernblable , que les ? draps font d’un noir plus beau 8c plusfolide, quand ils ont été teints d’abord en bleu ? car, fila laine efl blanche fous
- Qq ij
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- . XVII. Lie.on.
- >
- 460 Leçons de Physique : le noir $ elle peut renvoyer des rayons de toutes les efpéces, & les plus forts perçant la teinture noire de plus en plus, à mefure qu'elle' s’affoiblira, lui donneront un ton rougeâtre > au lieu que fi cette laine efi bleue, il n’en peut revenir que des rayons foi-bles, qui auront beaucoup plus de peine à percer au travers du noir, & qui, s’ils perçoient, ne marqueraient pas comme les rouges.
- Ayant confidéré les couleurs dans la lumière, & enfuite dans les corps naturels, l’ordre des matières demanderait, que nous les examinaiïions maintenant dans le fens de la vue, par lequel nous en acquérons les idées y mais comme j'aurais peine à me faire entendre, avant que d’avoir fait connoître l’organe qui efi: le liège de ce fens,-je crois qu'il efi: à-propos de terminer ici la IIIe. Seclion , en différant'ce qu'il me refte à dire fur' les couleurs , jufqu’à ce que j’aie parlé des différentes parties de l'oeil, 8c de leurs fondions. • - - • -
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- XVII.
- L E Ç 0 N,
- Expérimentale. 461
- IV. SECTION.
- Sur la vifion , & fur les inf rumens d'Optique.
- LA vifion des objets eft l’idée que j nous concevons d'eux, en confé-quence des impreflions qu'ils font fur nous, par le moyen de la lumière. Une certaine partie du corps animé, qu'on nomme Yœil, eft l’organe particuliérement deftiné à recevoir ces imprelîions ; tant qu'il eft fain, & dans fon état naturel, l'ufage que nous en faifons peut fuffire à nos be-foins ordinaires ; s'il eft malade, ou que notre curiofité exige de lui ce qu’il ne peut faire, l'art vient à fon fecours , & lui offre des inftrumens, par le moyen defquels il atteint à des objets que la nature fembloit avoir mis hors de fa portée.
- Ce court expofé annonce deux fortes de vifion : fçavoir, i°. celle qui fe fait par le moyen des yeux feuls, Sc que j’appellerai vifion naturelle ; 20. celle qui eft aidée ou augmentée par Qq iij
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- '^6 2 L E Ç O N S DE'PhYSIQUE
- —----les inftrumens d'optique, tels que
- fcr^N- font les lunettes, les inicrofcopes, E Ç 0N» &c> & qu'on peut nommervifîon artificielle,
- ARTICLEL
- De la vijîon naturelle.
- En parlant des différons mouve-mens de la lumière, dans la fécondé Se&ion, j'ai repréfenté les rayons qui viennent à nous de tous les points de l'objet, comme autant de pinceaux ou de pyramides lumineufes, qui ont pour bafe commune cette partie circulaire de l'œil., qu'on nomme la prunelle. Je me fuis contenté de.les fuivre jufqu’à cette ouverture, ou, fi j’ai parlé de leur .prolongement au-delà, je n’ai eu égard qu’à leurs axes, que j’ai confidérés comme de fimples lignes. Si ces pyramides por-toient leurs bafes jufqu’au fond de l’œil, elles y feroient de larges' ôc foibles impreffions, qui ne manque-roient pas de fe confondre les unes avec Jes autres : différons points de l'objet vifible fe feroient fentir en* femble fur une même partie de l'or^
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- Expérimentale. '463' gane, la. vifion feroic par-là très-eonfuie. L’Auteur de la nature a pris des précautions très-fages, pour enà-pêcher ce mauvais effet : chacune des pyramides dont il s’agit n’eft pas plutôt arrivée à l’œil, qu’elle s’y convertit en une autre pyramide oppo-fée par fa bafe à la première, & donc la pointe va toucher le fond de l’œil : par ce moyen la vifion devient claire, pour deux raifons. Premièrement, parce que chaque imprefïion eft plus forte, étant produite par tous les rayons de la pyramide réunis fur un très-petit efpace $ fecondement, parce que toutes les impreffions fe font fur différentes parties de l’organe , ce qui fait fentir féparément tous les points de l’objet.
- Mais comment la lumière qui entre dans la prunelle , reçoit-elle cette nouvelle modification qui la rend convergente , de divergente qu’elle étoit ? c’eft ce merveilleux mécha-nifme que je dois expliquer maintenant. Avant que de l’entreprendre, il eft néceffaire que je faffe connoî-tre les différentes parties de l’œil, puifque e’eft de. leurs fonctions que
- Q q iv
- XVII. L ÉÇ O N*
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- xvn.
- Leçon,
- 464 Leçons de Physique - dépendent les effets dont j’ai à parler.
- L’homme, & la plûpart des animaux, (a) ont deux yeux placés à la partie antérieure de la tête : chacun de ces organes eft une efpéce de globe, renfermé en partie dans une cavité ofTeufe, qu’on nomme orbite, où il fe meut en toutes fortes de fens, parle moyen defix muf-cles.
- Ce globe eft compofé extérieurement de pluGeurs membranes, les unes fur les autres, qui tirent leur origine d'un nerf qui vient du cerveau , & qui porte le nom de nerf optique : le dedans eft rempli par trois humeurs de differentes conGftances, dont je parlerai ci-après.
- Le nerf optique, ainG que les autres , a trois parties principales, fça-voir, la dure-mere qui l'enveloppe extérieurement : la pie-mere, qui eft comme une fécondé enveloppe au-deffous, & la moelle, qui eft une fubftance
- (4) Je n’ai aucun égard ici aux différence5 qui fe trouvent dans les yeux des animaux » quant à la conformation, à la polîtion, ni au nombre ; je n’ai en vue que les yeux de5 animaux les plus grands & les plus connus 3 & principalement ceux de l’homme.
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- Expérimentale. 4 6$ plus molle : ces crois parties fe dilatent pour former le globe de l'œil, Ôc portent differens noms.
- La première, qui eft une expan-fîon de la dure-mere, fe nomme fclé-rotique : fa partie antérieure eft tranf-parente, comme la corne dont on garnit les lanternes, ôc faille un peu3 comme une portion de fphére plus petite que celle de l’œil, on l’appelle auffi cornée i ôc alors, pour diftinguer Tes deux parties, on nomme la dernière cornée tranjparente , ôc l’autre cornée opaque.
- La pie-mere, en s’épanouilTant fous la fclérotique, forme la fécondé enveloppe, qui porte le nom dtcho* roïde, ôc qui fe divife en deux lames , dont l’une parfaitement contiguë à la fclérotique, fe confond avec elle, près de la cornée tranfparente.
- . ». La fécondé lame de la pie-mere, :»dit M. le Cat , dans fon Traité. »des Sens, p. 373. fait proprement >5 ce qu’on appelle la choroïde , ou y>l’uvée 3 mais cette lame n’efl qu’un rifîu des vaiifeaux nerveux Ôc liquoreux, qui fortent de la furface in-sterne de la première lame. Cesvaif*
- XVII.
- L E ç O H*'
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- XVII.
- h E Ç O N.
- 466 Leçons de Physi^its »feaux portent une encre qui donne la couleur noire ou .brune à cette » fécondé lame. Une partie de ces mvai fléaux & de ces nerfs s’ouvre à »la face interne de cette lame, 8c *>y formé un tiflu velouté, ou ma-33miliaire, chargé dé l'encre dont je »viens de parler. Ruifch a. fait une «tunique particulière de ce velouté on la nomme la fécondé tunique »de la choroïde : ce fèroit, félon' d:>nous, la troifiéme que la pie-mere 33donneroit à l'oeil ; fçavoir, une «vraiment membraneufe unie à la osfclérotique, ou cornée opaque, une 33vafculaire appellée choroïde, 8c «une veloutée appellée tunique de-33 Ruifch. t>
- Vers le bord de la cornée tranfpa-rente , la choroïde fe dédouble fa partie antérieure forme l'Iris, & fa partie poftérieure eft ce qu’on nomme la couronne ciliaire.
- L'iris efl: ce cercle coloré qu’on ap-perçoit fous la cornée tranfparente,, & au milieu duquel il y a un trou rond, qu'on nomme la prunelle,, ou la pupille. Cette partie, dont la" couleur change , fui vaut les.diïîerens. im-
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- Expérimentale. 467 dividus, a des fibres mufculaires , = dont les unes forment des cercles concentriques, & les autres font comme des rayons qui tendent au centre de la prunelle. Les yeux bleus, fur-tout aux enfans, ont quelquefois ces dernières fibres fi apparentes , que le vulgaire croit y voir des cadrans, & les regarde comme une merveille.
- ‘ La couronne ciliaire embrafie, & tient fufpendu vis-à-vis la prunelle * un corps tranfparènt d'une figure lenticulaire , plus convexe vers le fond de l’œil, que par - devant, & que Ton nomme le criftallra.
- La partie médullaire du nerf optique s’épanouit aufii, & produit fous là choroïde une troifiéme membrane très-fine , baveufe , qui tapifle tout l’intérieur de l’œil, en fe terminant à la couronne ciliaire : c’efi; ce qu’on nomme la retine.
- Toutes les parties que je viens de décrire, partagent l’intérieur du globe de l’œil en trois chambres ; la première elî comprife entre la cornée tranfparente & l’Iris : la fécondé entre l’Iris & le crifiallin, qui forme
- XVII. Leço n<L
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- #*
- XVII.
- Leçon.
- 468 Leçons de Physique = avec la couronne ciliaire une efpéee decloifon. Ces deux premières chambres communiquent enfemble par la prunelle, & renferment une liqueur claire comme de l’eau, 8c qu’on nomme pour cela Y humeur aqueufe. La troi-fiéme chambre beaucoup plus grande que les précédentes, elt comprife entre le criftallin & le fond de l’oeil : elle contient une fubflance trèsdym-pide, qui eft d'une confiftance affez femblable à celle de la gelée de viande : on l’appelle Y humeur vitrée.
- On doit donc concevoir, que le criftallin enchâlfé dans la couronne ciliaire, fe trouve fufpendu vis-à-vis de la prunelle,entre l’humeur aqueufe & l'humeur vitrée ; 8c que toutes ces petites fibres, qui tiennent ainfi à fa circonférence, font des productions de la choroïde, laquelle appartient elle-même à la pie-mere , fécondé enveloppe du nerf optique.
- Le globe dont je viens de faire la defcription fe meut, comme je l’ai déjà dit, dans l’orbite ; 8c pour fe’ conferver, il a par-devant deux ef-péces de rideaux, qu’on nomme paupières, que l’animal peut ouvrir &fer-
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- Expérimentale. 4 69 mer à Ton gré, & qui font bordés d’u- js.. .j ne frange de poils, pour en écarter XVII. les petits corps étrangers, ou les in- Leçon. fe&es qui voltigent dans l’air, & qui pourraient nuire à cet organe fi précieux & fi délicat.
- Ce que je viens d’expofer ici touchant les parties de Toeil, me fuffit pour faire entendre ce que j’ai à dire fur le méchanifme de la vifion. Si l’on en veut fçavoir davantage, on peutconfulter les Auteurs Anatomif-tes, qui ont traité cette matière dans toute fon étendue : il y en a un grand nombre ; mais fur les organes des fens, l’ouvrage de M. le Cat que j’ai cité ci-defifus, me paraît un des meilleurs , par fa netteté & fon exactitude.
- La nature & la conftru&ion de l’oeil étant connues , voici en gros comment on peut concevoir, que les objets extérieurs font impreffion fur cet organe , ôc de quelle manière leurs différentes parties fe font fen-tir, quand elles font à une diflance convenable & fuffifamment illuminées.
- Le criftallin étant par fa figure &
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- XVII.
- " Leçon»
- 470 Leçons de Physique par fa tranfparence tout-à-faitfem-blable à une lentille de verre, 6c fe trouvant placé entre des milieux d'une denfité moindre que la fîenne, doit avoir des effets femblables à ceux d’un verre lenticulaire placé dans Pair, ou dans l’eau : or, la Dioptriq,ue nous apprend, qu’un tel verre, dans ces circonflances, raffem-ble dans un foyer les rayons parallèles ou peu divergens qu'il reçoit : d’où je conclus qu’une pyramide de lumière, qui, partant d'un point lumineux At Fig. r. placé à une certaine diflànce, viendroit tomber fur le crifiallin C, pourroit, après s'y être réfradée , tant en entrant, qu'en Portant, fe raffembler en a au. fond de l’œil, 6c faire dans ce petit endroit , toute Pimpreffron qui fe feroit diftribuée fur un bien plus grand ef? pace, fi les rayons qui compofent cette pyramide, n'a voient pas été ré-fradés par le criffaliin.
- Je conçois encore , que fi deux pyramides femblables à la précédente, viennent des 'extrémités &. du mi-
- lieu d’un même obiet, appuyer leurs bafes fur la furface du criflallin ,
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- Ex PÉ RI MENT A L E. 47I coramz AC, BCt D C, Fig. 2. non-feulement chacune d’elle fe raffem-bleradans un point a, b , oud> maïs, que ces points de réunion feront réparés 8c diftinéls l’un de l’autre, 8c qu’ils fe rangeront au fond de l’oeil, dans un ordre oppofé à celui des parties de Tobjet, d’où viennent les rayons. Ce qui m’apprend i°. pourquoi les impreflions faites fur l’organe , par la lumière qui procède des diftérens points de l’objet vifible, ne fe confondent pas les unes avec les autres : 20. comment l’image de l’objet, qui réfulte de ces impreflïons, fe trouve renverfée dans l’œil.
- Voilà ce que nous devons penfer des fonctions de l’œil, en raifonnant fuivant les principes qui ont été établis dans le premier & le troifiéme article de la fécondé Se&ion. Ces principes font fi certains, que quand nous n’aurions pas d’autres garants, on pourrait compter en toute sûreté fur çe que je viens d’expofer 5 mais joignons l’expérience à la théorie , 8c faifons voir par une imitation de l’œil, que les effets de 1a, lumière y font tels que je les ai conçus.
- XVII.
- Leçon»
- ^ » 1
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- Leçons.de Physique
- I. EXPERIENCE.
- P R E P'A R AT I O N.
- L’indrument repréfenté par la Fig. 3. ed une boîte de bois ronde & grofle à peu-près comme celles dans lefquélles on renferme les favonettes: elle ed portée fur un pied, pour être maniée & poféeplus commodément.
- Cette boîte ed percée de deux trous ronds, diamétralement oppofés,' dont l’un qui a un pouce & demi de diamètre, ed recouvert avec un papier huilé , <Sc l'autre reçoit un petit tuyau de bois d'un pouce de diamètre 8c cylindrique extérieurement, qui n’a qii’un pouce au plus de longueur.
- Ce tuyau a intérieurement la forme d'un cône tronqué, & porte à fon extrémité la plus étroite un petit verre lenticulaire , dont le foyer efl à peu-près à la didance du papier huilé ; de forte qu'on peut l’y faire arriver judement, en faifant avancer un peu ou reculer le petit tuyau.
- 47 2
- XVII.
- Leçon.
- Si
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- 0
- 9
- E X P Ê R I M E N T A L E. ' 473
- « ;
- . £ ï
- E F F £ T S.
- . Si placé dans un lieu un peu obf-cur , on tient i’inflrument de manière, que le verre foit tourné vers quelque objet bien éclairé, & qui ne foit éloigné que de 30 ou 40 pas , on voit cet objet peint avec toutes fes couleurs très-diflindement fur le papier huilé, & dans une fituatiori renverfée.
- Explication.
- ~ Ces effets étant parfaitement conformes à ce que nous avons fuppofé qui arrive dans l’œil, en raifonnant d’après la théorie , 8c l’inflrument employé dans notre expérience imitant l’organe de la vifion dans fa. partie effentielle, on peut regarder ce que j’ai expofé plus haut, à l’aide des Figures 1. 8c 2. comme une ex-, plication anticipée des réfultats qu’on vient de voir, 8c ces réfultats corn-, me des preuves complétés, de ce que la théorie nous avoit fait prévoir ; mais comme l’oeil artificiel dont riou.s avons fait ufage, ne peut imiter que fort imparfaitement l’organe, de là Tome V. R r
- XVII.
- L EÇ.ONi
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- XVII. lïE ç ON.
- 474 Le ç o n s d e Phys ï qu e vûe, il nous relie encore des remarques importantes à faire fur la vilîon , dont < on trouvera le détail ci-après.
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- . Applications.
- - La^cornée avec 1’humeur aqueufe qu’elle recouvre , forme un corps tranfparent d’une ftirface convexe, & d’une denfité plus grande que celle de l’air : de-là réfuitent des effets avantageux ; cette partie de l’oeil, à caufe de fa figure , & du pouvoir réfringent qu’elle a, fait entrer dans la prunelle des rayons qui n’y en-treroient point fans cela ; une partie de ceux qui tomberoient fur l’Iris, deviennent , ou moins divergens, ou parallèles, en fe réfraétant versp9 Fig. i. & par cette raifon , ils entrent en plus grande quantité dans la prunelle, & font voir l’objet plus clairement. De plus, cette même partie de l’œil, à caufe de la faillie qu’elle a, procure à la vue une plus grande étendue. Il eft aifé de comprendre , que fi la cornée étoit plane,. & à fleur de l’orbite , l’animal ne verroit que les objets qui feroient dire&ement placés devant lui -, il
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- E XPÈ RI’M E N- T A E E. q/f,
- laudroit qu'il tournât la tête à tout ••• ---• — inftant pour appercevoir les autres ; XVII. au lieu qu'étant arrondie & faillan-kES°-N* te, elle fait voir dillindement ce qui efl devant l'oeil, & appercevoir air. moins confufément , ce qui eft fur lès côtés , jufqu’à une certaine distance.
- L'humeur aqueufe, s’il eff vrai, comme on le dit, que fon dégré de réfringence foit égal , ou à peu-près, à celui de l'eau, eût été fans effet pour les poiffons ; la refradion de la lumière n'auroic commencé qu’au Gtillallin ; 5c s’il eût été reculé comme dans les autres animaux , leur vûe n'auroit pas eu cette étendue latérale dont je viens de parler. La nature leur a procuré <cet avantage en leur donnant un crifiailin .d'une figure Sphérique, d'une confiffance plus grande, Saillant comme notre cornée, & une prunelle très^ouver-te. Son-intention n'a point été, corn--me on le croit communément , de Suppléer, par la Sphéricité du crifiailin, à la quantité de réfradion qui. manque, par la fuppreffion de l'humeur-aqueufe : il.ell démontréiqu’une
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- 476 Leçons d.ePhysiqu e ,
- 1 r .-'_ lentille formée, de deux. fegméns XVII. rafiemble les rayons plus près du 'JLeçon. point de leur incidence, que ne le.
- peut faire la fphére entière , dont elle fait partie.
- La lumière n’a pas toujours le même dégré d’intenfité : elle eft tantôt plus forte, tantôt plus foible, fui-vant la nature des corps qui nous l'envoyent, & la quantité des cbfta-cles qu'elle rencontre fur fa route : d'ailleurs, il y a des yeux plus fenr fibles les uns que les autres à fes împreffions; il étoitdonc néceflaire, pour ménager l'organe, que nous* puffions mefurer à notre gré la quantité des rayons qui pénétrent dans l'oeil ; & c’eft ce que nous fai-, fons fans nous en appercevoir, en étrécififant ou en dilatant la pru- . nelle. Ces mouvemens. fe font par l'adion de ces petits mufcles, dont nous avons dit que l'Iris eif compo-fée : le premier, par la contradion des fibres circulaires ; le fécond, par. celle des . fibres droites qui. tendent à un centre commun; Sc quand.cela ne fe fait point allez promptement, nous en reifentons quelques incom-
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- Expérimentais. 477 modités, comme lorfque nous paffons -
- fubitement d’un lieu fortobfcur dans XVII. un autre très-éclairé, outoutaucon- Leçon»; traire. Dans le premier cas, le grand jour nous éblouit & nous fait mal aux yeux ; dans le fécond , nous fommes quelque tems fans voir les objets, nous ne commençons à les dillinguer, Éjue quand la prunelle s’ouvre davantage.
- On conçoit facilement, par tout ce que nous avons dit dans la Diop-trique , touchant les effets des lentilles diaphanes, que le criftallin eff capable de raffembler* comme dans un point, fur le fond de l’œil, tous les rayons qui partant d’un même point de l’objet, arrivent à fa fur-face antérieure ; mais on fçait auffi par les mêmes principes, que ce point de réunion doit être plus ou moins éloigné de la lentille, que les rayons incidens font plus ou moins diver-gens entr’eux ; & comme cette divergence, diminue à mefure qu’on augmente la dillance entre l’objet & l’oeil, on demande, comment il fe peut faire que la vilîon foit dillinc-te, quand on regarde de plus près & de plus loin.
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- XVII.
- -Leçon..
- 478 Leçons de Physique Cette difficulté eft réelle & bien': fondée. Il eft sûr que fi des, rayons* divergens comme Ab, Ad, Fig. 4. en paftant par les humeurs de rœïl s’y réfra&ent précifément autant qu'iL le faut pour fe réunir à la diftance DD où Ton fuppofe le fond de l’oeil ; d'au-tres rayons plus divergens, comme B b, Bd, fi. rien: ne change dans cet' œil, doivent fe réunir plus loin, en e,. par exemple ;& au contraire, ceux qui feraient moins divergens que les premiers, comme Cb, Cd,.fe croi-feroient avant que d arriver à la distance DD, comme on le voit en jf^.. Dans ces deux derniers cas, la- vifïoir feroit confufe, parce que l'impref-fion de la lumière, au lieu de fe faire fur des points de l'organe, fe feroit dans des cercles d’une étendue: fenfible, qui anticiperaient lés uns fur les autres. Comme il y a - des limites aftez grandes entre lefqueHès cela n'arrive pas (a) : les Opticiens s’y
- (a) M. Jurinqui a publié une excellente dif-iertationfur la vifion diftin&e , prétend que le commun des hommes, dans le moyen âge, voit diftinélement les petits objets qui ne font pas plus près que 6 ou 8 pouces dé l’œil , ni plus éloignes que 14 pieds : Ejjay on .âiflinÏÏ
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- Expérimentais.' 479 font pris de différentes manières , pour en rendre raifon. /
- Les uns prétendent que le globe de l’oeil, par l’adion dès mufcles. extérieurs-, change de figure au besoin ; qu’il s'allonge, pour voir dif-tindement les objets qui font trop, près de lui ; qu'il fe racourcit au contraire, pour ceux qui font trop, éloignés. Si cela eff, il ne faut pas chercher d’autres raifons : il eff certain , que fi le fond de l'œil D D peut fe reculer jufqu'en e, & fe rapprocher jufqu’en f, les trois fortes dè rayons incidens, que nous avons fuppofés plus haut , pourront s’y, réunir auffi parfaitement qu’il effc pofîible. Mais en confidérant d'une part, les limites de la vifion diftinc-te, & les différens dégrés de divergence qu'elles permettent aux rayons incidens ; & de l'autre , en fommant les effets que peuvent avoir fur la lumière les humeurs de l’œil, en.
- and indiJUnfà vijton. Le Doéïeur Porterfielcî, dans les eflaisde Médecine d'Edimbourg, t. IV. détermine ces limites entre 6 pouces & 17 pouces: Il doit y avoir'fur cela bien des variations, fui vant la différence desyeux ,-&c»
- XV1L Le çp Ni
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- 480 L E Ç.ONS b E 'P. H Y S I Q UE : vertu de leurs pouvoirs réfracfifs[a) on trouve qu'il n’eft pas vraifembla-blé, ni meme poffible, que le globe s’allonge & fe raccourcifle! autant qu’il faut le fuppofer, pour fatisfaire entièrement à la queftion dont il s’agit (b).
- . Les autres penfent quélé criftallin peut s’avancer ou fe reculer, par l’action des ligamèns ciliaires, que l’on regarde au (fi comme des petits muf-eles : cela feul fourniroit encore une explication fatisfaifante , fi les mouvemens qu’on fuppofe au criftal-lin, pouvoient faire varier la diflan-ce qu’il y a entre lui & le fond de l’oeil, autant que l’exige la différence de celles avec Jefquelles les objets fe voyent diftin&ement ; mais il
- ( a ) Selon M» Jurin, le iinus de réfradion, pour là lumière qui paffe de l’air dans l’humeur aqueufe, eft au iinus d’incidence, comme 4.à 3 ; pour celle qui paiTe de l’humeur aqueufë dans le. criftallin, comme 1.3 à u ; &.pour celle qui paiTe du criftallin dans’ Fhumeur vitrée , comme 1 z à 13. Ejfay on dijîintt and indiftinCi vijîon.
- . (b) Si l’on admet les limites de la vifïon diftinde établies par M. Jurin , il faudroit que l’axe de l’œil devint d’un dixiéme plus long $ue dans l’état naturel,
- eft
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- E -X P Ê R ï M E N T A L E. 4&Ï feÆ encore moins poffible que cela — arrive par le jeu qu'on fuppofe au XVII. criftallin , que par l'allongement & Leçon* leraccourciffement du globe de l'œil.
- Enfin, M. Jurin que j'ai déjà cité plufieurs fois, a cru trouver dans l'anatomie de l'œil, plus approfondie qu'elle ne lavoir été jufqu'à lui* la vraie caufe du phénomène dont il ©Il ici queftion.
- Il obferve d'abord, que la cornée tranfparente eft flexible & élaftique, capable , par conféquent, de devenir plus convexe, fi elle efl tirée en arriére par fa circonférence, & de reprendre fon premier état, dès qu’on fera ceiTer l'action qui la refiferre.
- Ii remarque enfuite, que l’uvée ell une membrane mufculeufe, capable de fe refierrer, 8c qu’elle prend, fon origine dans une protubérance circulaire qui régne îe long de l'intérieur de la cornée, à l’endroit où elle fe joint à la fclérotique ; il appelle cette protubérance le grand an-nean mufadeux, 8c il nomme petit an-neau mufadeux celui de la même membrane , qui efi: du côté de la prunelle.
- On fçait d’ailleurs que le crifiallin
- Tome V. S f
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- 4S2 Leçons de Phys.iqüB =eft renfermé dans une capfule raero-' XVII. braneufe , avec un peu d’eau entre Le ç ou, deux que la partie poftérieure de cette capfule eft adhérente à la membrane déliée qui contient l'humeur vitrée, ce que les ligamens ciliaires qui font des petits mufcles, tiennent d’une part au bord de cette capfule, ,& de l’autre, à l’endroit où la cornée tranfparente fe joint avec la felérotique (a).
- A l'aide de ces obfervations, M. Jurin raifonne ainfi : Lorfque Teeil eft parfaitement en repos , & qu’il ne fait aucun effort , il eft en état de voir très-diftindement les petits objets à une diftance donnée * qui eft pour le commun des hommes de 15 à 16 pouces. » Lorfque nous re-33gardons ces objets de plus près, as je crois, continue-t-il, que le 33grand anneau mufculeux de buvée 33fe refferre ; ce qui rend la cornée ssplus convexe, & la première ré-33fradion des rayons plus grande : 33cet effet compenfe la trop grande 33divergence, qui vient de la proxi-
- 1 ..(a) Voyez un Mém. de M. Petit, dans le vol. de l’Acad. des Sc. pour l’année 1730.
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- E X P t RIM E N î A L É. 3 5>mïté de l’objet. Si nous regardons sa à une diftance plus grande que de 3315 ou 16 pouces, les ligamens ci-33liaires, en fe contractant, tirent *>les bords de la capfule , & font ^remonter vers eux l'eau qui fe ^trouve entre cette enveloppe & le 33corps du criftallin , qui par-là de-3>vient moins épais du milieu : fa ssconvexité ainfi diminuée, compenfe asle dégré de divergence qui man-33que aux rayons qui viennent de sstrop loin *.
- L’ingénieux Auteur de cette explication ne s'eft pas contenté de la voit en gros , il l’a foumife au calcul Sc aux mefures les plus exaétes : il eft vrai que dans quelques points elle n'en foutient pas toute la rigueur; mais pourquoi ne lui affocieroit-on pas l’opinion de ceux qui fuppofent une variation de figure dans le globe de l’œil, du moins pour les efpéces d’animaux qui ont cet organe entièrement flexible f ces deux caufes étant également probables , je ne vois pas pourquoi l’on s’obflineroit à n'admettre que Tune des deux * lorfqu'elle ne fatisfait pas à toutes les difficultés. S s ij
- XVIÎv
- Leçons
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- 484 Leçons de Physique ;» . .S'il eft vrai que pour le commué
- XVII. des hommes , la diftance de i 5 à 16 Leçom, pouces, foit celle où l’oeil voit fans contrainte & diftindement les petits objets, il rtell pas moins certain qu'il y en a pour qui elle eft beau-coup trop grande, Sç d’autres, pour qui elle efl: trop petite. Les premiers s'appellent myopes, parce qu’ils distinguent très-bien tout ce qu’il y a de plus petit, en le regardant à la didance qui leur convient : on nomme les autres presbytes , parce que le défaut de leur vûe eft: fort commun parmi les perfonnes âgées.
- Les myopes ont les humeurs de l’œil trop convexes , pour iadiftance qu'il y a du çriftaliinà la rétine : les rayons qui viennent d’un objet placé à 15 ou 16 pouces, font trop peu divergens pour la fomme des réfractions qu'ils ont à fouffrir, ils fe croi-fent avant que d'arriver au fond de l'œil. Ceux qui ont ce défaut ne manquent pas fans doute de faire tout ce que font les vues communes, a l’afped d'un objet trop éloigne î mais comme cela ne leur fuffit pas pour voir d’une manière difhnde, à
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- E X P F R I M E N T A L E. 4$ £ "ïj ou 16 pouces, ils regardent de beaucoup plus près , & par ce moyen iis reçoivent dans- leurs yeux, de& Payons qui ont Une grande divergence. Par quelque moyen que ce foit, quand cet excès de divergence fe trouve dans un rapport convenable avec la trop grande convexité des humeurs réfringentes , les myopes ont la vifion diüinéle, & ils voyent avec plus de clarté que- les autres parce qu'ils reçoivent plus de lumière de chaque point vifible.’
- Dans l'œil d’un preibyte les hu* meurs font moins réfringentes qu’el* les ne le font communément dans les autres yeux, foit par défaut de convexité, foit que quelque maladie ou la vieilleffe ait altéré leur pouvoir réfractif : elles ne peuvent pas plier allez les rayons de lumière pour les raffembler fur la rétine, à moins que leur divergence ne foit moindre qu'elle ne l'eft , quand ils viennent d’une difrance de iy ou 16 pouces. Voilà pourquoi ces fortes de vûes aiment à regarder de fort loin, & que pour voir difrinèlement de plus prés, il faut que l?oeii faffe un effort,
- Sfiij
- L E ço N*
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- 4§6 Leçons de Physique ou pour fe raccourcirou pour ren--dre la cornée tranfparente plus com--vexe qu’elle ne l’eft ordinairement.
- Ces fortes de vues, trop courtes: ou trop longues., ont encore une ref-fburce pour voir diflindement, c’eft de rétrécir beaucoup la prunelle >. cela diminue la grolfeur des pyramides , ou pinceaux de lumière qui entrent dans l’oeil : par ce moyen les rayons qui les compofent, quoi-qu’imparfaitement réunis, ne font point une large imprelfion au fond de l'organe. C’eft ce qu’on peut éprouver aifément, en mettant tout près, de fon oeil une carte percée d’un trou, d’épingle ; on voit par-là diftin&ement tout objet qui feroit trop près pour être vu à l’oeil nud parce- qu’alors. il n'y a *, pour ainli dire, que les axes des pyramides, qui contribuent à former l’image.
- Lorfque ces défauts de la vûe font augmentes à un tel point, qu’on n’y: peut pas remédier, foit en changeant la diftance de l’objet, foit par les ef-. forts de l’organe, ou que l’on veut fe difpenfer d’avoir recours à ces: moyens, l’art en, fournit d’autres,•
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- Expérimentale. 487 dont je ferai mention dans 1*Article fuivant.
- Après tout ce que je viens de dire touchant les limites de la vilîon, tant pour les vues ordinaires, que pour celles des prefbytes 3c des myopes, il relie encore à fçavoir, pourquoi nous diftinguonsdes objets éloignés 5 au point de les reconnoître à une lieue de diflance,. 3c bien davantage. Pour répondre à cette quehion , j'ob-ferverai qu’il y a deux fortes cie vivons , l'une qui ell dillîncte , plus parfaite, 3c qui n’ell néceiïaire que dans certaines occalïons ; l'autre qui eft imparfaite, moins diftinâ'e, Sc qui fuffit ordinairement. Nous délirons la première pour les petits objets, Sc pour tout ce que nous regardons à une petite dilfance : nous nous contentons de la fécondé, pour ce qui ell grand & fort éloigné. Si je lis une lettre, li j'examine un bijou, j’ai befoin d’en dilfinguer toutes les parties : tous les points vifibles étant contigus les uns aux autres, ne peuvent être vus diftiriélement, qu’autant qu’ils fe font fentiç féparément fur l’organe ; 3c cela exige que les faif-Sf iv
- XVir* Le q.o n*
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- 4$8 Leçons de Physique
- 4?.... ceaux de rayons qu’ils envoyent à
- xvii. r ’oeil,. faffent bien Ja pointe fur là:
- Leçon, rétine. Pour ce dernier effet, la distance plus ou moins grande de Pobjec tire à conféquence : il n’en eft pas de même,, fi je regarde un édifice qui eft à une lieue de moi'; peu m’importe de compter les tuiles ou les ardoifes db la couverture ; je fuis content de distinguer le corps du bâtiment, les ailes, les pavillons, les portes, les fenêtres, les cheminées, &c & tout cela fe peut aifément, parce que ces parties , qui font grandes & féparées les unes des autres, fe peignent aufiî féparément au fond de l’oeil : ce qui fuffit pour lès rendre fenfibles, fans eonfufion-,
- Jufqu’ici j’ài parlé de là rétine comme de la partie de l’œil, fur laquelle fe font les impreffions. de la lumière qui fervent à la vifion ; 8c en effet, c’eft le fentiment le plus ancien 8c le plus commun : mais je ne dois point taire que de très-habiles Opticiens attribuent cette fonction à la choroïde , 8c rapportent, en faveur de leur opinion1, des faits 8c des raï-fonnemens. qui ont beaucoup dç-
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- Expérimentale. 48^ poids. J’en fupprime le détail, renvoyant le lecteur aux Œuvres de M. XVIï. Mariotte (a), à qui Ton.doit cette dé- ^E £° couverte , fi c’en efl une ; & au traité des Sens de M. le Cat [b), qui Ja croie très-réelle, & qui en prend la défenfe ; mais je ne puis me difpenfer de rapporter une Expérience très-curieufe qui a donné lieu à cette queltion, 8c qui a déterminé M. Mariotte à croire que la choroïde efi: véritablement, l’organe immédiat de la vue.
- Cet Académicien fçaehant que la partie médullaire du nerf optique où la rétine prend fon origine, n’efi point au milieu du fond de l’œil, où fe fait la peinture de l’objet qu’on-regarde directement ; mais un peu> plus haut, 8c à côté, en tirant vers le nez, ( au moins dans l’homme } voulut voir, fi l’image qui tomberais fur cet endroit feroît fenfible. Pour cet effet, il attacha contre une muè
- (a) Recueil dès Oe.uvresde M. Mariotte,.. Lettre à M. Piquet*
- (b) P. 3 8 5. non-feulement M; le Cat adopte-le ientiment de M. Mariotte fur l’organe im--médiat de la vue ; mais il Pappuie par plufiéurs: Expériences de fa façon , & par des obfèrva?-îiôns qui. garoiffent décider la queûion0>
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- 490 Leçons de Physique g-.. raille de couleur fombre, un petîe
- XVII. cercle de papier blanc pour fixer fa Leçon. VqG . & puis à la diftance d'environ deux pieds fur la droite, il en attacha un autre un peu plus large, 8c un peu plus bas que le premier : enfuite tenant l'oeil gauche fermé, & fixant lé droit fur le premier morceau de papier,. il appercevoit en même-tems le fécond qui étoit à côté ; mais lorfqu'en reculant peu-à peu , il fut éloigné à la diftance de 9 pieds de la muraille, il perdit de vue celui-ci ; 8c cet effet ne venoit pas de ce que ee papier étoit trop écarté de celui qui fervoit de point de vue fixe : car les'objets qui étoient encore plus loin fur la droite , s'appercevoient très-bien. Cette Expérience réitérée 8c retournée de toutes les manières eut toujours le même réfultat ; $c cela prouve inconteftablement, que les images qui tombent précifément fur là partie médullaire du nerf optique , ne font point fenfibles ; d'où. M.Mariotte conclut, que la rétine,, qui eft une extenfion de cette partie, médullaire, eftinfenfiblecomme lui,. ôc qu'elle ne fert qu’à modérer, l'ac?
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- E X P Ê B. IM E N'TA'L E. '49T fcîon de la lumière qui pénétre fon tiffu lâche & tranfparent, avant que de toucher la choroïde, où il prétend que s'accomplit la vifïon.
- - La clarté de la vifion dépend de deux chofes : premièrement ,. de la quantité de rayons qui fe raffemblent ail fond de l’oeil, pour faire fentir chaque point vifible de l’objet ; Sc en fécond lieu y de la place plus ou moins grande qu'occupe fur la rétine ou fur la choroïde, l'image d'un objec donné. Car plus cette image s’étend », plus les impreflïons fe partagent à différentes parties de l’organe moins chacune d'elles en efl ébranlée.. Voilà: pourquoi nous ouvrons la prunelle autant que' nous le pouvons, pour lire l’écriture, quand le jour baiffe,. ou que nous fommes dans un lieu, fombre ; & en tel cas, nous regardons aufîi de plus près que ne le demande la portée ordinaire de no--tre vûe.. Par ces deux moyens , la: prunelle embraiîe plus de lumière mais le dernier exige de la part de-l’œil un effort,, pour remédier à. là: trop grande divergence des rayons >•. &: cet effort.,, quand; il: dure 3, ne.-
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- XVïI..
- )L É Ç O N.
- 492 L E ç O HT S DË P H Y S I QU E manque pas de fatiguer l'organe.
- Quant au dégré de clarté qui dépend de F étendue de l'image, il ne feroit d'aucune confidération, fi la lumière qui vient de loin ne fouffroit beaucoup de déchet, en paffant au travers de Pair , ou des autres corps diaphanes ; car fi les faifceaux de lumière qui viennent d'un objet éloigné contiennent moins de rayons, à caufe de leur divergence qui les raréfie de plus en plus ; d'un autre côté, l’image qu'ils forment au fond de l’oeil diminue de grandeur à proportion ; les impreflions fe condenfent, pour ainfi dire, à mefure que la lumière qur les produit fe raréfie.
- Lorfqu’étant dans une chambre, nous regardons les paffans à travers les vitres, nous les voyons bien mieux qu'ils ne nous voyent : ce qui caufe cette différence, c'efi: que la lumière qui vient d'eux à nous, efl: plus vive que celle avec laquelle ils nous apperçoivent ; de plus leurs yeux affeéfés du grand jour où ils font, ne peuvent fentir cette lumière foible , autant que les nôtres, qui font plus repofés, en peuvent fentir une.
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- Expérimentale. 495 plus forte : les effets font tout dif-férens, lorfqu’il fait nuit au dehors, XVïI. & que nous fommes dans un lieu k'E$0K* bien illuminé.
- Quand un objet fe meut trés'rapide-roent devant nos yeux, nous lui attribuons fouvent une grandeur ôc une figure qu'il n'a point. Un po-lyhédre qui tourne fur fon axe nous femble être une fphére ; de même qu'un cercle qu'on fait tourner fur un de fes diamètres : les petits moulins à vent dont les enfans s’amufent, ont la forme d’un plan circulaire : les cordes qui font en vibration , fe voyent fous la figure d'un lozange fort allongé. Le charbon ardent qu'on fait tourner, repréfente un cercleIu-jmineux : la fufée qui s'élève , paroît être une traînée de feu, &c. Tous ces effets dépendent d'une même caufe que voici. L'objet qui fe meut, fe peint fucceffivement fur différens endroits au fond de l’œil : lorfque cette image paffe rapidement de l'un à l’autre, l’impreffion qu'elle a faite furie premier, fubfifte encore, quand elle commence à fe faire fentir fur le fécond , fur le troifiéme, 6cc. Il ar-
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- 494 Leço’ns de Physique p rive de-là, que les apparences fuccef*
- XVII. fives de l'objet, en différens lieux, L e ç on. -nous paroiffent comme liées enfem-ble : ainfi celui qui fe verroit comme un point, s'il étoit en repos, fe voit comme une ligne , quand il paffe d'un lieu dans un autre avec une certaine vîtefle ; celui qui n'a de vifible que fa longueur repréfente un plan , 8c le demi-cercle qui fait des révolutions autour de fon diamètre, préfente à l'oeil une fphére folide ; ainfi l'on a tout lieu de croire, que ces traînées de lumière qu'on voit pendant la nuit dans l'atmofphére, 8c que le vulgaire appelle étoiles qui changent, ou qui tombent, ne font autre chofe que des globes de vapeurs enflammées, qui paf-fent rapidement d'un lieu dans un autre, ou l'inflammation fucceffive, mais rapide, de pareille matière, étendue fuivantune certaine direction.
- En rapprochant les paupières l’une de l'autre, comme pour fermer l'oeil, (ce qui s’appelle communément cligner, ) fi vous regardez directement une chandelle allumée, pendant la nuit, vous appercevrez aux parties fu-périeures 8c inférieures de la flamme,
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- Expérimentale. 499
- Je longs rayons de lumière , fembla- —.-
- blés à ceux par le {quels on reprélente XVIL, la gloire autour des images desfaints;
- & fi vousabaiiïez doucement quelque obftacle, comme le doigt ou la main devant l’oeil, vous intercepterez les rayons d’en bas : ceux d’en haut dif-paroîtront de même, fi vous faites monter l’obftacle de bas en haut.
- Ce fait a mérité l’attention des Phyficiens. M. de la Hire croit que cela vient, de ce que les rayons de lumière qui viennent de la flamme, fe réfradent de haut en bas, & de bas en haut, en traverfant une eau glaireufe qui s’amaffe au bord des paupières, à l’endroit où elles touchent la cornée tranfparente. M.
- Briggs, célébré Médecin Anglois, dans fon Ophtalmographie a penfé à peu-près de même. Mais M. Shmith, confidérant, que les rayons dont il s’agit ne fe préfentent point fous di-verfes couleurs, comme il doit arrivera une lumière réfradée , ne goûte point cette explication : il penfe que le fait dont il s’agit, doit être plutôt attribué aux i.nfledions que fouf-frent les rayons, en paflant près des
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- 496 Leçons de Physique -abords de la paupière, tant d’en haut XVII. que d'en bas.
- Leçon. Nous avons deux yeux, de dans l'ufage ordinaire que nous en faifons, nous ne voyons pas l’objet double, quoiqu’il Toit bien vrai, que Ton image fe peint en même-tems dans l'un & dans l’autre. Eft-ce, comme l’ont dit plufleurs Auteurs célébrés, que nous n’en faifons agir qu'un à la fois, Sc que de ces deux organes, il y eu a toujours un qui fe repofe ; ou bien l’ame ne fait - elle attention qu'à l'une des deux images ? Je crois bien qu’on peut me citer des cas où cela arrive; mais , comme il s’agit ici de ce qui fe palfe ordinairement dans la vifion des objets , ce n’eft point fur quelques exemples particuliers que je dois me régler. Or, à juger de la vue des autres par la mienne, Sc par celle d'un grand nombre de perfon-nes que j'ai confultées, il eff certain qu’on voit des deux yeux le même objet, & que les deux images influent fur la vifion, & contribuent à la fenfation ; car, on voit mieux, Sc plus fortement des deux yeux, qu’avec un feu 1 ; on fe fatigue moins la
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- Expérimentale. 497
- Vue, & l’on juge plus promptement; ?
- 5“g|
- plus sûrement, de ce cjue Ton regarde. XVII. Quand bien même il y auroit des k£S0N*. hommes, qui dans les cas ordinaires n’employeroieot qu’un œil, ne fau-droit-il pas toujours expliquer, pour* quoi ces fortes de borgnes ne voyent pas double dans les occalions où ils èn employait deux ? Voici comment le plus grand nombre des Opticiens répondent à cette queflion :
- "La membrane qui tapiiïe le fond de l'œil, & fur laquelle fe peint l’objet, ( que ce foit la rétine ou la choroïde, peu nous importe ici ), cette membrane, dis-je ,-efi: un tifiu de fibres qui appartiennent au. nerf optique ; & nous avons lieu de croire,, au moins peut-on le fuppofer avec beaucoup de vraifemblànce, que dans lès deux yeux d’ùn même individu , ces membranes, pour l’ordinaire, fe refiemblenf* par le nombre, l’arrangement, & peut-être, par le dégré de refiort- des filets nerveux qui les compofent. Cela étant ainfi, dès que lés deux yeux fe dirigent vers un mê- -me objet, les images tombent dans l’un & dans .l’autre, fur des • parties.-TomeV*. X t
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- 498 Leçons de Physique g-' femblables & correfpondantes dû tiL XVII. lu dont je viens de parler, & les Leçon. Jeux fenfations qui en réfultent étant, pour ainfi dire , à l’uniffon l’une de l’autre, ne font naître dans l’ame qu’une feule 8c même idée, plus forte 6c mieux décidée, que par une feule image, mais toujours identique , à peu-près, comme le fon qui frappe les, deux oreilles, ou l’odeur qu’on re-. çoit dans les deux narines.
- Il fuit de-là, qu’on doit voir I’ob-. jet double, quand les deux images tombent au fond des yeux, fur des parties qui ne font pas analogues ou correfpondantes ; 8c c’eft en effet,
- ' ce qui arrive, quand ces parties femblables ne fe trouvent pas tournées, du côté du même objet , comme on peut l’éprouver foi-même , en pref-fant un peu de côté l’un des deux yeux , pour le détourner.
- La direcîiion des deux axes optiques (a) , vers un même objet, nous efî: utile, non-feulement parce qu’elle
- (a) On appelle axe optique la ligne qui venant du milieu du fond de l’œil, palfe par les centres du criftallin & de la cornée tranfparen-te , & fe prolpnge jufqu’à l’objet,
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- Expérimentale.„ 499 lions empêche de le voir double ? mais elle nous fert encore à bien juger de fa diftance, quand il n’efi pas fore éloigné. Sans ce fecours, nous nous y trompons fort aifément, & ce n’eft que par une grande habitude qu’on apprend à s’en paifer. Un homme qui ferme un œil, ou qui efb nouvellement borgne , ne porte point à coup sûr le bout du doigt, fur une petite pièce de monnoie placée à quelques pieds de lui, comme, le fait un autre homme qui laide agir fes deux yeux > parce que celui-ci efl guidé par le croifement des axes optiques. Si le chafîéur avoit befoin de juger de la diftance, autant que de là direction de la perdrix qu’il a en vue, il auroit tort de fermer un œil pour tirer plus juffe..
- Un homme paffe pour avoir la vue droite, quand il dirige naturellement, Si fans effort, les axes de fes deux yeux vers l’objet qu’il regarde : & l’on dit qu’il eft flrabite, ou qu’il a la /vue louche, quand l’un de fes yeux fe tourne directement à fon objet, & que l’autre s’en écarte pour fe diriger ailleurs,.
- XVII, Leç on.
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- XVII.
- Leçon.
- foo Leçons de Physique - M. de la Hire qui s’eft appliqué particuliérement à examiner les dé-fauts& les accidens de la vûe, dit , pour rendre raifon du ftrabifme, que l'image de l'objet ne fe peine bien diftinélement que fur une certaine portion de la rétine, qu’il fuppofe être la plus fenlîble, & au milieu de laquelle répond l’extrémité de Taxe optique, dans un œil bien conformé; mais que dans les yeux louches cette partie eft plus d'un coté que de l'autre; de forte que pour y faire tomber les images, il faut que l'axe optique fe dirige différemment, que celui d’un peil qui a le regard droit.
- M. Jurin allègue contre cette explication une expérience facile à faire, & qui paroît fans répliqué; c'efl que l'œil louche qui fe détourne dé l'objetquand l’autre agit, ne manque pas de fe retourner direefemenc-vers lui, quand on ferme le bon oèiî. S'il s'étoit d'abord tourné de travers, pour préfenter la partie fenfible de la-rétine qu'on fuppofe être mal placée, comment peut-il voir l’objet quand* ilfe redreflê, ou plutôt, pourquoi fe redreffe-pil pour le voir &
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- E X F É R r M Ë N- T A- L E., $01'
- M. de Buffon , qui a traité cette matière (a) depuis M. Jurin, penfe comme lui, que ies drabites. ne regardent jamais que d’un œil& il en tire la raifon d'un fait qui ed alTez connu ; c'edque dans la.plupart des hommes, les deux yeux n'ont,pas la vifîon didinéle dans les mêmes limites : l’œil droit, par exemple, verra, fort bien les- plus petits objets, depuis 8 pouces de didance jufqu’à 20, Ôc pour l'œil gauchece fera peut-être, depuis.12 jufqu'à 24. Or, die M. de Buffon, quand cette inégalité ed grande à un certain point , les deux yeux ne peuvent pas voir, en-femble le même objet didin&ement 5. l'image confufe dans l’un.des deux, empêche que l'impredion qui fe fait, plus corre&ement dans l’autre, ne foit. auffi-bien fentie qu'elle le feroit, fi elle étoit la feule ; & comme on cherche naturellement à. voir auffi-bien qu'il ed poffible , la perfonne qui a ce défaut , contracte l'habitude de détourner l'œil hors de la portée duquel l’objet fe trouve, pour ne laiffer agit que celui qui peut le dilfinguer nettement. ,
- Ç,a) Mcm. de l’Acad, desSc.
- XVIL.
- Leçons
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- _______foz Leçons b e P h y s i q u e
- » ..: — Cette explication efl tout-à-faiè
- XVII.. ingénieufe ; elle n'effi cependant pas tiç.oN» au.jgffyg de toute difficulté. M. de Buffon en a prévu pîufîeurs qu'on pou-voit lui faire, & aufquellesil répond par des expériences & par des raifon-iiemens plaufibles : il ajoute de plus, que le (Irabifme pourroit bien avoir d'autres caufes, que celle qu'il a indiquée ; mais il croit que celle-là efl: la principale & la plus commune., Pour moi, après avoir long-tems réfléchi fur le (Irabifme, après avoir obfervé ôc queflionné un grand nombre de perfonnes de tout fexe ôc de tout âge, qui avoient ce défaut, je fuis porté à croire qu’il y a deux fortes de louches : que les uns le font néceflairement Ôc toujours, par une mauvaife conformation de l'organe, <3cles autres feulement par habitude ou par diftra&ion : que les premiers voyent des deux yeux le même objet ôc le voyent (impie ; que les derniers, ou ne voyent que d'un oeil à la fois, ou voyent double ce qu’ils regardent ; que ceux-ci par attention fur eux-mêmes, peuvent fe corriger avec le rems; mais qu'il efl prefqu’impoffible
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- ExEÉ R I:M'EN:TS-A-ES;. ÿoÿ que la vue des. autres fe redrelfe,. fur-tout s’ils font nés avec ce défaut,. XVII;. ou qu’ils Payent contracté: depuis. ^ES.ON« long-tems..
- L’oeil elt fujet à plufieurs maladies : une des plus fâcheufes, c’efl lorfque îé crifîallin devient opaque, en tout,, ou en partie ; c’efl. ce que l’on appelle cataracte. Quand cette opacité: eft bien décidée, le feul remède qu’on; y. puifïe apporter,, efl de retrancher cette partie de l’oeil, ôc d’y fuppléer-, par-.l’ufage d’une lunette appropriée à ce defaut.. Il y a deux manières d’ô--ter le crifîallin : la plus ancienne, ÔC: celle qu’on pratique encore le plus fouvent, c’efl de faire un petit trou, dans la, cornée opaque,, pour y introduire uneefpéce d’aiguille,, avec' laquelle on détache le crifîallin des; îigamens ciliaires,.pour le faire tomber dans la partie inférieure du globe' de l’oeil, & àu-defîbus de la prunelle.,
- La fécondé façon qui efl plus nouvelle, ôc que j’ai vu pratiquer avec beaucoup d’adreffe Ôc de fuccès à, M..Daviel, qui s’efl rendu célébré' par cette opération, c’efl de couper, avec des.cife.aux la.cornée tran.fpa*?-
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- £t>4 I* E Ç O N S D E P H Y S TQ U’B' fr—111rente, dans les deux tiers de faeircon* XVII. férence , & d’emporter hors de l’œil È£çoN. ]e criftallm tout entier : les bords de la cornée fe rejoignent enfuite à la fclérotique, & l'humeur aqueufe fe répare : c'eft l'affaire de 8 ou io jours. De quelque manière qu’on fuppri-me le crilîallin devenu opaque , la vûe revient à celui qui l'avoit perdue par cet accident : le globe de l'oeil étant totalement rempli par les deux humeurs aqueufe & vitrée, les rayons de lumière qui ne trouvent plus d’obf-racle , fe raflemblent fur la rétine, mais imparfaitement, parce qu'il leur manque lé dégré de réfraéhon qu'ils reçoivent ordinairement dans le crif-tallin ; on y fuppîéepar l’ufage d’un verre convexe qu’on tient devantr l'œil, comme je le dirai plus particu-» liérement, en parlant des lunettes propres aux prefbytes.
- Un autre accident de la vûe, c'eft îorfque la bile vient à fe mêler abondamment avec l’humeur- aqueufe : alors tous les objets paroiffent jaunes , parce que la lumière qu'ils en-voyent vers lès yeux qui ont cette maladie, fe décompofe, comme 13
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- £/X P É R I M ENTA L E.' 5Ô£ elle pafioit par un verre jaune , & qu'il n’y a prefque plus que les rayons de cette couleur, qui tracent les images au fond de l'organe. Il s’ed trouvé des gens, qui à la fuite d’une maladie , ou de quelque grand accident , voyoient rouge, verd, ou bleu-, tout ce qui s'offroit à leur vûe : il y a lieu de croire, que les humeurs de leurs yeuxavoient reçu quelque teinte de ces couleurs.
- Pendant la nuit, fi l'on fe frotte les yeux d'une certaine manière, ou fi l'on y reçoit un coup un peu rude, il arrive fou vent qu'on croit voir des traits de lumière ou de grolfes étincelles : d'où peuvent venir ces apparences dans l’obfcurité, & même Iorf-que nous avons les yeux bien fermés ? Nous ne pouvons les attribuer qu’à l'ébranlement de l'organe, foiï que cela fe faffe immédiatement, par le choc du corps étranger qui frotte ou heurte extérieurement, foitquela commotion extérieure, en fe communiquant , anime la matière de la lumière qui réfide dans les moindres parties de l’organe , comme par-tout ailleurs ; & que par ce moyen , les
- Tome V. V u
- XVIL
- Leçon1»
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- <$06 L E.ç O N S I> E -P H Ÿ S I Q Û E fibres nerveufes foient mifes en jeu ,
- •XVII. comme elles le feraient, par haétion Leçon, ^'une lumière qui viendrait du dehors.
- Nos fenfations naifTent desimpref-fipns qui fe font fur certaines parties de nos corps. Si telle ou telle impreffion peut fe faire par di.fférens moyens, la même fénfation peut avoir lieu par plufieurs caufes : nous en avons des exemples dans les autres fens. Ce tintement que nous fentons quelquefois dans l'oreille, ne reffem-ble-rt-il pas à certains fons qui nous viennent ordinairement du dehors ? Et pourquoi comparons - nous - les douleurs aigues caufées par une colique , à celles que fait fentir une pointe ou un tranchant, finon, parce que. les unes & les autres nous paroiffent tout-à-fait femblables ? Les bluettes que nous voyons dans robfcurité, nous donnent donc tout lieu de croire, que le fond de l'œil eft alors affecté , comme il le ferait par une lumière qui viendrait du dehors.
- Après avoir parlé de effets de la lumière en général, par rapport à la vifion., il me refie un mot à dire, tou*
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- Expérimentale. 507 chant la manière dont nous apperce- —s vohs la couleur de chaque objet.
- Les couleurs considérées dans le E fens de la vue, ne font autre chofeque les idées particulières qui naiffent ou qui fe réveillent en nous, à l’occafion, des imprefîions qui fe font fur l’organe", par les différentes efpéces de lumière que j'ai fait connoitre, dans le premier Article de la 3e Se&ion, foie qu'elles agiffent féparément les unes des autres, foit qu'elles fe combinent plufieurs "enfemble.
- On peut légitimement fuppofer, que chacune de ces lumières diffère des autres, par la grandeur, la figure,
- Je reffort de fes parties, ou par l’ef-péce de mouvement qui. les anime: comme nous éprouvons par l'ufage de nos autres fens, ( tels que le goût, l’odorat, &c. ) que ces qualités fervent , non-feulement à nous faire fen-tirles objets qui en font doués, mais encore à nous les faire diftinguer les uns des autres ; nous devons croire, que les rayons qui nous viennent d’une furface enduite de vermillon, par exemple, touchent le fond de l’oeil d'une certaine façon, qui fe répété
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- XVII.
- N,
- 5?>8 Leçons de Physique * toujours dans les mêmes circonflan-ces ; & nous exprimons ce que cette furface nous fait fentir , en difant qu'elle ell rouge ; exprefîion arbitraire dans fon principe, mais fixée par l’ufage & par convention. Il en efl de même de toutes les antres couleurs ftmples : je dis que la teinture de faf-fran efl jaune, que l’herbe efl verte, que le ciel efl bleu, &c. parce que la lumière homogène, par laquelle j’ap-perçois chacun de ces objets, excite toujours en moi le même fentiment, ôc que dès ma plus tendre enfance , j ai appris des autres hommes à Tex^ primer par un de ces termes.
- - Mais fi chaque efpéce de lumière a la propriété de faire naître une fenfation particulière, on doit s’attendre que plufieurs agiffant enfem-ble fur ie même organe y produiront une fenfation mixte, pour laquelle il faudra une nouvelle exprefîion, comme il arrive aux faveurs 8c aux odeurs, qui varient à l’infini, par la combinai-fon des objets qui appartiennent à chacun de ces deux fens. De.-îà font
- venus ces noms^nV, brun, céladon, tanné, &ç. pour exprimer ce que l’on
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- Ê X P É R I m E NT Ait.
- fent, quand un objet fe fait voir par un mélange de lumières de différent .XVII. tes efpéccs.- Leçons
- Ces idées de couleurs * qui s”exci-tent en nous par des lumières firït-ples ou compofées qui nous viennent des objets extérieurs , fe réveillent ou fubfillent également & indépendamment de ces caufes ; pourvu que Torgane reçoive ou conferve par quel» que moyen que ce puilfe être, une im-prefüon femblable à celle qui les fait naître ordinairement : voilà pourquoi , lorfqu’on a fixé là vûe pendant un certain tems fur quelque couleur bien éclatante, il efl aifez ordinaire: de continuer de la voir, quoiqu’on ferme les yeux.
- Suppofons maintenant, qu’on ait regardé un objet dont là couleur foit compofée que les différentes efpéces de lumière,.qui entrent dans cette compofition , produifent fur ie fond de l’oeil des impreflions plus durables les unes que. les autres ; non-feulement on doit continuer de voir l’objet, après qu’on a ferméles yeux* mais l’image qui en relie, doit paroître filcceffivement fous différentes cou-
- V u iij.
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- £io Leçons de Physique s?;--" leurs. C’eft à-peu-près ce qu'on éproit-T^VII. ye, quand on ferme les yeux, ou eç°n. qu^on entre dans un lieu fort obf-cur,'auffi-tôt après avoir regardé en face le Soleil couchant : on voit fuc-celïivement fur le difque du Soleil,qui demeure empreint dans fimagina-tion , du blanc, du jaune, du rouge, du verd , du bleu, ou du violet, ôc enfin du noir; à-peu-près dans Tordre des couleurs prifmatiques, quelquefois auffi fans ordre, & àdiverfesre^-prifes, félon que les ébranlemens du nerf optique s'affoiblifient plus ou moins promptement.
- Ces couleurs, & toutes celles qui nailfent, qui fe confervent, ou qui varient ainfi, fans la préfence des corps colorés, fe nomment accidentelles. Parmi les Auteurs qui en ont fait mention, perfonne que je fçache, ne les a mieux étudiées que M. de Bufifon. (a) Il a remarqué dans ces couleurs 5 line certaine correfpondance' fyfté-matique avec celles qu'on nomme réelles, & dont les idées font réveillées en nous par les objets extérieurs,
- (a) Mém, deF Acad. des Sc» 1745» p. 147, & fuiv.
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- EXPÉRIMÈ NT AtE. fïï Il obférve* par exemple, que le rouge produit le verd, qu’au jaune fuc-:/cede le bleu > de que les couleurs accidentelles mêléès avec: lès réelles, -donnent les mêmes phénomènes que cès dernières, mêlées avec d’autres de 'même naturè : ces remarques font fondées fur des expériences & fur des -obférvatiôns curieiifes, dont je fuis 'obligé de fupprimer ici le détail, mais qui feront certainement piaille au Leéteur, qui aura du gôût pour ces fortesde recherchés, & qui prendra la peiné de lire le Mémoire que j’ai cité ci-delfüs.
- On y trouve j par exemple, l'expo-fitiori d’un fait qui paroît d’abord af-"fez fîngülie’r : » C’ed que les ombres »dés corps, qui par leur effence doi-3svént être noires, puifquelles ne refont que la privation de la lumière, »qüe les ombres, dis-je, font toujours colorées au lever & au cou-»cher du Soleil. Je ne fçache pas, ^ajoute M. de Buffon , qu’aucun Af-»tronotne, qu’aucun Phyficien, que oïperfonne, en un mot, ait parlé de :»ce phénomène : j’ai cru qu’en fa-»veur de la nouveauté, on me per-
- V v iv
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- 1 xvn.
- Î-.EÇ O,N.
- Leçons de Physique = ^mettroit de donner le précis de mcette obfervation ». :;
- . 11. y a ainfi dans les Sciences', Sc fur tout enPhyfîque, certaines découvertes qui s’oublient,, qui fe perdent même,. Sc qu’on retrouve quelquefois après plufieurs. fiécles, en eil-on moins redevable à ceux.qui nous les rendent? Le fait dont il. s'agit étoit
- O
- connu il. y a 2yo.-ans : on le trouve très-bien exprimé:, dans l’ouvrage d’un fçavant Sc habile Peintre Italien (a), qui mourut à Fontainebleau.,, entre les bras d’un-de nos Rois (£),. On lit au titre de fon 328e. Chapitre : Pourquoi fur la fin du jour les ombres des corps produites fur un mur blanc, frat de couleur lieue ; Sc il explique ce phénomène, par des raifons qui paroiiïent très-plauiibles. Je vais rapporter fes propres paroles.
- Les ombres des corpsdit-il.,
- (a) Leonard de Vinci. L’Ouvrage dont il: s’agit eft intitulé: Traité de là Peinture. Il a été imprimé pour la première fois à Paris en 1651., en Italien & en François; on en a fait une édition Françoife,in-i2.en 1716. Cet ouvrage eft tres-inftru&if, non-feulement pour les Peintres^, mais même pour les Phylîciens.
- (ê) François premier..
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- Expérimentale;- 51.3; «qui viennent de la rougeur du So-«leil qui fe couche &. qui eft proche «de rhorifon , feront toujours azu-«rées : cela arrive ainfi, parce que-«la fuperficie de tout corps opaque «tient de la couleur du corps qui i’é*-«claire donc la blancheur de la mu-«raille étant tout-à-fait privée de «couleur, elle prend la teinte de .«fon objet , c’eft-à-dir.e du Soleil <Sc a»du ciel ; & parce que le Soleil, vers le «foir eft d’un coloris rougeâtre, que «fe ciel' paraît d’azur, & que les «lieux où fe trouve fombre ne font «point vus du Soleil , ( puifqu’aucun .«corps lumineux n’a jamais vu l’om-«bre dm corps-, qu’il éclaire ) comme-«les endroits de cette muraille,, où le «Soleil ne donne point, font vus du «ciel, l’ombre dérivée du ciel., qui «fera fa projedion fur la muraille « blanche fera de couleur d’azur;. «& le champ de cette ombre étant «éclairé du Soleil, dont la couleur «ell rougeâtre,, participera à. cette, «couleur rouge’. ».
- C’eft-à:dire , que la.muraille bîan--che fe teint fenfiblement.de la. lumière. azurée du ciel, & que cette;
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- L E Ç O N#
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- > Ch
- 514 Leçons de Physique couleur ne paroît qu’à l’endroit dé
- II. l’ombre ; parce qu’ailieurs elle eft ii-0N* luminée par une lumière plus forte, qui empêche le bleu de paroître : il fuffit pour cela que l’ombre foit foi* ble , & c’eft une condition fur laquelle on peut compter, quand le Soleil n’eft pas fort élevé fur l’horifon.
- On a dû comprendre par tout cè que j’ai dit ci-deffus , touchant la vi-fion, comment la lumière en général , paffant par les humeurs de l’œil, fe modifie d’une manière à tracer cof-re&ement fur le fond de cet organe, les images des objets qui nous l’en-voyent. J’ai fait entendre aufîi, comment les images nous représentent les couleurs naturelles de ces mêmes objets, étant tracées, non par une lumière quelconque , mais par des rayons homogènes , feuîs ou combinés enfemble. N’eft-on pas en droit maintenant de me demander, par quel moyen nous voyons ce qui eft noir ; puifque, félon ce que nous avons dit dans la 3e. Section, il ne vient aucune forte de lumière des corps de cette couleur?
- Cette queftion mérite certaine-
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- Expérimentale. 5* i 5* ment une réponfe ; mais ce qui m’en déplaît un peu, c’eft que celle que je dois, produire , paroîtra peut-être un paradoxe à ceux de mes Lefteurs qui ne prendront pas ia peine d'y réfléchir.
- Quand nous regardons un corps noir, ce n’eft pas lui que nous Voyons ; ce font les furfaces éclairées quMumineufes qui l’environnent & •qui lui fervent comme de champ : la lumière qu’elles envoyeur , fait im-preflion fur tout le fond de l’oeil, excepté l’endroit auquel répond l’objet que nous avons en vue. Cet endroit de l’organe, qui ne reçoit point de lumière, eftcirconfcrit ou terminé felonia figure du corps noir qui eft caufe de cette privation ; & c’eft parla que nous jugeons de la grandeur, de la forme, de la fituation, de la nature de celui-ci. Oui, quand nous lifons un livre, ce ne font point les lettres imprimées avec de l’encre, qui font impreflîon fur dos yeux, c’eft: le blanc du papier qui efl entr’elles; puifque c’eft de-là feulement qu’il vient de la lumière: nous ne les distinguons qute par les défauts de fenfa-tion qu’elles occafionnent.
- MMnMMMMM
- XVII,/
- L E Ç O N»
- I
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- XVII.
- ILeçon.
- fi6 Leço ns de Ph ysique
- Mais fi cela étoit, me dira-t-on-, tous les corps noirs nous paroî-troient comme de (impies taches, comme des ombres : chacun fçait par fa propre expérience, quJunhomme vêtu de noir, un animal de cette couleur, ne fe voit point ainfi; Ton en diftingue toutes les parties, avec leurs reliefs.
- C'efl: queces objets ne font pas entièrement noirs, comme on le fup-pofe : les parties les plus Taillantes 5c les plus expofées au jour fe'détachent des autres, par des nuances plus ou moins claires ôc par des réflets de lumière, qui en font fentir les contours, les arrondiflemens, &c. Cela efi: fi vrai,, qu’un Peintre qui entre^-prend de les repréfenter dans lin tableau , n'en peut venir à bout, qu'en employant du blanc & d'autres couleurs capables de réfléchir de la lumière ; & fi ces corps ne font point éclairés du côté par lequel nous les regardons , nous les voyons alors* comme de véritables ombres..
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- Ex perimentaie. 5*17 ARTICLE IL
- De là vïfion aidée par Us inflrumens d’Optique.
- La vifîon naturelle , Iorfque l'organe eft dans Ta plus grande force , dans fon état le.plus parfait, efl af-fujettie à des conditions & renfermée dans des limites j fl l'objet n’efl: point découvert an point, que de lui à nous on puiffe tirer une ligne droite fans aucun obflacle, nous ne Tappercevons pas : fût-il même convenablement expofé à nos regards, s'ii efl; -trop loin ou trop petit, il nous échappe : & c’eft encore pis, Il l'œil efl affoibli ou mal conformé; la petiteife & la di flan ce d u corps viflble le gênent davantage.
- Ces tnconvéniens ont fubfiflé long-tems fans remède ; mais enfin, le hazard d'un côté, l'induftrie de l'autre, éclairée & fo-utenue par l’étude , nous en ont affranchis en-quel-que façon : par le fecours des miroirs & des verres taillés d’une certaine manière, nous pouvons appercevoir ce qui efl caché à nos regards direffs ;
- XVîï.
- L £ Ç O N,
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- Leçons de Physique — —• nous découvrons dans le fein de Ifr
- XVII. nature, des êtres qui fembloient de-Leçon. vojr être ^ jamais imperceptibles pour nous : les objets trop éloignés Le rapprochent, pour ainfî dire, 8c fe laiffent voir diftindement : la vûe des vieillards à moitié éteinte, fe ranime : celle qui eft trop courte devient plus étendue : enfin, quand nos befoins font fatisfaits, les mêmes moyens fournifTent encore des amufemens très-dignes de notre cu-riofité.
- C’eft le détail de ces avantages, qui va faire la matière de cet Article : mais je ne veux y entrer, que comme je l’ai fait pour toutes les préparations qui ont fervi à nos expériences ; c3eft-à-dire, que je me bornerai à faire connoître en gros, comment tel op tel effet fe produit, renvoyant la defcription plus exaéte & plus cir-conftanciée des moyens, à L'ouvrage dont j'ai fait mention plufieurs fois, & dans lequel je me propofe de traiter exprofeffo de la conflru&ion & de Tufage de tous les inftrumens de Phy-fique ; comme je ne parle ici de ceux qui concernent l'Optique, que parce
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- Expérimentale. 51p.. qiuls aident ou qu'ils perfectionnent lavifion, je ne les.diftribuerai point XVII. • par clalles, je les appellerai plutôt LEǰN». fuivant l’ordre de leur invention, Ôc Sc par conféquent, je ferai connoître d’abord les plus ftmples.
- Lunettes dont on fe fert pour lire.
- Le défaut de la vue le plus ordinaire , & qui efl prefqu'inévitabîe à un certain âge, c’eft de 11e pouvoir plus diftinguer nettement les petits objets, à la diftançe de 8 ou 1 o pouces, com- -me on le fait ordinairement dans la jeuneflè ; on 'eft obligé de regarder de pltis-Join, ôc quand cet éloigne-mentdevenu indifpcnfable, s'accroît à un certain point, nondeulement il eft incommode , mais il ne remédie. prefque plus, à rien, parce que les petits objets, à une grande diftançe de l’oeil, foutendent des angles trop petits , ou , ce qui eft la même choie ,. leur image occupe trop peu de place au fond de l’organe, pour y faire une impreftion fuffifante.
- Les hommes qui nous, ont précédés de quatre à cinq fîécles ou davantage , perdoient. ainft i’ufage de,
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- 5120 Leçons de Physique il. — ji- la vue, long'tems avant que de-mon--XVII. rir ; pendant nombre d'années, ils Leçon. Soient réduits à ne plus voir que les grands objets, &àneles voir qu’im-parfaitement ; mais enfin vers-Tan 1300, on fit une heureufe application de la propriété qu’ont les verres convexes, d'amplifier l’image des objets 3 propriété connue 200 ans auparavant (a), dont on n’avoit tiré jnfqu’alors aucune utilité. On croit avec beaucoup de vraifemblance, que Bacon , Cordeîier d’Oxford, eut plus de pan? que perforine à cette importante invention (^.-Quoi qu’il en foit, on a des preuves certaines, qu'on fe fiervoit communément de lunettes au commencement du iq,e. fiécle, & que
- (a) Alhazen qui vivoit vers l’an 1100, dit £rès-expreflement dans Ion Opt. Liv. 7. Chap. 48. que fi un objet efl appliqué à la bafie d’un grand fegment d’une fphére de verre, il paroî-tra plus grand.
- ( b) Voici les paroles de cet Auteur rSi homo afpiciat litteras & alias res minutas, per medium criftalli vel vîtri vel alterius p«rfpicui fuppofiti litteris, &Iît portio minor fphers, cujus convexités fit vertus oculum , &oculus fit in aère, longe meliùsvidebitlitteras, & apparebunt ei majores......& ideo hoc inftrumentum eft uti-
- le fenibus & habentibus oculos debiles. Or le
- on
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- Expérimentale. 521
- c’ëtoit une invention nouvelle (c). -?
- Je crois avoir fu ffifamment fait con- XVII. noître dans l’article précédent, ce qui L e.ç.o nï manque à la vue des prefbytes ou des vieillards, pour la vifion diftincte, &de quelle manière ils y fuppléent, quand ce défaut n’eftpas trop grand ; il me refte à expliquer ici, comment Eufa* ge des lunettes vient au fecours de la nature, lorfque fes reffources font épuifées : c"eft ce que je vais faire en deux mots.
- Ces fortes de vues font défeftueu-
- F'rere Bacon mourut en 1292. Cependant M.
- Smith prouve aflez bien, par la fuite même du paffagedont mens, que cet me les lunettes ; mais on 11e peut pas nier, qu’il n’ait bien mis fur la voie, ceux qui avoient lit Ion Ouvrage.
- (c) On cite un manufcrit de qtii eft
- de la Bibliothèque de M. Redi, dans lequel on lit ce qui fuit : Mi trovo coji gravofo di anni, chë non arei volenza di legere e fcrivere fenza vetrz appellati ekiali, trovati novellamente , per com-modtta delli poveri veki, quando ajfiebolano del vedere,
- Bernard Gordon, Médecin de Montpellier, quf > écrivoit vers l’an 1505 fon Lilium Medicinœ , dit, en recommandant un certain collire qu’il croycit très-bon: Et eft tanta virtutis, qubdde- crepitum faceret legere litteras minutas, abfquè-ocularibus. - - •
- Tome. K'• Xx-
- je viens de rapporter des frag-Auteur n’a pas inventé lui-mê-
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- £22 Leçons de Physique » - ' Tesj parce que les humeurs de l'oeil XVII. ont trop peu de convexité , ou qu'en Leçon, changeant de nature par fucceffion de tems , elles ont perdu une partie de leur pouvoir réfraétif r les rayons qui viennent d’un objet placé à 8 ou io pouces de diftance, font trop divergens, pour s’y plier autant qu’il le faudroit ; ils touchent le fond de l’organe avant que d’être raffem-blés, de là naît une vifîon confufe, félon ce que nous avons enfeigné précédemment. On remédie à ce mauvais effet, en mettant entre l'oeil & l'objet, un verre d’une certaine convexité, dont la propriété ed comme
- *on renc*re te*s ray°ns > ou
- * Jutat* moins divergens, ou parallèles, ou même convergens. Ainfi, en proportionnant la convexité du verre au défaut de l'œil, on difpofe de telle manière les rayons incidens, que l'organe , tout foible qu’il ed, fe trouve en état de les réunir judement fur la rétine, & l'image devient nette.
- Les lunettes que les vieillards mettent fur le nez , font donc compo-fées de deux verres un peu convexes des deux côtés ou d'unfeul : el-
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- Expérimental Er
- les font voir plus diftin&ement, par ---
- les raifons que je Viens de déduire-, & ^Y*1*
- plus clairement, parce qu’en dimi- ESoS* nuant la divergence des rayons in-cidens, elles en font entrer une plus grande quantité dans la prunelle : on les nomme binocles, parce qu’elles fervent en même-temps aux deux yeux, en quoi elles font plus avantageufesr que celles qui n'ont qu'un féui verre , & qu’on appelle lorgnettes ou monocles : car l’a&ion fimukanée des deux yeux rend là7 vifion plus forte & plus commode.
- ' Confine Iè bon effet des lunettes, pour ceux qui en ont befdin * vient de ce qu'elles changent à leur avantage la difpofition des rayons inci-dens, elfes ne peuvent que nuire aux Vues à qui la divergence naturelle de ees rayons eft convenable ; voilà pourquoi lés jeunes gens, qui vOyent bien fans lunettes, né diffinguent plus rien, quand ils efïayent de s’en fervir.
- Les perfonnes mêmes à qui elles font Utiles, pour les1 objets qu’elles* regardent de près, les trouvent cf un mauvais ufage pour voir au loin ; parce que les rayons ineidèns étant alors
- Xx ij
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- I
- 524 Leçons de Physique , _ comme parallèles, à caufe du grand1
- XVII. éloignement de l'objet, deviennent eç.on, eonvergens, en paffant par les lu-nettes, ce qui donne lieu à l'oeil de les réunir trop tôt, & avant qu’ils foient arrivés à la rétine.
- L’ufage des lunettes annonce ordinairement que nous commençons à vieillir : l’amour propre nous difïi-mule, autant qu'il peut, le befoin que nous avons de ces inftrumens j c'eft pourquoi l'on ménage notre délica-teffe, en nous les donnant d'abord, fous le nom de conferves : tranchons îe mot, ces conferves font des lu-' netres, comme celles des vieillards, à, cela près qu’elles font moins convexes : fi elles ne le font pas du tout, comme on s’efforce de vous le faire, croire, il efi: inutile de vous en maf-querle vifage ; elles ne font bonnes à rien, fi ce n'efi: dans le cas où l'on auroit le fond de l'oeil fi fenfible, qu'on fût obligé de modérer la lumière qui vient des objets qu'on regarde , alors on pourrait fe fervir de lunettes compofées de verres plans,, & d'une couleur un peu verte.;
- Etant donnée la difiance à laquelle
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- Ex P É R I’M E NT* A li E*. 52 <p
- bn. eft. obligé de reculer les objets pour les voir diftin&ement,.on peut déterminer le dégré de convexité que doivent avoir les verres de lunettes,, pour rendre la vifion diftin&eà 8 ou. io pouces, comme elle l’eff pour les vues ordinaires il ne faut pour cela,, qu’alfujettir les rayons incidensaux loix de la réfra&ion,,que. nous avons .établies dans la Dioptrique ayant égards aux différens dégrés de réfringence des humeurs-de l’oeil luw main, & à leurs figures ; mais il eft en-? core plus fimple & plus commode,, quand, on le peut , d’entrer dans les* boutiques des marchands qui ont de, ,ces inftrumens à choifir , & de s’accommoder de celui avec, lequel on, voit lç mieux.
- Un autre défaut de la vue tout-à-fait oppofé à celui dont je viens de, parler, c’efl de ne pou voir diflinguer les objets que de fort près : j’en ai ; dit la caufe en parlant.des myopes, dans l’article précédent ; je prie le lecteur de vouloir bien fe,la rappeller». Quand ces fortes de,vues font fi courtes, qu’il ne fuffit pas d’approcher les... petits objets à 5 ou 6 pouces des yeuxa
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- 526 Leçons de Physique !' "'—c’eft une incommodité des plus graff-•..XVII. des; on eft à demi aveugle, parce qu’ont Leçon. ne diftingue preLque plus rien de ce qui fe pafte à 5 ou 6 pas ; & pour examiner ce qu’on tient à la main, 011 ne peut employer qu’un œil à la fois , parce que les axes optiques ne peuvent plus fe réunir fur un même point, quand l’angle qu’ils forment entr’eux , doit être plus grand que de faisante âé-> grés : ajoutez à cela, que quand on regarde de fi près, il eft très-difficile que l’objet foit éclairé fuffifamment.
- C’eft donc rendre un très-grand' fervice à ceux qui ont la vue trop courte, que de leur procurer le moyen de bien voir de plus loin ; & c’eft ce que l’on fait, en mettant devant leurs yeux un verre concave , dont la propriété eft de rendre divergens les rayons qui ne le font pas, & d’augmenter la divergence de ceux qui * pc*.il6' n’en ont point affez *. Car le défaut ni. Kcjukau de cette forte de vûe, venant, comme je l’ai dit, de ce que les rayons trop forcement réfraétës dans les humeurs de l’œil, fe raffemblènr avant que d’arriver à la rétine , on porte infailliblement cette réunion plus loin,
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- Expérimentale. y 27 en augmentant la divergence des rayons incidens, il ne s’agit que de proportionner la concavité du verre, à l’excès de convexité qui fait le vice de l’organe. C’elî ce que l’on peut déterminer encore par les régies de la Dioptrique ; mais dans la pratique t il elt plus court dechoilir dans plufieurs verres de cette efpéce , celui qui fait le mieux voir.
- Les perfonnes qui fe fervent de verres concaves,voyent les objets plus petits qu’a la vue fimple, mais ils les voyent nettement, & à des diflan-ces plus grandes : on dit communément, que les vues courtes durent plus long-tems que les autres, h cela elt auffi vrai que confoîant, on en peut rendre raifon en difant, que comme les yeux des myopes pèchent par trop de convexité, s’ils s’appla-tilfent en vieillilfant, ils ne doivent point arriver aulîi-tôt que d’autres-, à l’excès oppofé. Ce qu’il y a de certain , c’eft que les perfonnes qui ont la vûe courte, écrivent, & aiment à lire les petits caractères : mais je ne regarde pas ce penchant comme le ligne d’une meilleure vûe ; je crois
- XVIL
- Leçobt»
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- , ' ?2$ Leçons d e ’ P h ysïque
- ’’ que cela vient plutôt, de ce qu'ils en
- Leçon, découvrent plus d'un feu! coup d'œil.
- On peut faire voir très-fenfible* ment les effets des- lunettes, tant connexes que concaves, par une expérience très-curieufe. Prenez cet œil artificiel que j’ai employé dans l’expérience de l’article précédent-, & qui eftrepréfenté parla Fig. 3. tirez un peu en avant le petit tuyau qui porté la lentille de verre, Sc alors vous verrez que les images des objets feront très-confufes , furie papier huilé ; c’eft le. cas d’une vue courte, ou ddinœil trop convexe, qui raffem-ble les rayons avant qu'ils foient parvenus à la rétine : préfentez devant le tuyau un verre un peu concave ; vous verrez auffi-tôt, que l'image qui étoit confufe , deviendra - très-dif-tinde.
- Faites enfuite tout le contraire : enfoncez le tuyau plus qu'il ne faut , pour représenter la vifton naturelle; c’efl; le cas de l'œil prefbyte, qui-ne peut pas-réfrader les rayons affezpour les réunir fur la rétine ; auffi l'image fera-t-elle encore très-confufe fur Ie-papier_ huilé :mais elle deviendra.
- nette j
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- s
- Expérimentale. 5:29 nette & diftinde, dès que vous met- : trez devant le tuyau , la lunette d'un vieillard , ceft-à-dire, un verre un. peu convexe (a). ; ,
- t
- Chambre obfcure.
- Après Toeil artificiel dont je viens -de parler pour la fécondé.fois, rien ne repréfente mieux les effets de îa yi-fion-', que' ce qui fe palfe dans une chambré bien obfcure, dans laquelle il n’entre du jour, que par un trou d’un pouce de diamètre ou environ, pratiqué à la fenêtre. Un Phyficien du- 16e; fiecle (b-) 'remarqua le premier , que les 'objets du dehors fedef-, finoient comme des ombres, fu r la muraille 8c au plancher de fa:chambre : cet effet le furprit agréablement ; ils l’étudia avec attention , il le perfectionna,& enfeigna dès-lors les moyens de rendre- cette repréfentation plus diftinde, en mettant au trou de la
- (a) Pour faire cette expérience à coup sûr, il faut avoir marqué auparavant fur le tuyau, les degrés d’enfoncement qu’il doit avoir, félon le plus ou le moins de convexité St de concavité des verres qu’on doit placer devant.
- -(&.) Jean-Baptifte Porta, dans là Magie fia- -turel le qui fut imprimée en 1560.
- Tome C, Yjr
- XVII.
- E Ç O Um
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- £30 Leço'NS'de Phys i-que g™;""" fenêtre un verre lenticulaire, dont le
- XVII. foyer foit. à la diftancè de la, murail-Leçôn. le.qui.eft au,fond de la chambre, ou d'un carton blanc, qu'on approche davantage.
- Depuis ce tems-Ià on a rendu cette expérience portative, en employant au lieu de chambre, une boîte dont on a varié d'une infinité de manières, la grandeur, la_,formefJ la difpofition, en gardant toujours ce: qu'il y a d'eflentiel , c’eft-à-dire, un verre lenticulaire qui a fon foyer> fur: un fond .blanc, placé dans un lieuob-fcur. Suppofez , par exemple , une boîte un peu plus longue que ; large., comme ABCD , Fig. £ ( a ), garnie d’un tuyau E, fixé à l’u n de fes petits côtés, pour recevoir un autre tuyau mobile F, qui porte un verre lenticulaire, dont,le' foyer e,fl: à la distance du fond AC. O n voit que, par. les rayons qui De croifent en pafiânt dans.le.verre.F, l’objet fe; peint ren-verfé au fond /de la boîte* comme ; fur le mur de la chambre dont, j’ai,
- ( a ) Dans la figure, orra laifle-lâ moitié d ura. des grands côtés ouverte, pour faire mieux entendre les effets cjui fe paffentau-dedahs.
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- Expérimentale. 53X parlé d’abord ; & Ton en jugera en- .t. "
- core mieux, fi ce fond Ai7, au lieu XVII. d'être de bois, eft un morceau de L.eçon* 'glace dépolie, ou un chafifis garni d'un papier huilé.
- Si l’on veut que l'objet paroifie droit à quelqu’un qui aura l'oeil placé en A, il faut placer dans la bol-? te un miroir qui ait une inclinaifon de 45 .dégrés, comme AG ,8c que la moitié du couvercle puiife s’ouvrir comme,//1KL: alors, fil’on met la .glace dépolie, ou le chafiïs dont je viens de parler, fur la partie découverte AKL, les rayons réfléchis par . le .miroir y porteront l'image de l'objet , dans une. fituation droite, pour le fpe&ateur qui aura l'œil en A.
- . Il eft à propos que la partie du couvercle qui fe leve, porte avec elle deux joues Hm, & fa . pareille attachée au côté IL, pour faire del'ob-fcurité fur le plan qui reçoit l’image. Et comme les rayons de lumié, re qui viennent d'un objet éloigné -font moins divergens que ceux qui viennent de plus près, il faut avancer ou reculer le tuyau mobile F, fui-vant la diftance des objets qu'on veut
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- xvu
- Le ç o n.
- 532 Leçons de Physique voir, pour avoir leurs images biendif-tin des.
- Les chambres noires ou obfcures' qu’on fait ainfi avec,des boîtes, foie qu’elles fe. démontent ou non , ne font pas aufli portatives qu'on le vou-droit, ou bien on efi: réduit à n'avoir que des images fort petites : car fi le foyer du verre efi long, la boîte doit être grande à proportion. II y a environ 25 ans que j'en ai imaginé une qui efttrès-légere, qui tient peu de place , & dont le verre peut avoir. 30 pouces de foyer <3ç même davantage. C’eft une pyramide quar-rée, formée par .quatre tringles de bois A, B, Ct D , Fig. .6. aflemblées par en haut dans un collet de mê*-me matière EF, 8c par.en bas aux quatre coins d'un chaflis GHIK ; tous ces affemblages font à charnières, 8c chaque côté du chaflis fe bri— fe.de même dans fon milieu, de forte qu'en ouvrant quatre crochets pour laifler le jeu libre aux charnières G, H, /, K, les rnontans fe plient 8c fe raf-femblent comme les balaines d’un parapluie, 8c à côté d’eux, les trâver* fes qui forment le chaflis.
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- Expérimentale? 533
- Le collet EFeft percé à jour, pour = recevoir un tuyau de carton L, garni d'un verre objectif, qui a Ton foyer E à la bafe de la pyramide. La partie L plus menue que le relie, reçoit un autre collet MN, qui tourne deflus avec liberté, Sc qui porte à fa circonférence deux petits tuyaux de cuivre N, ny fendus fuivant leur longueur, pour faire reflort.
- Dans ces tuyaux gliflent .de haut en bas deux petits montans de métal, qui portent une efpéce de couvercle O, au fond duquel efi ajuf-té un miroir plan. On a fixé au bord de cette pièce deux tenons ou pivots diamétralement oppofés , qui tournent avec un peu.de frottement,dans des trous pratiqués au bout des montans, lefquels pour cet effet, font applatis comme la tête d’un compas. LorfquJon a joint le fécond collet MNau premier EF, on peut donc, fans remuer la pyramide, tourner le miroir vers différens points de l’hori-fon, & 1J incliner, autant qu’on le veut, pour chercher les objets qu’on adef-fein de voir. Et quand le couvercle efë entièrement baille, il forme avec les
- Y y Si
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- 534 Leçons de Physique
- -...... — deux collets, une efpéce de boîte qui
- XVII. termine la pyramide, &'qui renferme
- Lbçon. |e verre & ]e miroir, qui font les pièces les plus cafuelles de l’inflru-ment. On couvre d’un gros drap vert doublé en dedans de taffetas noir, trois côtés entiers de la machine & une partie A E B du quatrième ; en AB 3c aux parties inférieures des deux montans, on attache un rideau de quelque étoffe noire un peu épaiffe, dont on puiffe fe couvrir la tête & les épaules. Il faut auffi que le drap des trois autres côtés déborde de 2 ou 3 doigts par en bas.
- Pour faire ufage de cette machine , on la pofe fur une table bien droite, 3c couverte d’une grande feuille de papier blanc, dans un lieu (ombre & qui foit un peu élevé ; on prend le tems où les objets font bien éclairés , on s’affit ayant le dos tourné vers eux, 3c l’on avance un peu fa tête fous le rideau, ayant foin qu’il n'entre pas d’autre jour que celui qui vient par l’objeêlif : voyez la Fig. 7. La machine étant pliée, le drap 3c le rideau fe tournent autour des montans, & le tout fe met dans un fac
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- Expérimentale. î _ 53^ de toile long & étroit ; ce qui la met en état d'être tranfportée fort aifé-ment.
- On voit par la feule infpeélion de la Fig. 6. que les rayons de lumière partant des différens points de l’objet , vont- frapper le miroir ; & qu’a-prèss’être croifés dans robjeétif, ils vont deffiner l’image fur la table, dans une fituation droite, pour la perfon-ne !qui regarde par le côté AB de la pyramide. Çette efpéce de chambre rioire'pourroit fervir pour voir ce qui fe paife au dehors d'une place aïfié-gée, fans expofer fa tête ; car rien n’empêche que là table- fur laquelle on là pofe ^ ne foi ti derrière un rempart, & que la pièce qui: porte le miroir, ne s’élève au-deffus; 1
- XVII.
- L E Ç ON.
- Polémofçopes.
- On âppèlle ainfi les inffrumens, foit de Dioptrique foit de-Gatoptri-què*''par le moyen defquelson.peüt Voir fans être vu. Ordinairement la partie principale eh :un miroir incliné , qui renvoyé l’image de l’objet au fpèdàtéür* qui ne peut pas les voiren droite ligrieJ On homme' fédentaire
- Y y iv
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- Leçons de Physique — —3c curieux, du milieu de fa chambre
- XVII. & fans qL1jtter fon bureau, un ma-
- sç°n. a(jjÿ pur fon |jt ^ fe procure ]a
- vue de ce qui fe pafiê dans une longue rue ou dans une place publique, par le moyen d’une glace placée au côcé d’une fenêtre, avec une inclinai-fon convenable ; un pareil miroir incliné à l'horifon, & qui s’avance un peu hors de la fenêtre,met un homme d'étude en état de fe foufîraire aux vifites importunes , en lui faîfant connoître ceux qui heurtent à la porte de fa maiforn
- Quand on veut un polémofcope portatif, on incline la glace de 45; degrés au fond dfune boîte, dont le devant relie tout-à-fait ouvert. Et l’on fait au côté de cette boîte fur lequel la glace e£l inclinée, un trou de 2 pouces de diamètre ou environ, pour recevoir un tuyau de la longueur qu’on le veut avoir. Voyez dans la Fig. 8. comment les rayons réfléchis, parle miroir, vont porter l’image de l’objet à l'oeil, qu’on fuppofe au bout du tuyau.
- Avec cet inlîrument, l’on peut voir par-deffus la muraille d'unç ville, d’un*
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- Expérimentale. 537 Jardin, même dans une chambre voi-iîhe& placée fur la même ligne de celle où l’on eft, pourvu que la fenêtre en foit ouverte, & qu’il y ait affez de lumière. II y a des gens qui portent de ces infirumens dans leur poche, en forme de lorgnette d’O-pera, & qui regardent tout à leur aife les perfonnes qui font à côté d’eux, dans le tems qu’on les croit occupés de ce qui fe paffe an loin & devant eux : ils cachent par ce petit lïratagême, une curiofité qui paffe-roit fouvent pour une indifcrétion 8c une impoliteffe.
- Curiofîtés, perfpettives, ou optiques.
- On donne communément tous ces noms à certaines boîtes dans lefqueî -îes des objets convenablement éclairés , fe font voir fous des images amplifiées & dans l’éloignement, par le moyen des miroirs & de quelques verres convexes : la conftruétion de ces machines fe varie de tant de manières, que je ne puis ni ne dois parler ici de toutes celtes qui font connues ; je ferai mention de deux ou trois, 8c jefuppoferai des objets fore
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- Leçon*
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- £38 Leçons de Physique fimples, afin que l’on comprenne
- XVII. mieux les effets.
- E Ç o N* On fe Conviendra» qu'en expliquant les propriétés du miroir fphérique concave , j’ai fait remarquer , que quand l’objet eft placé plus loin de la furface réfléchiffante, que le foyer des rayons parallèles, fon image fe trouve renverfée & devant le miroir. En conféquence de cela, on fe procure un joli fpedacle, fi l’on met un, tableau qui repréfente un payfage, devant un de ces miroirs, & qu'en s'éloignant un peu, on regarde par-!, deffus dans le miroir ; il faut, pour bien faire, que le tableau foit fort éclairé , & que le miroir foit dans JîoJb-fcurité : ceux qu'on fait, en Angleterre avec desigtaces courbées & mifes au teint, rendent ces repréfentatiohs! plus vives & plus nettes que ceux de. métal, parce qufilsréfléchiffentmieux la lumière, & qu’ils font moins fujets, à fe ternir. - : . ' \
- Ces illufions fe multiplient agréa-' blement , quand on fe iTert d’une boîte longue repréfentée par la Fig. p. dont le deffus n'eif qu’une gaze ou un taffetas blanc & très-'inince, pour
- p~+
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- Expérimentale*
- îaifler pafifer beaucoup de lumière • -i
- l'un des petits côtés AB, porte un XVII. miroir concave, dont le foyer eft à LïC,0K* la diftance F s 8c fur l’autre en dedans , on glifife fuccefii vement des cartons peints qui repréfentent des édifices, des jardins, & d'autres objets femblables : on place l'œil vis-à-vis d’un trou, qui efl: percé à jour dans le même côté de la boîte, un peu • au-delfus des cartons.
- Si les deux grands côtés d’une pareille boîte font ornés de peintures , telles que celles dont je viens de parler ; que fur le fond, il y ait des petites figures ifolées de bois, d'émail, ou de carton, en repos ou en mouvement, 8c que les deux petits côtés foient couverts de deux miroirs plans ; en regardant Amplement par le trou Dt on verra tous ces objets multipliés prefque à l’infini 8c dans un grand éloignement, pour les raifons que j'ai déduites, en expliquant les elfets des miroirs plans : 8c ce petit fpe&a-cle deviendra encore plus divertif-fant, fi l'on met au trou un verre lenticulaire , dont le foyer foit à-peu-près au milieu de la longueur de la
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- xvi r.
- Leçon.
- 540 Leço tf.s £> e Phys-iqüê : boîte; car ce verre ne manquera pa£ d'amplifier les images & les diftan-ces.
- On donne encore à ces fortes de boîtes la forme d'une tour quarrée ÿ Fig. 10. au haut de laquelle il y a un miroir incliné comme C E : les images de tous les objets rangés dans la longueur de la boite, font renvoyées par le miroir à l’oeil, qui les apper-çoit dans la direction horifontale FG. Le côté oppofé à FF/} efl celui qui eff couvert de gaze ou de taffetas, 8c que l’on tourne, du côté du jour. Le petit tuyau Fporte aufii un verte lenticulaire , pour faire paroître le lieu 8c les objets plus grands.
- Télefcopes & lunettes d’dpproche.
- Ce font des tuyaux dans Iefqneîs des verres ou des miroirs ( quelquefois les uns & les autres ) combines d’une certaine manière , nous font appercevoir diftinétement des objets trop éloignés pour la vue fîmple. On les nomme télefcopes , parce que le premier 8c le plus important ufage qu’on en ait fait, a été d'examiner les afires connus, 8c d'en découvrir
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- Expérimentale, d’antres qui ne Pétoient pas. Quand r—-— on s’en fert pour les objets terreüres, ^VII, le vulgaire les appelle lunettes d’ap- kïÇON* proche, parce que ces inftrumens fem- .
- blent diminuer la didance qui ed entre l’objet & le fpe&ateur.
- -L’invention des télefcopes a été d’un grand fecours pour les progrès de Padronomie; e’efl de cette épo-que qu’il faut dater les plus belles dé-couvertes.qui ont été faites dans cet- tefcience, par Kepler, Galilée, Hug-hens, Dominique Calîini, Hâlley ,
- Roëmer, Bradley, &c. Avant ce tems-là on ne çonnoidbit ni ce qu’on appelle montagnes, vallées & mers dans la Lune, ni les taches du Soleil, ni les Satellites de Jupiter : on ignoroit pareillement ceux de Saturne Ôc fon anneau, les phafes de Vénus, le diamètre des autres planettes, leursro-tations fur leur axe , la durée de ces révolutions , & toutes les conféquen-ces qu’on eft endroit de tirer dé tous ees faits bien condatés. . -
- Audi plufieurs Nations fe difpu-tene-elles l’honneur d’avoir inventé les télefcopes. Guillaume Moliueux §c- Samuel. fon ..Fils le reyendiqueng »
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- $4^ Leçons de Physique « ” pourl’Angleterre, en attribuant cettê
- XVII. invention à Roger Bacon, que fai Jueçon. déjà cjté ci-deflus : mais M. Smith prouve aflez bien, par la manière même dont ce Religieux, s’eft énoncé, «qu'il n’a fait que prévoir tout au plus, ce qu’on pourroit faire par le moyen des verres lenticulaires, 8c qu’il n’a jamais fait fur cela aucune épreuve, à laquelle on puilfe rapporter la découverte dont il s'agit.
- M. Hughens croit que c'eft un effet du hazard ; mais il le fait naître dans fa patrie : » Quelques-uns, dit-il, * Dans fa » * attribuent la première invention V™ptnqueP'>y du télefcope à Jacques Métius ha-»» bitant, d’AIcmaër ; mais je fuis cer-» tain qu’un ouvrier en avoit fait avant » lui à Middelbourg en Zélande vers a» Pan 1609. il fe nommoit Jean Lip-» persheim félon Sirturus, 8c Zacha-, » rie félon Borelli (a) , &c. »». Ce qu'il y a de certain, c’eft que les premiers, îélefcopes ont été compofés de deux verres, dont l'un étoit convexe 8c
- (a) M.'Mufchenbroek rapporte cette découverte à l’année ifpo , & l’attribue à Zacharie' Janize & Jean Lippershèim, habitans de Mid-delhourg en Zélande. EJfai de. Thyfip. 5 y S4
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- . Expérimentaie. J45 l’autre concave, & que ceux de cette efpéce fe nomment encore aujourd'hui télefcopes Hollandois.
- ' Ces- premiers inftrumens, production du haz.ard & d’une industrie peu éclairée, h’euffent jamais été d’une grande utilité, û Ton eût abandonné le foin de les perfectionner, aux Ar-tiftes qui en avoient fait la découverte,; imais dès qu'ils furent connus, les Sçayans s'en emparerent.; entre ips rriains.de Galilée , de Kepler , & dé M. Hughens,, leur conftruCtion fut réglée , fuivant les principes bien entendus &,bien médités de fa Diop-iriqrie ; & le célébré Campani (a) y ajouta l'exécution la ' plus heureufe Sc la;plus.régulière.’’
- Le télefcoperde Galilée, le même , que-.celui des Hollandois, à cela près qu'iLeft cqnftrüit dans de meilleures proportions., eft compofé de: deux verres » dont l’pn qui efl: convexe, fe nomme cùjèflif, parce qu’il efl placé au bout du tuyau qu'on tourne vers l'objet ; l'autre qui eft concave, s'appelle oculaire, parce qu'il eft à l'autre bout
- (a) Artifte de Rome très-habile &'très'inf-tmu
- .. 1 ' 1 "3
- XVII.
- L E.Ç O N*
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- 544 Leçons de Physique ... où fe préfente l’œil de robfervateur :
- XVII. voici autant qu’on le peut repréfenter Leçon. dans une petite figure, quelle efl: la marche des rayons dans cet inftru-ment, & comment il amplifie l’image de l’objet.
- Il faut fuppofer que l’objet AB, Fig. 11. efl; tellement éloigné, que les jets de lumière qui viennent de chaque point de fa furface tomber fur l’objectif, comme À C, B C, font compotes de rayons,' non ' fënliblément divergens comme'dans la figure, mais prefque parallèles entr’eüx. Ces jets cylindriques .ou à peu près, en traverfant le verre convexe ,fe coh-vertilfent en autant de pyramides1, qui * formeroient par leurs pointes l’image reriverfée a b de l’objet , fans l’interpofition de l’oculaire D, lequel étant concave,rend parâlleles entr’eux les rayons de chaque pyramide. Ainlî chacun de ces jets ôti pinceaux'entrant .dans lé crifiallin de l’œil E, comme s’il venoit d’tin.lieu fort éloigné, ne s’y rompt qu’autant qu’il le. faut, pour former une pointe au fond' del’ôrgàne F G; & par ce moyen, il s’y deflïne une image diftincte ôc ren-*
- yerfée,
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- Expérimentale» 54 £
- Verfée, comme elle le feroit à la vûe fîmple : c'eft pourquoi cette efpéce de XVH. télefcope fait voir les objets dans leur **0N'* fîtuation naturelle & fous un plus grand angle, ce qui augmente leur grandeur apparente.
- Ce télefcope ne pouvant avoir qu’une longueur très-limitée ( a) , ne peut pas groffir beaucoup ; d’ailleurs, il a peu de champ, cJeft-à-dire, que l'oeil qui s’en fert, ne peut embraffer que très-peu d’objets d’un feul af-peét, parce que les faifceaux. de lumière qui fortent de- roculaire étant divergens entr’eux, la prunelle ne peut pas comprendre en même-tems ceux qui viennent des extrémités d’un grand objet..
- On trouve dans la Dioptrique de Kepler, qui fut imprimée en 1611 ? la defcription d'un télefcope, qui fut dés-lors, qualifié d’Agronomique ,<parce qu’il efl: bien meilleur que le précédent, pour obferver le ciel ; il ed compofé de deux verres convexes placés aux deux extrémités d’un tuyau,, de manière que leurs foyers coinci-
- (a) Les plus grandes lunettes de cette efpé*
- «ce, n’ont que 15 ou 18 pouces, ,
- Tome V. Z z
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- 54^ LeÇ ONS D E P H YS I QU E
- dent au même endroit ; ainfi la Ion-XVII. gueur totale de l’inftrüment réfulte Leçon. Je celles des deux foyers CF, DFr prifes en fomme, Fig. 12.
- Les jets de lumière AC, B C,.qu’on fuppofe venir de fort loin, & qui par conféquent font compofés de rayons . prefque parallèles , en paffant par le ; verre obje&if C, fe convertirent en
- autant de pyramides, dont toutes les pointes defîinent l’image dé l’objet à la diftance F, où eft le foyer du verre. Mais ces rayons fe croifant, deviennent divergens ; s’ils tombent fur un verre lenticulaire D, dont le foyer foit à la diftance de F, où commence leur divergence, ils deviennent parallèles entr’eux,.en même-tems que les jets qu’ils compofent, tendent à fe réunir dans l’oeil qui eft placé en E.
- L’objet paroît donc fous l’angle G'EH, beaucoup plus grand que ne feroit AEB, par la vûe fîmple ; & l’image eft droite1 au fond de l’oeil, puifque c’eft celle qui eftrenverfée en F, qui devient l’objet immédiat de la " vifîon ; par conféquent le véritable objet AB, doitparoître le haut en bas*
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- Expriment a l:e;
- Ce dernier effet eff;iin inconvé-nient'par-déffus lequel on pàffe^quand on-Vày.comme les Âftronpmës; que dès cprps Jfonds à ’ dbfërvefp & quje r<ÿi'éHërcbe, cbmmé eux, à éonfèr’--veràTinftrument toute là'clartë,:dbnt il eff fufcëptiblë : mais pour voir, fur lalterre cela ëft incommode.,- on aimé à voir, les objets'dans.lèurs' Gtuàtiofti naturelles. On Te procuré- cet avantagé en ajoutant deux oculaires con^ vexes aü prëhriiër : car par la feule in£ peffion de là Fig: i 3; on voit que, fî au liéü dé placer Poëil èri E, pour recevoir lés faifcëaux.de rayons parallèles qui viennent $v’y-rèndirë ; on- lesr laiffeTé crôifèr, & qu’dnl les‘reçoive ërifuite fur un fecondfoculâire if.’,'de parallèles qu’ils font, ils deviennent convergens, Sc forment une fécondé image, mars'eti feris: contraire del’â prémïérë qür éft en F: Âpres quoi; s’ik pàffent à ûriiatatre oculaire L, ce verre qui' les reçoit divergëns de là cliftance/oir efl: fon foyer,- leur rend Je paralléli'fmé qu’ils avoient avant que'd’entrer dans’le verre K, Sciés jets qui en rëfttltënt /vont de" part H’àutrë à Poeil placé ên: M, dàns Jê
- Z zi)
- XVÎI.r
- Leçon*
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- XVII. JLeç o,n.
- /
- £48 L e Ç Q N S D E r V H YSÏQ U E 1 : même, ordre qu'ils ont en K, en for-» tant du télelcope Aftronomique. Mais cpmmer.c'eft la/iféconde image àf B qui eft i c il'ojb j e t} i m m éd ia t ,d e(l a vi-fion ,que cettedmage .efl'en fens contraire de la première b Fa;i ou plu-* tôt dans le même. fens que l'objet réel, elle doit être apperçue, comme' on le voit, lui-même, à la vûe lîmple.
- Dans ces télefcopes, tant à.deux qu'à quatre verres convexes, lâ-gran-p deur du' champ dépend de.la .largeur de l'oculaire ; . car comme fës rayons* de lumière qui viennent des extrêmi-? tés oppofées de l’objetfe croifenE dans l’obje&if ,J1 eft ailé,-de.conce-* yoir, que plus l'oculaire eft .large» plus il. embrafte de ces.,rayons^ qui s’écartent les uns desautres après leurs croifemens. Cependant on, ne làifte pas-aux oculaires toute la largeur qu’ils pourroient avoirparce que.Ià; lumière qui .pafle trop près des bords y ne s'y réfrade.pasàuflîxéffuliérement,. que vers le milieu.,(2pant a la quantité dont ces inftrumensf grpÏÏîïTënt les objetson peut prendre .ceci pour' réglé : la grandeur apparenté par' le télefcope eft à la grandeur apparen^
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- .Expérimentais... $0 ...
- te à la vû'e (impie, comme la ce FC, eft à la diftance DF, c’eft-à- XVIL dire', que fi le foyer de robjeéïif eft Leçon* 30 fois plus long que celui de l’oculaire , le diamètre de l’objet vu par la lunette , paroîtra 30 fois plus grand qu’à la vue (impie.
- ' Les télefcopes de réfra&ion, pour grôffir beaucoup, doivent être fort longs, ce qui les rend embafraffàns & difficiles à manier ; ils ont encore un autre défaut, c’eft que les images qu’ils amplifient à un certain point, manquent de clarté'& de netteté : ou attribua d’abord cette dernière imperfection, à des caufesquin’y avoient pas grande part (a), Sc lès moyens, dont on convint; pour y remédier 5 nJauroiënt;pas rénffi quand ils éuflent été pratiquables (£).
- : Ces confidérations firent naître l’i-
- ' * * ‘ i
- ( a ) Voyez ce que j’ai rapporté, à ce.lu jet, au' commencement du r Article de lar 3’ SééHon*
- “Confùltéz déplus, l’Optique de Newton , Liv. r. Fart. 1. prop. 7. où il démontre , que l’erreur qui vient’de la feule fphéricité des verres d’un téièlcopeeftplufieurs centaines dé fois moindre» que celle qui vient d’une autrè fourcë’ qu’il dé-ligne , & à-laquelle en ne peut pas remédier.
- (ù) Si l’objedif d’un télelcope » au lieu d’être
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- 5f? Lbç on s Di Physique . l.. ’ ' "v_ dée d’employer des. miroirs au lier!
- XVII. des verres, pour former les images des Liçon. objets ; ce moyen paroiflbitplus,sur , en ce. que les, rayons de lumière , de quelque efpéce qu’ils foient, font toujours leur angle de réflèdion égal à celui de leur incidence : un autre avantage qui ne paroilToit pas moins réel, & qui étoit très-important, défi qu’il étoit évident que.cés nouveaux inftrumens, pour groffir autant què les télefcopes de Dioptrique, n’au-roient pas befoin d’être auffi longs. Jacques-Gregory d’Âberdéen produi-fit le premier télefcope de réflection en 1663 : peu d’années après,^Newton en lit un d’une conftruèlion dif-- . 1 , > ; *
- férente , dont on trouve la Defcrip-tion dans les Tranfact Pliilof. n°. 80»
- • j 1
- Ôc dans fon Optique-vers la fin de' la i
- . t ï • 1 ' ‘ “ ‘ ‘ u •
- partie du 1 .Livre.
- . •» . ' ' • • ' ‘ T
- «ne portion de fpHere , étoit d’une .figure hy « perboliqrie ou elliptique,comme on avoit trou vé qu’il falloit le faire, il ferait riëceflairérriènt fort épais,& par conséquent il- intercepterait trop de lumière : de plus , il ne. réuniroit bien1 que; les rayons, parallel.es. à Ion axeceux qui' viendraient des côtés de l’objet, fe raffembiéroient moins bien què par une lentille d'une-courbure iphcn^ue.
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- Expérimentale, 55T
- Quoique le télefcope de Newton tirait été publié qu’après celui de Gre- XVII. gory, il paroît cependant que ce der- Leçon* nier n’a pas été auffi-tôt en ufage, foit par des retardemens d’exécution , foit qu^on le trouvât moins parfait ; ce ne fut guère que vers l’année 1726, que les ouvriers commencèrent à en débiter à Londres, après qu’il eut été perfectionné par M. Had-ley.
- Le télefcope Newtonien eft corn-pofé d’un large tuyau DD DD, au fond duquel eft fixé un miroir concave de métal GH, dont le foyer eft vers l’autre bout, qui eft ouvert. Entre ce miroir concave & fon foyer , eft un autre miroir de métal 1K, plan, beaucoup plus petit ftue Ie pre-mier, de figure ovale, incliné de4^ dégrés à l’axe du tuyau, & porté par line tige, avec laquelle il fe meut en avançant & reculant fuivant la longueur du tuyau. Vis-à-vis de ce petit miroir, le tuyau eft percé d’un trou rond, pour recevoir un autre petit tuyau LL garni d’une ou de plu-iîeurs lentilles. La place de l’oeil efl: en O, où il y a une ouverture d’une
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- XVII.
- Leçon
- 5:52 Leçons de Physique -ligne de diamètre tout au plus. Voie! quelle elï la marche de lai lumière v dans cet inlïrumenc.
- Il faut fuppofer que AG, BH, font deux failceaux de rayons parallèles-ou très-peu divergens, q’uiviennent des deux extrémités dppofées d’un objet qui elï fort éloigné, & qui fe font croifés avant que d’entrer dans le télefeope, de forte que AG vient de la partieSupérieure,. 8c B H de la partie inférieure de cet objet.. Dès-que ces jets de lumière tombent fur les parties G, H du miroir concave', les rayons qui les compofent, de parallèles qu’ils font ou à-peu-près , deviennent convergens au- foyer F, comme on Ta vu dans la Catoptri-que ; 8c il le formeroit en cet endroit, une imageîenverfée de l'objet’, fans l’interpolïtion du petit miroir IK, qui arrête 8c réfléchit ces-pyramides-de lumière, vers le trou latéral LL s d’où il arrive, que l’image efï franfpofée en c dy fans aucun autre changement', attendu que le petit, miroir elï. plan.
- De l’endroit, où le formé Timâgé,, les rayons de chaque faifeeau recommencent à diverger entt’eux,; en paf-
- fànî
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- Expérimentale,
- ïant enfuite par la lentille LL dont"-—.
- 3e foyer eft à la diflance c d, ils re- XVII. deviennent parallèles ; & les jets cy- Leçons îindriques qu’ils forment, s’avancent en convergeant vers l'oeil’, quiapper--çoit l'image de l'objet fous l’angle LOL, Sc par conféquent beaucoup plus grande qu’à la vue fimple, mais dans une fituation renverfée. On peut la redrefier, en mettant dans le petit tuyau trois lentilles au lieu d'une, comme dans les télefcopes de Diop-triqiie.
- Afin qu’on puifie employer dans le tuyau L L, des lentilles de dilférens foyers, ce tuyau & le petit miroir s’avancent Sc fe reculent enfemble, fui-vant la-longueur du télefcope ; par ce moyen, i'image c d s’approche ou s’éloigne de la lentille L L. Et comme on eft* obligé de regarder de côté , pour diriger avec plus de facilité rinftrüment vers l'objet, on y joint ordinairement une lunette compofée de1 deux verres, dont l’axe eft parallèle à celui du télefcope. Le tout eft porté fur un pied qui fe haufte & fe baifife à volonté ; Sc le corps de l'inf-trument eft foutenu par deux pivots
- Tome V. A a a
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- « <
- yy4 Leçons de Physique fixés au milieu de fa longueur, & fur lefquels il tourne, pour s’incliner au-ON* tant qu’on le veut. Voyez la Fig. i y. Le télefcope Grégorien, tel qu’il eft aujourd’hui, eft aufti compofé d’un gros tuyau D D D D, Fig. 16. au fond duquel eft un miroir concave de métal GH, percé au milieu. Vers l’autre bout, eft un fécond miroir de métal J K plus concave que le premier, dont le diamètre eft un peu plus grand, quç celui du trou qui eft au milieu du grand miroir ; il eft porté par une tige qui tient au tuyau, & avec laquelle il peut s’avancer & fe reculer dans une coulifte pratiquée à cet effet. Le trou du grand miroir répond à un petit tuyau dans lequel il y a un verre plan convexe Llf & un autre Mm qui eft taillé en ménifque ou en lentille j Sç l’ouverture du côté de l’œil en 0, eft un très-petit trou rond.
- Pour entendre comment les images fe forment dans cet inftrument, il faut encore fuppofer, comme on l’a fait ci-deflus, pour le télefcope Newtonien, que AG, BH, font des faifceaux de rayons qui viennent des extrémités oppofées d'un objet très?
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- Expérimentale, yyf éloigné, & qui fe font croifés avant que d’entrer dans le télefcope. Les rayons prefque parallèles qui com-pofent chacun de ces jets de lumière , étant réfléchis par le miroir concave GH, deviennent convergeas, & font une image diftinde & renver-fée à la diftance a b, où eft le foyer des rayons parallèles ; enfuite ils deviennent divergens, Sc s’avancent en cet état jufqu’au petit miroir IK, qui ayant fon foyer un peu plus loin que la diftance ab d’où ces rayons commencent à diverger , les rend un peu convergeas après la réfledion, tellement que, s’ils ne rencontroient rien dans le petit tuyau , ils iroient former une image bien au - delà de la diftance Lis mais pour rendre I’inftru-ment plus court, on les reçoit là, fur un verre plan convexe qui augmente leur convergence, & qui les réunit à la diftance cd où fe forme l’image; enfuite lorfqu’ils font devenus divergens , on les fait pafter par un autre verre qui a fon foyer à la diftance c d, ce qui fait qu’ils font émer7 gens par des lignes parallèles, & que les faifceaux qu’ils compofent, fe di-Aa a ij
- XVII.
- Leçons
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- 5 $6 L e ç on sde Physique " figent de part & d'autre vers O où eft
- XVII. l’oeil, & lui font voir l’image fous Leçon, l'angle nOp.
- Le tuyau efl: monté fur un genouil qui tient à un fupport, au moyen de quoi il a tous les mouvemens ima^ ginables. Pour faire approcher le pe-> tit miroir du grand, ou pour l’en éloigner, il y a une verge de métal qui tourne dans deux ou trois collets pla* cés fur la longueur du tuyau, & dont un bouc qui efl taillé en vis, enfile l’extrémité de la tige qui porte le petit miroir ; cette verge efl garnie à îon autre bout d’une tête que Ton tient à la main pour la faire tourner d’un côté ou de l’autre, jufquà ce qu’on apperçoive l’image de l’objet bien diftin&ement. Ce mouvement du petit miroir eft nécefiaire : car quand l’objet qu’on regarde eft plus éloigné, l’image s’écarte des oculai* res ; & quand il eft plus près, c’eft tout le contraire : comme ces oculai* res font fixes, il faut que le petit mb roir s’avance ou fe recule, pour entretenir i’irnage toujours à la même diftance de ces verres. C’eft pour la même raifon que dans les lunettes de
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- Expérimentale. 557 Dloptrique, le tuyau des oculaires doit Te tirer davantage , pour les objets qui font les moins éloignés.
- Le télefcope Grégorien que je viens de décrire , fait voir l’objet droit, puifque la dernière image cd que l’oeil reçoit, efl dans la même fi-tuation que AB. Il efl un peu moins clair que celui de Newton, parce qu’il y a deux verres, & que la lumière fouffre d’autant plus de déchet, qu’elle a plus d’épaififeur à traverfer. Mais à grandeurs égales, il grofiïc davantage; & bien des gens le préfèrent, parce qu’on place l’œil au bout, comme dans les lunettes de Dioptri-que. Voyez la Fig. 17. qui repréfente un de ces infirumens qui a 15 pouces de longueur ; c’efi: celui qui efi: le plus en uiage maintenant pour les objets terreftres.
- XVII. Leço iu
- Microfcopes J,impies & compofés.
- On appelle microfcopes, tous les inf-trumens qui nous font diftinguer les objets imperceptibles à la vûe fimple ; ils nous aident à voir de près, comme les télefcopes pour regarder au loin : autant ceux-ci facilitent les A a a ii j
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- XVII.
- I*£ÇON.
- 5^8 Leçons dë Physique : progrès de l’aflronomic, autant ceux-là font avantageux à la Phyfique & à l’Hifioire naturelle ; fans eux nous fêlions privés d'une infinité de découvertes 8c de connoiifances utiles, par lefquelles fe font illuffrés les Borelli, les Hook, les Maipighi, les Lewen-hoek, les Reaumur, & tant d’autres grands.hommes, à qui ces nouveaux organes ont dévoilé les fecrets de la nature.
- Les mîcrofcopes font ou fimples ou compofés. Les premiers font faits d’un petit corps tranfparent, de figure fphérique ou lenticulaire8c ordinairement ce petit corps eft du verre. Les autres font des afiemblages de plufieurs verres, par la combinaifon 6c l’arrangement defquels les images des objets font amplifiées, 8c préfen-îées d’une manière commode à l’oeil de l’obfervateur.
- Si l’on veut confîdérer comme micro fcope , tout ce qui augmente la grandeur apparente des corps qu’on regarde, il faut rapporter l’invention du microfcope jimpie au tems où l’on a commencé à connoître l’effet des verres lenticulaires, Ôc c’eft remonter au*
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- E X PÉR I MENT A LE. $5^ delà de 400 ans : mais comme ce nom tient pour le moins autant à l’ufage qu’on a fait de cette efpéee de verre, qu’à fa figure & à la propriété qui en refaite, je ne penfe pas que cet inf* trument ait été connu comme tel» avant le commencement du dernier fîecle ; car il me femble qu’on ne voie point d’obfervations microfcopiquesy qui ne foient poftérieures à ce tems-là (a). Quant aux microfcopes compo* fés, M. Hughens dit avoir appris de témoins oculaires, que Drebbel fon compatriote, en faifoit à Londres en 1621 : Fontana,dans un Ouvrage qu’il fit paroître en 164.6, prétend avoir fait de ces inftrumens dès 1618 ; il ne paroît pas que perforine en ait fait auparavant.
- C’efl un fait, que plus les lentilles tranfparentes font petites & convexes , plus elles ont de force pour grofîir les objets : voilà pourquoi un globule de verre fondu, au bout d’une aiguille à la bougie, ou une goutte d’eau enchâffée dans un trou rond
- XVII.
- Leçon,
- Ca) François Stelluti publia en 1615. la Defcription des parties des Abeilles, qu’il avoie examinées avec une loupe de verre.
- A a a iv
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- XVII.
- Leçon.
- 560 Leçons de Physique que l’on fait dans une petite lame de plomb, fait un adez bon miçrofco-pe : on en comprendra la raifon , en examinant ce qui fe pafîe , quand on regarde un petit corps au travers d’une plus grande lentille ; & l’on fera peut-être bienfurpris.de voir, que ce globule de verre & cette goutte d’eau ne font pas microfcopes, en tant qu’ils amplifient l’image de l’objet, mais feulement parce qu’ils la font voir plus clairement, & que le même objet vu par le même trou vuide, & à la même diflance paroît aufîi grand, que quand on le regarde à travers la goutte d’eau ou à traversée globule de verre.
- Suppofons l’oeil placé en C, Fig, 18. vis-à-vis & tout près d’un très-petit trou percé à jour dans une lame de métal D D, & qu’il regarde par-là un objet placé à une petite distance , il le verra diftinclement; parce que, comme le trou eft fort petit, l’œil ne peut recevoir de chaque point vifiblede l’objet qu’un rayon fîmple * pour ainfi dire , & non pas comme d’ordinaire , un faifceau de rayons divergensqui ayent befoin d’un cer-*
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- Ex P ÉRIME.NT A LË, $6î taîn degré de réfradion, pour fe réunir juftement fur. la rétine ; l’impref-fion d’un feul rayon eft toujours dif-tinde. La grandeur apparente de l'objet feraaufii beaucoup plus grande ; car il fera apperçu fous l'angle AC B beaucoup plus grand que E CF9 qu’on fuppofe être celui, fous lequel ce même objet pourroit être vu dif-tindement par îe même oeil, fans rinterpofîdon de la lame trouée ; de forte que fi la diftance de l’objet , à l'oeil qui regarde parle petit trou, efl cent fois plus petite, que celle à laquelle il faut placer Je même objet, pour le voir diftindement à vûe découverte & libre, on peut dire, que l’objet paroît alors cent fois plus grand, qu’on ne le voit ordinairement.
- Mais qu’arrivera-t-il de plus, fi au lieu de ce petit trou , nous fuppofons une lentille de verre dd, qui ait fon foyer, à la diftance ab égale kAB ? les rayons (impies ac , b c, pafieront de même à l’œil en traverfant le verre, & l’angle vifuel fera toujours ac b, comme auparavant * c’efi-à-dire , .qu’on verra l’objet de la. même grandeur que par le petit trou 5
- . XVIL Leçon*
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- XVII. Le çob
- 562 Leçons ï>e Physique :mais Ton image dans l’oeil, fans être plus diftinéle, fera plus claïre, parce qu’elle fera formée, non-feulement par les rayons (impies a c, bc, &c. mais encore par des rayons collatéraux qui divergeant des mêmes points b » êcc. fe réfra&eront dans la lentille, & en fortiront du côté de l’œil, par des lignes parallèles aux premiers a b, b c.
- C’efi par cette dernière raifon, que les microfcopes (impies font mieux qu’un petit trou à four 5 mais leur pouvoir d’amplifier vient eflen-tiellement, de ce que par leur moyen on peut voir diftindement, à une très-petite difiance de l’œil. Si l’on vent donc fçavoir combien de fois groflït, une lentille, il n’y a qu’à comparer la longueur de fon foyer, avec la diftânce à laquelle on verroit diftinc-tement l’objet, à la vue (impie ; (I ces deux quantités, par exemple, font comme j ligne & 8 pouces, on peut dire que la lentille groffit 192 fois , parce qu’bne £ ligne efi: jj- de 8 pouces.
- Le microfcope (impie ne groflif-fant donc l’apparence des objets 9 qu’autant qu’ils font extrêmement;
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- Expérimentale. ^3 'près de lui, & qu’il eft lui-même tout contre lJoeil, Ton ufage eft parla très-ineommode, & même impraticable dans beaucoup d’occafions, parce qu'il y a quantité d’objets auxquels on ne peut pas l'appliquer , ôç qu'il eft toujours très - difficile d'éclairer fuffifamment ceux qu’on veut examiner avec cet infiniment. Ces inconvéniens ont fait imaginer les microfcopes compofés , dont le principal mérite eft de faire pref-qu'autant d’eftèt que le microfcope fimple, avec des lentilles d’un foyer plus long ; ce qui les rend d’un ufage plus étendu & plus facile, fans compter, qu’avec ces inftrumens on découvre d’un feul coup d’œil un plus grand nombre de points vifibîes.
- Je n'examinerai point ici quelle eft la meilleure combinaifon de verres qu’on puiffie employer, dans la com-pofition du microfcope, ni la grandeur de ces verres, ni leur diftan-ces refpeftives ; je réferve cette dif-cuftion pour un autre ouvrage dont j'ai déjà parlé plulieurs fois : il me fuffira de fuivre ici à l'aide d'une figure, la marche des rayons de la lumière:
- XVIï.
- LIÇQN.
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- 5^4 Leçons de Ph y si qD S dans un microfcope à trois verres* e’eft celui qui eft aujourd’hui le plus en ufage.
- Soit donc un objet A Ë, placé un peu plus loin que le foyer de la lentille c, & fuffifamment éclairé ; les rayons divergeais qui partent de tous les points vifibles , comme Ad, Ae, pu Bd, Be, & qui couvrent toute la furface antérieure de la lentille, après avoir fouffert les réfractions ordinaires , deviennent émergens, par des lignes un peu convergentes ef, dg ; de forte que, fi rien ne les arrêtoit, ces faifceauxde rayonsréunisformeroient une image renverfée , à la diftance E.
- Mais ces jets de lumière étant reçus par la lentille P, de divergens qu’ils étoient, deviennent conver-gens entr’eux ; & les rayons qui les compofent, devenant plus conver-gens qu’ils ne l’étoient, fe croifent & forment à peu de diflance de-là, l’image renverfée a b.
- Cette image étant au foyer d’une troifiéme lentille Ff les rayons divergens qui partent des points a, b9 &c. en pafiant par ce verre, fe difpo-fent parallèlement entr’eux, for-
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- Expérimentale,. $6$ ment des jets qui tendent à fe réunir en O où fe place l'oeil, & font voir l'image a b, fous l'angle kjO h , fans comparaifon plus grand , que AOB, qui eft celui de la vue fimple.
- Les plus grands avantages qu’on * puilTe procurer à ces inftrumens , font , a.être applicables à toutes fortes d'objets, d’être bien éclairés, 8ç de pouvoir être maniés commodément. Il feroit impoffible Ôc fuper-flu de dire ici tout ce qu'on a tenté jufqu'à préfent, pour remplir ces con-ditions : chacun a varié la monture du miçrofcope , fuivant fon génie 6c fes vues ; la plupart des Artiftes, pour en augmenter le prix, l’ont chargé de tant de fuperfluités & d’ornemens déplacés, qu’il faut pour s’en fervir, tme étude particulière, que peu de gens veulent fe donner la peine de faire. Voici ce que j'y trouve d’ef-fentiel,
- Pour comprendre toutes fortes d’objets, il faut que le microfcope puilTe s'appliquer également à ceux qui font tranfparens, 8c à ceux qui font opaques. Il eft donc à propos pour les premiers, que l'inllrument
- c—æm—mmmçBmmrm
- XVII. L E (j
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- s
- XVII.
- Leçon,
- 566 Leçons.de Physique! ^puiffe fe tenir dans une fîtuation a peu près horifontale, afin que le jour y entre, comme dans une lunette; ou, ce qui eft encore mieux, qu'il y ait à quelque diftance fous la lentille obje&ive, un miroir qui s'incline à volonté, pour prendre la lumière du jour, ou d'une bougie, & la réfléchir fous l'objet qu’on obferve. Quant aux corps opaques, on les illumine en raffemblant la lumière deffus par\ le moyen d'un miroir, ou d’un verre lenticulaire difpofé convenablement pour cet effet.
- , La plus grande difficulté qui fe rencontre dans l’ufage du microfcopej c'efl de placer l'objet à la diflance précife, à laquelle il convient qu’il foie de la lentille obje&ive ; il faut que cela fe faffe par des mouvemens très-aifés à mefurer, fur-tout quand le verre eft d’un foyer fort, court ; & c'efl en quoi la plupart des Ar-tiftes réuffiflent lè moins ; ou le plus fouvent, cet avantage efl compenfé par des défauts qui en diminuent bien le mérite. Ce qui s'efl pratiqué de mieux jufqu’à préfent, ce font des. vis bien faites, qui font def-
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- Expérimentale. £67 cendre & gliffer également le corps du microfcope le long de fon portant Un microfcope qui n'auroit qu'une lentille objedive, ne pourroit fervir qu'à des objets d'une certaine grandeur ; il faut qu’il y en ait plusieurs de différentes forces qu’on puiffe placer fucceffivementau bout du tuyau : mais je trouve auffi, qu’il efl inutile d’en avoir un fi grand nombre ; trois ou quatre fuÆfent pour l’obfervateur le plus exad & le plus occupé. Si Von eft curieux de connoître la forme extérieure des mierofcopes dont je me fers le plus, on peut jetter les yeux fur la Fig, 6e. de la première Leçon y Tome L 8c fur la Fig. 20e, gravée ci après,
- Lanterne Magique, & Microfcope Solaire.
- 'XVII. L £ ç O N«
- La Lanterne magique eft un de çes infirumens, qu’une trop grande célébrité a prefque rendu ridicules aux yeux de bien des gens. On la promené dans les rues, on en divertit les enfans 8c le peuple.; cela prouve, avec le nom qu’elle porte, que fes effets font curieux & furpreqans ;
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- XVIL
- h £ C O N >
- $6S Leçonsde Physique s & parce que les trois quarts de ceux qui les voyent, ne font pas en état 1 d’en comprendre les caufes, quand on les leur diroit, cft-ce une raifon pourfe difpenfer d'en inftruire les per-fonnes qui peuvent les entendre ? Si le grand Newton s'efl occupé férieu-fement à foufHer des globes creux, avec de l’eau chargée de favon, n'eft-ce point une leçon qui nous apprend, qu’aux yeux d'un Philofophe rien né doit paraître puérile, quand on en peut tirer des inftructions? '
- Nous tenons la Lanterne magique du PereKirker, Jéfuite Allemand, qui joignoit à un grand fçavoir une fagacité finguliére , & un génie fort inventif. La propriété de cette machine eft de faire paraître en grand, fur une muraille blanche, ou fur une toile tendue dans.un lieu obfcur, des figures peintes en petit, fur des morceaux de verre, mince , &aveç des couleurs bien tranfparen-tes..
- Pour cet effet, on éclaire fortement par derrière le verre peint, qu’ont peut appel Ier porte-objets , & l’on place par-devant, à quelque
- diflancc
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- Expérimental s. $6$
- diftance l’an de l’autre, deux verres._.:
- lenticulaires qui raflemblent fur la XVII. toile, ou fur la muraille, les rayorïs divergens qui partent de chaque point de l’objet, & qui Iaiffent diverger entr’eux, tous les pinceaux de lumière formés par ces rayons : rendons ceci fenfible par une figure.
- AB, Fig.~ zi. eft un miroir concave de métal ou déglacé. C, eft la flamme d’une très-grofle chandelle, ou d’une lampe, placée un peu plus près du miroir, que le foyer des rayons parallèles. D d eft lin verte convexe des deux côtés, ôc plus large que le porte-objet E e, qui eft immédiatement après. À quelque diftance delà eft un autre verre lenticulaire Gg$
- Ôc un peu plus loin encore, un autre moins convexe H b, & uh peu moins large.
- Ces deux derniers verres font mobiles dans un gros tuyau, afin qu’on puifle les éloigner ôc les approcher î’un de l’autre, autant qu’il eft né-ceflaire pour rendre l’image diftinc-te fur la toile. Ce tuyau eft attaché au-devant d’une boîte quarrée dans laquelle on renferme le miroir , la Tome V. B b b
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- 57e\ Leçons de Physique £"** lampe & le premier verre lenticuîar* XVII. re ; de forte qu'il ne paffe-de lumière Xeçon. dans Ja chambre, que celle qui vient au travers du verre peint. Tout étant ainli difpofé, fi la figure qui eft peinte fe trouve renverfée, comme E e, elle paroît fur la muraille amplifiée 6c droite comme KL..
- On produit le même effet,. 6c d'une manière beaucoup plus belle, eh faifant tombée derrière le verre peint, un gros rayon folaire, par le moyen d’un miroir placé en dehors d'une fenêtre ; mais afin que cette lumière fe diftribue plus également,il faut mett tre un morceau de papier huilé en place du verre convexe D, qui doit être fupprimé,, ainli que la lampe 6c le miroir concave..
- : L’objet E e étant tranfparent & fortement illuminé par derrière., laif-fe paffer dans la. chambre, par tous; les points vifibles de fa furface, des faifeeaux de rayons divergens, combine EM, emy lefquels faifeeaux font inclinés entr'eux vers le verre lenticulaire G g. Ce -verre, produit deux effets : il augmente la convergent ce dès faifeeaux, qui fe croifene
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- • • Ex P&KÎ MENTALE. ‘ £,
- Bientôt après, & il diminue jufqù'au - parallélifme, la divergence des rayons qui les compofent. Enfin toute cette lumière* paflant encore à-travers la. lentille Hhf les faifceaüx continuent de diverger entr’eux, & les-rayons*, dont ils font formés, fe raflemblent i dans des-points X, L , &c. fur la muraille ou fur la toile,; & .comme ces faifceaux dé" lumière! fe, font croifés entre . les deux,! verres, lenticulaires &g y Hh, \\s tracent l'image en fens contraire de:" l'objet d'où ils font partis. Pour rendre l'image plus difîinc-te, o’nvmet entre les deux, verres^, H0 oùdes-.rayons.fe croifent, un anneau de bois on de carton, dont Tou ver-ture ell telle, qu’elle ne laide pafier; que la lumière nécefiaire, & régulièrement réfradée par la lentille Voyez la ‘Fig: 22. qui repréfente tonte la macfiine & fon effet.dans l’obfcu-
- li'té.. • •< • !;. ; . "y :
- ' Ordinairement les verres peints; qui fervent d’objets aux Lanternes; magiques,, font des bandes qui ont 8* ou ro pouces.de longueur& que l’on fait gliffer par,une cQulifle pratiquée auprès du verre D à l’endroit oùefë
- B b b i j
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- XVII. L 19 o n.
- * P- €*i, h-tf*
- 572 Leçons de Physique rattaché le tuyau qui porte les deu& lentilles Gg, Hb, & ces bandes de verre font fimples. Mais dans un voyage que je fis en Hollande en-1736 , M. Mufchenbroek m’en fit avoir d’autres que je trouvai bien imaginés, en ce que les figures y ont des-mouvemens qui femblent les- animer,, L’une eft un moulin à vent, dont les-aîles tournent : l’autre efl; une femme qui fait la révérence en paflant : dans un autre, c’ëft une mâchoire qui fe-meut, ou un cavalier qui été fon chapeau, & qui le remet, &c. Oa peut voir dans les Eflais de Pfeyfique de M. Mufchenbroek ,. * comment-toutes ces petites manoeuvres s’exécutent ; je dirai feulement en général , que cela fe fait par le moyen de' deux morceaux de verredont l’un? enchâfifédàns un morceau de planche percée à jour, porte une partie de la figure, ôc l’autre placé par-deflus, ôc qui n’eft chargé que de la partie mobile, fe met en mouvement par le: moyen d’un cordon, ou d’une petite réglé qui gliffe dans une coulifife, pratiquée dans î’épaifleur de la planche-En *7^3 3 Ü nous vint de Londres
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- Ex PÉRIME NTAt E. 57^: lïri nouvel inftrument d’optique fous le nom de microfcope folair'e inventé, peu de tems auparavant, parM.Lié-berkuyn de l'Académie Royale des Sciences de Berlin j c’eff à proprement parler , une lanterne magique, éclairée par la lumière du Soleil , 8c dont le porte-objet, au lieu d’être peint, n’eff qu’un petit morceau de verre,blanc, que l’on charge d’une' goutte de liqueur dans laquelle il y a des infecles, de quelques pouffieres 9 ou autres eorpufcules tranfparens : il y a encore cette différence,- (-qui jn’eif point effentielle) qu’au lieu des deux lentilles G, H, Fig, z\. il n’y en a qu’une, d’un foyer fort court.- * .
- • Suppofez donc une chambre -bien fermée & bien obfcure, qui ait une fenêtre au midi, ou à'peu près, qu’il y ait un.trou au volet, pour introduire un gros rayon du Soleil par le moyen du miroir AB, Fig. 23. placé en dehors ; qu’au trou de. la fenêtre, foie ajufté un tuyau garni d’une lentille de verre C, dont le foyer foit à 8-ou 9 pouces de didance. Le petit verre D qui porte l’objet étant placé dans ce jet de lumière vive ? fi l’on;
- XVIÉ ' L E ç; O jliv
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- 574.^è^ows de Fhysiq.its i --L approche la lentille E, de maniéré XVII. que le porte-objet foie un peu plus JL e ço n. j0jn qU€ f0yer ^.tout ce qui eft def-
- fus paroît prodigieufement amplifié fur une muraille, ou fur une toile blanche élevée verticalement, à io ou 12 pieds de diftance vers le fond de la chambre ; & ce qu’il y a de fin-gu lier , e’eft que les images font dif-tindes à toutes fortes de diftances de la lentille. -•
- Pour bien entendre la raifon de cet effet, il faut fçavoir que la lentille E eft couverte du côré de l’objet , avec une petite lame de plomb mince, qui n’a d’autre ouverture qu’un trou percé au milieu, comme celui que pour* roit faire une épingle ; cela, fait que les jets de lumière qui partent des dif-férens points de l’objet, & qui vien** nent fe croifer dans ce petit trou', reftent dans toute leur longueur , comme dés rayons Amples & fort vifs : ils font capables par ces deux raifons, de tracer diftindement les images à différentes diftances ; & parce qu’ils fe font croifés dans la lentille, ils peignent fur le haut'de la toile , ce qui eft placé en bas furie
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- Experimentale. 577 $jetît verre blanc qui porte les objets.
- Le microfcope folaire eft encore plus curieux & plus intéreffant que la lanterne magique. Une puce écra-fée fur le porte-objet , fe voit greffe comme un mouton ; les poufliéres de papillon reffemblent à des feuilles d’oeillet j un cheveu paroît gros comme un manche à ballet ; & les plus petits infeétes, qu’on puilfe faifiravec -la pointe d’une aiguille dans les eaux •croupies, fe préfentent avec des formes & des variétés qu’on ne fe lalfs point d’admirer : mais rien n’efl fi beau que la circulation du fang, obfervée •avec cet inflrument dansleméfentere d’une petite grenouille , ou dans la queue d’un teftard ; on dirait voir une carte de Géographie, dont toutes, les rivières feraient animées par un écoulement réel.
- Mais comme l’objet eft au foyer d’un verre convexe, il peut y être ex-pofé à un dégré de chaleurqui le def-îeche trop vite, ou qui le faffe périr $ quand on craint cet accident 7 il faut couvrir une partie du verre lenticulaire , ou placer l’objet un peu plus près.? ou un peu plus loin que le vrai foyer»
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- tflliii
- ~ XVII. £ e go N
- 5ij6 Leçons de Physique î Dès les premières épreuves que fe ûs du microfcope folaire, il nie pa-' rut propre à-étendre les progrès de l’Hiftoire Naturelle ,, par la facilité; qu’il donne de voir en grand, & de deffiner certaines parties des animaux tk des végétaux, qui peuvent acquérir une tranfparence fuffifante, par la macération ou autrement. Mais cet inf-frumentÿ tel qu’il m'eft venu d’Angleterre me laiffoit quelque chofe à délirer : il n’étoit pas d’un ufage corn-mode pour toutes fortes d’objets, 8c il étoit d’an prix allez haut, pour faire craindre que tous ceux qui fe-roient en état de s’en fervir utilement, ne puifent l’acquérir fans s’incommoder. Je m’appliquai donc â fimplifierfa eonflruélion , & à la rendre telle cependant, qu’on pût examiner tout ce qu’on voudrait : celui qui eft repréfenté par la Fig* 24. a ce dernier avantage; & l’ouvrier qui les 'fait & qui les débite, ne les vend que quarante - huit livres , argent de* France
- (a) Je dois avertir ici que depuisla première' Edition de ce volume, j’ai remarqué que ces irdtrumens dont toutes les pièces étoient de bois
- ABCy
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- EXPÉRIMENTALE. 577
- jABC Fig. 24.. eft une planche: quarrée , dont chaque côté a 7 à 8 pouces. Elle efl percée aux quatre coins, pour recevoir 4vis, avec lef-quelles on l'attache fur le volet de la fenêtre, où il y a un trou rond de
- 5 à 6 pouces de diamètre.
- Au milieu de cette planche qui fait partie du volet, quand elle y eft attachée , eft un trou rond dans lequel tourne librement le tuyau D, qui porte à l'une de fes extrémités le cercle de bois plat Ee.
- Ce cercle elt percé au milieu , pour recevoir un verre lenticulaire qui a près de deux pouces de diamètre,
- 6 9 pouces de foyer ; & fur les bords font fixées deux régies de métal F ft qui porte en avant le miroir G g.
- Ce miroir, qui efl: en dehors de la fenêtre, & qui fert à jetter la lumière du Soleil fur le verre lenticulaire dont je viens de parler, peut fe tourner à droite ou à gauche avec le tuyau D 9 âc s’incline plus ou moins quand on tire, ou quand on poufle
- perdoient quelquefois la liberté de leurs mou* vemens, j’ai mieux aimé augmenter ladépenfe -d’un tiers pour les rendre plus fblides.
- Tome F. C c c
- XVII. L E ç O Nâ
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- 578 Leçons de Physique '~ la petite lame H, qui répond dansla
- XVII, chambre; de forte que par ces deux Leçon, jrçouvemens } qrï peut toujours le préfenter convenablement au Soleil, pour faire tomber la lumière de cet aftre dans la direction du tuyau D.
- K eft un. autre tuyau qui glifie dans le’premier, & au bout duquel eft fixée une petite platine de bois dur, onde buis , au centre de laquelle il y a un trou rond de 4 à 5 lignes de diamètre, & au-defibus, une efpéce de pince plate, dans laquelle s'engage le verre qui fert de porterobjet ; de manière, que ce que l’on a deïïein; de voir, fe trouve vis-à-vis du trou, Sc que le trou , lorfqu’on fait avancer le tuyau , fe met lui-même au foyer du grand verre convexe.
- La platine de bois dont je viens.de parler, a une queue qui porte deux petits bouts de tuyau de cuivre qui font relfort, & dans lefquel's glifient deux, petites tiges d’acier; aux bouts defquelles efl: fixé le porte-lentille I; ainfi, en appuyant doucement avec le * doigt, on fait approcher la lentille, de l'objet, autant qu'il efi néçefiai-re , pour voir difiinftement les im a-
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- Expérimentale. 579 ges? fur la toile qui e(l au fond de la chambre. XVII. ^
- Cette conftru&ion a cela de com- Leço n« mode, qu’on peut placer l’objet tout à.fon aife, & appercevoir quand le rayon Polaire tombe en plein fur le petit trou de la lame de plomb qui couvre la lentille : ce qui met l’ufa-ge de cet inlir iraient à la portée de tout le monde.
- Voilà quels font les inftrumens cPoptiqué les plus connus & les plus ufités. Ce que j’en ai dit ne fufiiroit pas fans doute, pour quiconque vou-droit'les çonflruire ou les perfectionner : dans cet Ouvrage qui elî purer ment élémentaire , j’ai cru devoir me borner au feul deffein d’en faire comprendre les effets.
- • Fin du cinquième Volume.
- c C 2 J
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- 5 S
- o
- }
- T A B L
- DES MATIERES,
- Contenues dans ce Volume.
- XV. L EÇ O N.
- . Sur la Lumière.
- NO t r o n s générales, & Divifîon des Ma? tiére.'s traitées dans ce volume, p. i»
- ï. S E C T I O N.
- De la nature & de la propagation de la lu-; . miér.e. 4.
- Penfée de Defcartes , fut la nature ’& la propagation de la lumière, 7.
- Penfée de Newton fiir le même lùjet. 9.
- I. Expérience qui prouve que la lumière eft l’aftion d’une matière qui eft préfente par-tout au-dcdans comme au-dehors des corps. 16.
- II. Exp. qui prouve que la matière de la lumière qui réfide à la fuperficie des corps » peut être mile en aétion par la feule clarté du jour, zi,
- ÏÏI. Exp. pour prouver que cette même matière petit être excitée par Talion dp feu, z6t
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- DES MATIÈRES. ytff
- Hiftoire des phofphores tant naturels qu’artificiels. 28.
- Réflexions fur la viteffe & fur le mouvemen! progrefïif de la lumière. 46.
- . II. SECTION.
- t)es direCiions que fuit la lumière dans fer mmvérnens. 57.
- Art. I. I>e la lumière direèle ou des principes de VOptique proprement dite, 58.
- I. Exp. par laquelle on prouve que la lumière procédant d’un point radieux, s’étend en
- forme des rayons divergens. 6?.
- II. Exp. par laquelle on fait voir que la lumière qui procède d’un point radieux , s’af-foiblit en s’éloignant de ce point, en rai-fon du quarré de la diftance. 70.
- Applic. de ces deux Expériences aux phénomènes de la vifion qui dépendent de la rec-
- • titude des rayons de lumière, de leur den-£té & de leur interruption. 72.
- III. Exp. qui montre comment de tous les points d'un objet éclairé , il part une infinité de pinceaux ou jets de rayons divergens , qui Ce croifènt à différens endroits & à différentes diftances. 90.
- IV. Exp. par laquelle on voit que ces jets de lumière après leur croifement, formentdes angles (èmblables & oppofés par leurs fom-mets à ceux qu’ils formoienî avant que de fe rencontrer. 94.
- Applic. de ces deux Expériences aux phénomènes de la vifion qui concernent la formation des images, leur fltuation , leur grandeur , leur figure , leur dégré de clarté & l’eftimation de la diftance de l’objet. 97»
- G C C iij
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- TABLE
- 582
- XVI. LEÇON-
- Sur la Lumière.
- Suite de la fécondé Se&ion.
- Art. II. De la lumière réfléchie , ou des principes de la Catoptrique.
- Difccurs prcLiminaire fur la manière dont les liirfaces réfléchirent la lumière. 141.
- I. Exp. par laquelle on apprend que la lumière fait Ion angle de rélîeftion égal à celui de fon incidence. 161.
- Conféquences de ce principe, expoféespar la voie de l’Expérience. 168.
- PREMIER CAS.
- Si des rayons parallèles dans leur incidence font réfléchis par un miroir plan. 170.
- II. Exp. qui prouve que ces rayons étant réfléchis par un miroir plan , demeurent constamment parallèles comme auparavant, Ibid»
- SECOND CAS.
- Si des rayons divergeas dans leur incidence font réfléchis par un miroir plan. 17î. '
- III. Exp. par laquelle on voit que la réflec-tion caufée par le miroir plan, ne change point le dégré de divergence des rayons. Ibid,
- TROISIEME CAS.
- s
- Si des rayons convergeas dans leur incidence . font réfléchis par un miroir plan. 175.
- IV. Exp. qui montre qu’après une telle ré-
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- DES MATIERES 583
- fledion , les rayons confervent leur même dégré de convergence. Ibid.
- Âpplic. des Expériences précédentes à l’invention des miroirs & aux différens ula-ges qu’on en peut faire, à la formation des images, à leur diftance , à leur grandeur, à leur fituation - à leur figure , à leurs mou-vemens, à leur multiplication , &c. 178,
- Effets des miroirs prifmatiques & pyramidaux»
- QUATRIEME CAS.
- Si des rayons convergens dans leur incidence font réfléchis far un miroir convexe, 196.
- V. Exp. par laquelle on voit que la réfîec-' tion caufée par un miroir convexe diminue
- la convergence des rayons. Ibid.
- CINQUIEME CAS.
- Si des rayons qui tombent far alleles entr eux fins réfléchis far un miroir convexe. 197*
- VI. Exp. qui prouve que ces rayons'deviennent divergens par la réfledion, fi lé miroir qui les renVoye eft convexe. Ibid.
- SIXIEME CAS.
- Si des rayons divergens font réfléchis far un miroir convexe. 158.
- VII. Exp. qui apprend que ces rayons deviennent plus divergens, étant renvoyés par un miroir convexe. Ibid.
- Explications de tous ces effets, ibii.
- Applic. qu’on en peut faire, pour rendre rai-fon de la foible lumière qui nous vient des C C C iv
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- 584 TABLE
- Planètes par comparaifon à celle du Soleil ÿ du froid qui régné communément fur les montagnes. &c. 202.
- Examen des images formées par les miroirs convexes, par rapport à leur grandeur, à leur diftance à leur fituation, à leur figure , &c. 204.
- SEPTIEME CAS.
- Si des rayons -parallèles font réfléchis par un un miroir concave, an.
- VIII. Exp. par laquelle on. fait voir que ces rayons deviennent convergens. ibid.
- HUITIEME CAS.
- Si des rayons convergens entr’eux font réfléchis par un miroir concave. 212.
- IX. Exp. qui montre que ces rayons deviennent plus convergens qu’ils ne l’étoient avant de toucher le miroir, ibid.
- NEUVIEME CAS.
- Si des rayons divergent dans leur incidence font réfléchis par un miroir concave. Ibid.
- X. Exp. qui preuve que ces rayons de lumiér* re deviennent moins divergens. ibid.
- Explication de tous ces effets. 213.
- Üfage des miroirs concaves, pour raffembler les rayons fokûres & pour former des foyers. 2 1 6.
- Expérience curieufe des deux miroirs. 218.
- Formation des images par les miroirs concaves , leur diftance, leur grandeur, leur tuation, 211»
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- DES MATIERES 58j
- Différentes manières de former des miroirs concaves d’une ou de plufieurs pièces. 22.8»
- Manière de mettre au teint ceux que l’on foif-me d’une feule glace. 230.
- Remarques fur les miroirs mixtes.
- Effets de- miroirs cylindriques. 234»
- Raifon de ces effets. 236.
- Effets des miroirs coniques. 235».
- Raifon de- ces effets. 240.
- Art. III. De la lumière réfractée , ou des ÿrîn» cipes de la Diof trique.
- De la réfraétion de la lumière, & des condi-’ tions qu’elle exige. 244.
- I. Exp. d’ou l’on déduit les loix de la réfraction de la lumière. 148.
- Loix de la réfraClion de la Lumière«
- I. Lot. 25:3.
- II. Loi, avec fos modifications, ibiâ.
- III. Loi. 2?4.
- IV. Loi. ibid.
- V. Loi. 2$f.
- Sentiment de Defcartes, fiir les caufès de la réfraétion de la lumière, ibid.
- Opinions des Newtoniens, furie même fujet« 260,
- Explication de plufieurs faits, concernant la vifion des objets qu’on regarde de l’air dans l’eau, ou de l’eau dans l’air. 26$.
- Remarques for les réfractions Aftronomiques. 2 ey.
- Apparences trompeufes qui s’en foivent. 272»
- Des routes que foit la lumière en traverfont des milieux plus denfes que l’air de fat-molphére, 273»
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- 586 TABLÉ
- PREMIER CAS.
- St des rayons parallèles dans leur incidence 9-pajfent d\m milieu rare dans un plus denfe, qui fait terminé par une furface plane. 276.
- II. Exp. Qui prouve, qu’en pareil cas, les rayons réfraâés demeurent parallèles en« tr’eux, ibid.
- SECOND CAS.
- Si des rayons convergent dans leur incidence traversent un milieu plus denfe que l'air, Ô* terminé par deux furfaces planes parallèles entr'elles. zi9.
- III. Exp. qui fait voir que la convergence de ces rayons diminue, quand ils entrent, & qu’elle augmente quand ils fortent d’urr tel milieu. 280.
- TROISIEME CAS.
- Si des rayons divergens dans leur incidence entrent dans un milieu plus denfe ou plus rare , terminé par des furfaces planes & parallèles entr'elles. 281.
- IV. Exp. par laquelle on voit que de tels rayons en telle circonftance perdent une partie de leur divergence en entrant, & qu’ils ia reprennent en fortant. ibid.
- Explication des Expériences précédentes. 282»
- I. Corol. concernant les milieux réfringens, terminés par deux furfaces courbes & pa-relleles. 286.
- II. Corol. touchant les milieux réfrinnens
- O
- terminés par des furfaces planes 8c inclinées entr’elles. 28S.
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- DES MATIERES. 587
- Applications Je tous ces effets à la vifîon des objets qu’on regarde à travers les milieux plus denfes que l’air , & qui font terminés par des furfaces planes, parallèles ou inclinées entr’elles. îbid.
- Effets des' prifmes triangulaires, & des verres à facettes. zyf.
- QUATRIEME CAS.
- Si des rayons parallèles pajfent d'un milieu rare dans un milieu plus denfe, terminé par une fur face convexe.
- V. Exp. par laquelle on apprend que ces rayons deviennent convergens. ibid.
- CINQUIEME CAS.
- Si des rayons convergens qni forcent d'un milieu rare , font reçus dans un milieu plus denfe) & terminé par unefur face convexe. 199.
- VI. Exp. par laquelle on voit comment ces rayons peuvent devenirplus ou moins convergens qu’ils ne le font naturellement, ou demeurer tels qu’ils font en paffant de l’air dans ce milieu réfringent, ibid.
- SIXIEME CAS.
- /
- Si des rayons divergens pajfent d'un milieu rare dans un plus denfe, terminé par une furface convexe. 301,
- VII. Exp. qui prouve que ces rayons perdent une partie de leur divergence , & qu’ils peuvent devenir parallèles & même convergens. ibid.
- Obfervation fur le point de convergence des
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- y88 TABLE
- rayons de la lumière réfraèèée. 303'.
- Explications de tous ces effets, ibid.
- Application de tous ces effets , aux bocaux ? & aux lentilles de verre dont on fe fert pour former des foyers brûlants, ou pour amplifier les images des objets. 305».
- SEPTIEME CA S»
- Si des rayons -parallèles pafent d'un milieu rare dans un milieu denfe , terminé par une fur-face concave. 322.
- VIII. Exp. qui prouve que les rayons deviennent divergens. ibid.
- HUITIEME CAS.
- Si des rayons convergent pa fent d’un milieu rare dans un milieu denfe qui fait terminé par une fur face concave. 323.
- IX. Exp. qui fait voir que ces rayons deviennent néeeiïairement moins convergeras qu’ils ne l’étoient, & qu’ils peuvent deve» nir parallèles & même divergens. ibid.
- NEUVIEME CAS.
- Si des rayons divergens fartent d’un milieu rare pour entrer dans un milieu plus denfe, qui fait terminé par une Jurface concave. 326.
- X. Exp. qui montre que ces rayons peuvent ne fouffrir aucun changement, & qu’ils peuvent auffi devenir plus ou moins divergens qu’ils ' ne le font naturellement, ibid.
- Explication de tous ces effets. 327.
- Propriétés & ufages des verres concaves, y: S»
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- DES MATIERES. j8p
- XVII. LEÇON.
- Suite des Propriétés de la Lumière, I I r. SECTION.
- De la lumière décompofèe, ou de la nature
- des Couleurs.
- Plfférentes manières de confidérer les cou? leurs. 336.
- Art. 1. Des couleurs confidèrèes dans la lumière.
- Hiftoire de la découverte de Newton. 341.
- I. Exp. qui donna occafion à cette découverte. 344.
- Conje&ures qui fervirent d’abord d’explication à l’expérience du prifine. 34p.
- II. Ex.p. .par laquelle on voit qu’une féconde réfraétion 11e détruit pas les effets produits par la première. 354,.
- Raifon de cet effet. 31?.
- III. Exp. par laquelle on voit que l’image colorée produite par le prifme de la première expérience, eft un affemblage de cercles de lumière de différentes couleurs. 357.
- IV. Exp. qui prouve que les rayons de lumière font conffamment plus réfrangibies les uns que les autres. 3 60.
- V. Exp. qui confirme cette vérité. 3 61.
- yi. Exp. par Laquelle on voit que les rayons qui font les plus réfrangibies font aufli les plus réflexibles.. 366.
- VII. Exp. par laquelle on fait voir fèpt ef-péces de lumière de différentes couleurs bieti îfiffinâes» 372»
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- 590 TABLE
- VIII. Exp. qui prouve que la couleur de chaque rayon homogène eft inaltérable. 377.
- IX. Exp. par laquelle on voit que les couleurs composes qui imitent celles des rayons homogènes , ne (ont point indécompofables comme elles. 385.
- X. Exp. qui prouve que la privation de couleur dans la lumière hétérogène, vient du mélange complet de tous les rayons fim-ples. 35>o.
- Explication des apparences qu’on obforve en regardant les objets éclairés au travers d'un prifme. 394.
- Effets fomblables à celui du prifpie. 40t.
- Différence des raye ns les plus réfrangibles à ceux qui le font le moins, déterminée par Newton. 405'. *
- Conféquence de cette différence, par rapport aux télefoopes de réfndion. Ibtd.
- Explication de l'Iris ou de V Arc-en-Ctel. 409.
- Expérience qui fait voir comment naiffentles couleurs qu’on obforve dans ce phénomène. 410.
- Art. II. Des couleurs confédérées dans les objets Ô' dans le fens de la vûe.
- Conjeâures fur la manière dont les rayons homogènes font réfléchis par les furfaces ou tranfmis par les épaiffeurs des corps. 418.
- I. Exp. de laquelle on peut conclure que la réfledion & la tranfmîflion de telle ou telle efpéce de lumière, dépend du dégré de ténuité des parties qui compofent le» corps qu’on nomme colorés. 426. .
- II. Exp. dans laquelle on produit plu/îeurs faits qui rendent cette fuppohtion très-plâu-
- ffble. 431.
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- DES MATIERES. 5pr
- Raflons de plusieurs effets naturels, tirées de cette Expérience. 43 6.
- Influence de l’air fur plufieurs changemens de couleurs. 438.
- Changemens de couleurs caufés par les fermentations. 445.
- Précautions de pratique, pour rendre les couleurs fixes. 446.
- Caufes de la tranfparence & de l’opacité. 448.
- III. Exp. qui prouve que la tranfparence a pour . principale caufê l’homogénéité des parties. 450.
- -Obfervation de pl fleurs faits qui .concourent à prouver la même chofê. 431.
- IV. Exp. par laquelle on prouve que l’opacité vient d’un affemblage de parties hétérogènes, & d’une porofité irrégulière & mal
- ' allignée. 434.
- Explications de plufieurs effets qui ont rapport à cette Expérience. 436.
- IV. SECTION.
- Sur la vif oh & fur tes înjlrumens d’Opnque0
- Deux fortes de vifîon à diütinguer. 461»
- Art. I. De la Vijion naturelle.
- Defcription de l’œil & fes fondions. 464»
- I. Exp. qui repréfente artificiellement la vi-fion. 4''2.
- Obfervations fur les fondions de l’œil, fur fes différentes maladies, & fur divers phénomènes qui concernent la vifion natu-, relie. 474.
- Deux couleurs confidérées dans le fens de la vite. 307.
- Des couleurs accidentelles. 310.
- |/ifion des objets noirs. 51$.
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- 552 TABLE DES MATIERES.
- Art. II. De la Vifion aidée -par les injlrumens d'Optique.
- Invention & ufage des lunettes} tant convexes que concaves. $19.
- Leurs propriétés démontrées par une expérience. 528.
- Chambre noire, par qui inventée. 525?.
- Delcription & ufage d’une chambre noire très-portative & très-commode. 532.
- Pplemolcopes de différentes façons. ^3 5'.
- Boîtes optiques de différentes conftrudions» avec l’explication de leurs effets, s 3 7.
- Télefcopes de réfradion & de réfledion, leur hiftoire, leur ulage & l’explication de leurs effets, f40.
- Microlcopes {impies &compofés ; depuis quand inventés: raifons de leur? effets. *57.
- Lanterne magique , (on Auteur , fa conftruc-tion : explication de lès effets. 567.
- ,M'icro{copé folaire , dans quel temps, & par qui inventé ; fa delcription , & l’explication de fes effets. 572..
- Fin de la Table des Matières dit Tome cinquième.
- WtM'
- Le Privilège ejl dans les précédons Volumes0
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TOME 6
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- LEÇON S
- DE PHYSIQUE
- EXPÉRIMENTALE.
- Par M. l'Abbé NOLLET, de F Académie Royale, des Sciences, de la Société .Royale de Londres , de l’injlitut de Bologne, Crr. Maître de Phyjiqüe O* d'Hijloire Naturelle des Enfants de France, &* Profejfeur Royal de Phyjiqüe Expérimentale au Çollege de Navarre.
- TOME SIXIEME,
- A PARIS,
- Chez Hippolyte-Louis Guérin , Sc Louis-François Delatour , rue S. Jacques, à S. Thomas d’Aquin.
- M. DCC. LXIV.
- Avec Approbation cr Frivilege dit Roi*
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- EXTRAIT DES REGISTRES
- de l’Académie Royale des Sciences.
- )
- Du 18, Janvier i7^4>.
- MOnfieur F e z o u t & moi, qui avions été nommés pour examiner le fixieme Volume des Leçons de Phyjique Expérimentale de M. l’Abbé N o l£et, en ayant faitnotre rapport , l’Académie a jugé eet Ouvrage digne de l’impreffion : en foi de quoi j’ai ligné le préfent Certificat. A Paris , ce 18 Janvier
- ,1764. • • . •.......
- GRAND JEAN DE FOÜCHY, Secrétaire perpétuel de l’Académie Royale ^ des Sciences.
- On -trouvera h Privilège dans hs Volumes précédents.
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- AVIS AU RELIEUR.
- Les Flanches doivent être placées de maniéré qu en s ouvrant, elles puifi fent finir entièrement du Livre 9 voir à droite dans For dre quifisit.
- Tome Si X i e m ,e.-; ;
- ••• >*•, ' 1 » ' v J . ’ - •
- Pages.
- XVIII. Leçon. 8 . '.
- i* . .
- 44 • •
- ét • «
- 74 » •
- 5>6 . .
- 144 • •
- Planches
- » • # I
- • • • 2r
- • •; •
- XIX. Leçon. 176
- 184
- 154
- 210
- 228
- • • • •
- XX* Leçon. 250
- jiô • . . . . . .
- 338 ...... .
- 35o.......... .
- 382 .......
- XXI. Leçon. 468 ...... . 1
- 48^....................z
- .5°4 •••*. ». 3
- LEÇONS
- h H VA w H H
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- A
- EXPERIMENTALE,
- XVIII. LEÇON.
- Sur les mouvements des A (1res & fur les Phénomènes qui en réfultent,
- pre’s avoir traité de la lu- « -
- miere dans les deux demie- XVIII. res Leçons, il convient de Leçon.' donner dans celle - ci une idée des corps célefles qui en font comme la fource principale , & de ' faire connoître les diverfes révolutions , foit réelles fôit apparentes , qui nous les montrent fuceeffivement fous différentes phafes , & en diffé-Tome VL A
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- 2 Leçons de Physique - ""T- rents lieux du Ciel. Rien afïurément XVIII. n’eft plus digne de notre curiofité Leçon. qUe ce brillant fpeélacle, que la nature fait éclater nuit & jour à nos yeux ; il efl fi beau, il efl fi magnL fique, & le globe que nous habitons en efl une fi petite partie, qu’en y réfléchifïant , un homme modefte n’oferoit croire qu’un fi grand appà-reil ait été fait uniquement pour lui âc pour ceux de fon efpece.
- Quel dut être l’étonnement de la créature raifonnable qui apperçut pour la première fois tant de merveilles autour d’elle! Avec quel inté? rêt, avec quelle , attention les premiers habitants de la terre ne durent-ils pas remarquer la variété de tous ces grands luminaires, leurs difpa-, ririons, leurs retours, l’accroiffemeht & la diminution fuccefîive des uns la fplendeur confiante & inaltérable des autres ! Faut-il s’étonner que l’Af-tronomie foit auffi ancienne que le monde;que nous devions les premiers éléments de cette fcience à des gens grofïiers , & qui: n’avoient probablement pour toute difpofition à cette étude , que beaucoup de loifir, ,&
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- •Ex P .é,R I M E N T À L E. î J la 'nécefîité de pafifer la nuit dans les ?— •champs? (a) XVIII.
- . La curiofité feule auroit fait fans Leçon, doute des Agronomes : mais l’infpe-étion des aftres &:la connoilfance ; de leurs mouvements offroient aux hommes un avantage précieux, qu’ils ne.pouvoient avoir autrement; elles leur offroient un moyen commode, de mefurer la durée de leur vie. Sc celle de tout ce. qui fe.pafle dans la naturé; les heures, les jours, les mois, les années, les fiecles, & c, ne font autre chofe que des portions de temps indiquées , mefurées par les révolutions périodiques du foleil, de la lune , des étoiles &c; fans cela tous çes mouvements artificiels que nous, nommons Horloges, ne nous feroient prefque d’aucune utilité, parce que n’étant juftes que-par imitation , ils ne le feroient plus, s’ils n’avoient point .de modelés. :: \
- C'a) On croit communément que ce furent les bergers de Chaldée, qui commencèrent à obfèrverle Ciel avec méthode ils y furent invités par la beauté de l'objet; & la néceffité oe'veiller à'ieurs troupeaux parqués pendant la nuit, leur en offrit l’occafion & le" loifiri '
- Aij
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- XVIII. Leço n. -
- 4 Leçons de Physique Enfin 4a grandeur majeftueufe du firmament, la magnificence & l’harmonie qui régnent dans toutes fes parties , font autant de prodiges qui nous rappellent fans cefle la profon* de fagefle 8c la toute - puifiance du Créateur, 8c qui nous invitent à le reconnoître & à le glorifier : Çœli enarrant gloriam Dei, - . t
- Ce n’efl: point unTraité d’Aftrono** mie que j’entreprends de do'nner.ici :* nous en avons qui font écrits en François 8c de main de maîtres ( a) ;i j’y renvoie ceux qui fe dellinent à être Aftronomes de profelfion, oif qui voudront s’infirnire plus ample-' ment de ce qui concerne le Ciel, 8c apprendre les différentes méthodes, par lefquelles on acquierf& l’on perfectionne cette fcience : je n’ai en vue pour le préfent que les perfon-nés du monde à qui il convient de favoir ce qu’il y a de plus commun
- (a) Elémen? d’Aftronomie, par feu M. de 1740. . >
- Institutions agronomiques, par M. Lemo-nier. 1746.
- Leçons élémentaires d’Aftronomie 5 par ..feu JW. dè la Caille. 1761. 1 ;
- - 1 * t ; _ . v i
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- Expérimentale. 5:
- : & dé plus intéreiïant dans cette ma- —n-ii'h tieté , & qui n’ont pas le loifir ou XVIII. la commodité de puifer ces con-< noiflances dans les fources.
- Jë fuppoferai cependant que l’on
- - connoît les principaux cercles de la : fphere célefte , leur correfpondan-
- ce avec ceux qu’on a imaginés pour divifer la furfaee de la terre, les dé-grés de longitude & de latitude &c , parce que ce font autant de connoif-fanees qu’on ne manque gueres de faire entrer dans la première éducation ,•&.que l’on trouve dans tous les traités les plus élémentaires de
- - Géographie.
- Attribuer aux corps célêfles, des syftème aP grandeurs * des polirions $ des dif- tronomiîuc* tances, des mouvements tels qu’on en puilfe tirer une explication plau-lible de tous les changements périodiques qu’on obferve dans le Ciel * voilà ce qu’on appelle faire un fyf-tême Aflronomique : il. eft à préfumer que les premiers Obfervateurs ont été tentés d’en faire, ôc qu’on en a fait beaucoup avant que d’en trouver un qui pût s’accorder palfa-blement avec les obfervations, Sc
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- '6 Leçons dè 'Physique y.,!?..11 avec les idées que les Phÿficiens - XVIII. avoient conçues des raiforts de la na-•Liçon. ture; & comme par fuccefifion de, temps les Uns & les autres ont acquis de nouvelles connoiflancés, tel fyf-tême Agronomique avôit pu paraître d’abord très - heureufement imaginé, qui par la fuite s’eft trouvé fort défectueux, foit parce qu’il ne quadroit plus avec les nouveautés qu’on découvrait de jour en jour, foit parce qu’il fuppofoit des chofes dont on avoit reconnu l’impolhbilité.
- Tel fut par exemple celui qu’on attribue à Ptolomée.(a), qui prenant toutes les apparences pour clés' réalités, faifoit tourner les Ci eux en 24 heures autour de la terre , mouvement dont la rapidité à paru pref-qu’inconcevabîe 8c hors de vraifem-blance quand les diftances des Af-tres à la terre ont été mieux connues. (b ) .
- (a ) Célébré Mathématicien du deuxieme fiecle qui vivoit en Egypte.
- (b) Un corps qui tourne réellement autour d’un centre fait, par chaque révolution, un trajet dont l’étendue égale plus de fix fois celui qu’il auroit à faire, pour aller dire&ement au centre de la circulation ; d’où fl luit que fi la
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- E X P é R î M Ê N T A L E. 7 i Je regarde comme une choie inu- — tile de rappelîer ici les hypothèfes XVIII. de cette efpece, qui font tombées Leçon, en difcrédit, & de rapporter les rai-fons qui les ont fait rejetter : je m’arrêterai tout d’un coup à celle qui convient le mieux à mon deffein , 8c qui efl; généralement reçue aujourd’hui. Je fui vrai la doéïrine de Copernic (a) perfedionée par Kepler ' & par les Aftronomes de nos jours ;
- 8c pour la rendre plus fenfible, 8c repréfenter plus aifément les différents mouvements qu’on attribue aux
- diftance du corps j4.au point C, (Fig,. i ) eft grande, & que la durée de la révolution entière foit petite, comme cela eft pour la plupart des Aftres, la circonférencè AB D, qu’il a à décrire, exige de lui qu’il Ce meuve avec une rapidité exceffive & peu naturelle, qu’on ne doit point iuppolër quand on peut s’en paffer.
- ( a ) Grand Mathématicien né à Thorn dans la Prude Royale fiir la fin du quinzième fiecle.
- Il n’eft pas le premier inventeur du lÿftême qu’il a publié : fort long-temps avant lui on avoit penfé à faire tourner toutes les planètes autour du Soleil ; mais il a perfe&ionné ces idées ; & après lui Kepler1, autre Aftronome Allemand; & Galilée, Phiiofophe Italien, y ont fait encore beaucoup d’améliorations. • - .
- A iv '
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- ;8 Leçons de Physique = corps céleftes, je ferai * ufage - d’un XVIII. inftrument que jé nomme Planétaire Leçon. ^ qUe j>aj des Orreries (a) des
- Anglois : c’eft une efpece de tam-Pianétaïre bour à douze faces ou côtés (Fig. 2.) ou c|rrene.J dans l’intérieur duquel eft un aflêm-blagé dé roues & de poulies, que l’on met en jeu par le moyen d’une manivelle.
- Le deffus de ce tambour eft une platine de métal , ordinairement peinte en bleu ; elle eft mobile fur fon centre, qui efttraverfé par une .tige d’acier forée, longue d’un pouce & demi ou environ, & revêtue de deux canons de cuivre, l’un plus court que l’autre.
- Ces deux canons qui tournent librement l’un dans l’autre & fur la tige d’acier,reçoivent fucceftivement différentes pièces qui-font mifes en mouvement parle rouage mentionné ci-deffus.
- y
- (a) Le feu Do&eur Delàguilliers qui failbit fconftruire (Je ces inftruments pour les amateurs j m’a dit qu’il les. nommoit ainfi, parce que Milord Orreri, fèigneur Anglois, qui avoit du goût pour l’Aftronomie, étoit un des premiers qui en eût fait faire, & qui les ayoit mis $n Vogue, . '
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- ToM-VI. XVIII. LEÇOJST . pl. I .
- Fie. 3
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- E x p è R i m'e n t a l e. r 9 Vers ie bord de la grande platine
- , eftjun cercle divifé en autant de par- XVIII. ties qu’il y a de jours au mois de kEǰM‘ la Lune , & au centre duquel* pafle encore., une tige d’acier autour, de laquelle fe meut librement un canon de cuivre. La tige & le canon reçoivent certaines pièces dont nous parlerons par la fuite, & leur communiquent des mouvements, quand ,on fait tourner la platine. Voyez la Figure 3. qui repréfente 1, ..la tige d’acier forée au centre de la. platine bleue : 2,1e canon qui recouvre immédiatement cette tige : 3 , le canon extérieur : 4, la tige qui eft au centre du cercle lunaire: y, le canon qui recouvre environ la moitié de la longueur de cette tige.
- La platine bleue tourne horizontalement dans un grand cercle qui forme le bord du tambour; ce cercle a un pouce 7 de largeur, & porte deux divilions, l’une de 3 60 parties avec les 12 lignes du Zodiaque , 8c l’autre de 36^ parties avec les 12 mois de l’année.
- Ce premier cercle, eft furmonté de deux autres tout-à fait femblables 8c
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- io Leçons dï Physique elévés parallèlement au-delfu-s de lui X'VïlI. à la diftance de 8 degrés chacun, Leçon, pour comprendre toute la largeur de cette Zone du Ciel étoilé , qu’on nomme le Zodiaque, celui du milieu repréfentant l’Ecliptique,
- Les trois cercles font percés d’un trou rond chacun au ligne du Bélier, & c’eft par-là qu’on fait defcendre la tige de la manivelle fur un quatre qui déborde un peu le plan du fécond cercle, pour faire tourner la platine.
- Quand on veut faire tourner les canons 2 & 3 qui font au centre, avec les pièces dont ils font chargés, on fait entrer la tige de la manivelle dans un trou pratiqué à celui des côtés du tambour où eft peint le ligne du Bélier, & quand on a pris la précaution de faire répondre une marque * qui eft au bord de la platine bleue juftement à une pareille marque qui eft au bord intérieur du premier grand cercle, la tige de la manivelle entre fur un quarré qui fe préfente à elle , & par lequel elle mene le rouage.
- - Toutes les pièces qui dépendent
- grande
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- Expérimentale, i ï de - cette machine font renfermées j”*" : dans un coffret E, F (Figure 4. ) & XVI II. diftinguëes par des lettres : nous les Leçon*
- ' ferons connoître à mefure que nous aurons occafion de les mettre en ufage.
- Dans cette machine, comme dans toutes celles qui ont été faites jufqu’à préfent pour répréfenter les mouvements des corps céleftes, il n’a pas .été poffible d’obferver les proportions de grandeurs ni de diftances ; pour yfupplëer en quelque façon, j’ai fait peindre les planètes principales & le foleil fur la grande platiné , avec leurs grandeurs relatives ;
- & les fatellites de Jupiter & de Saturne , avec leurs orbites proportionnées. ; -
- Je ne puis m’empêcher de remarquer ici que le planétaire dont je. fais ufage a un avantage très-confi-dérable fur les Spheres mouvantes qu’on a faites en France & ailleurs depuis <yO ou 60 ans. Dans celles-ci, on s’eft piqué de repréfenter tout à la fois, 8c de faire voir d’un coup d’oeil tout le fyftême célefte en mouvement.. C’efl une -’c-hofe agréable 8c
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- •12 Xeçon s de Physiqüe g, —s.curieufe pour quiconque l’entend XVIII. & Je connoîtdeja: mais un infiniment • E Ç 0 N# qui exécute en particulier chaque ef-;pece de mouvement & de révolution, qui ne met fous les yeux du fpeç-tateur, que ce qu’on a deffein de lui : faire comprendre , -me femble plus' utile, pour rendre fenfibles les pre-,\miers principes d’Âfîronomie à ceux ; qui n’en ont encore aucune notion ,
- . §c qui ont peine à les . faifir quand leur attention fe trouve partagée : c’efl précifément ce que l’on trouve . dans celui-ci, & l’expérience de 3 o, ..années m’a prouvé que cet avantage efl réel. .
- • 1, . ^
- Lifa • ‘ 1~-n‘ ^ ™ jim
- I. S E C T I O N ,
- > < ^
- *
- . Dans laquelle on donne une idée gê-- nérale des Phénomènes célejîesyfélon le fyjlême de Copernic« -
- ' * ♦
- * K/ %
- PREMIERE Ope RATIO ET.
- AYant placé le Plànétaire fur une table dans un lieu éclairé» prenez dans le coffret la piece A w
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- l'OiVr. VI . XVIII . LEQDÈf. PL. :2
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- Expérimentale, 13' qui eft repréfentée féparément par la Figure $ ;.faites entrer fa tige de fer dans la broche forée qui eft au centre de la platine bleue; dirigez toutes les branches vers différentes parties du Zodiaque, & tournez lés boules de façon que tous les hémi-fpheres blancs regardent la .boule dorée qui eft au centre.
- Imaginez alors que vous avez fous' les yeux une coupe diamétrale de notre Univers; que de-tout le Ciel des étoiles, on n’a refervé, que cette bande qu’on nomme le Zodiaque, le refte des deux hémifpheres étant fupprimé ; que le Soleil repréfenté par la boule dorée S, occupe le centre de ce vafte efpace; qu’autour de lui & à différentes diftances , tournent toutes les planètes : fçavoir,1 Mercure, Vénus, la Terre, la Lune, Mars; Jupiter & Saturne avec leurs Satellites.
- Vous reconnoîtrez ces PJanetes à leurs cara&eres , & vous imiterez leurs différentes révolutions en faj-fant tourner avec la main les brap-ehes de cuivre qui les portent; de forte que fi elles laiffoientdes traces
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- 14 Leçons de Physique — de leur mouvement, vous auriez
- XVIII. fix cercles concentriques autour de Leçon. ]a boule dorée , i autour de la terre, 4 autour de Jupiter & $ autour de Saturne. Voyez la Fig. 6. (a)
- Applications,
- Cette repréfentation, toute imparfaite qu’elle eft, aidera beaucoup uneperfonne qui n’eft point initiée, à comprendre ce que nous avons à dire de la nature, du nombre, de la figure, de la grandeur, des pha-fes, des polirions refpe&ives , des mouvements de tous les corps cé-leftes.
- Nous devons diftinguer deux fortes d’aftres : les uns lumineux par eux-mêmes brillent de toutes parts & illuminent tout ce qui les envL ronne. jufqu’àune certaine diftance ; tel eft le Soleil, telles font les Etoi^ les qu’on appelle fixes. Les autres
- (a) Ceci ne doit être pris que comme une efquilîe groffiere ; nous verrons par la fiiite que les révolutions des Planètes ne fe font point dans des cercles concentriques, pas même dans des cercles».
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- Ex ÎÊRIMENTALE. I £
- font des corps opaques comme la ...«
- terre que nous habitons, & ne de- XVIII. viennent lumineux qu’en réfléchif- Leçon», fant la lumière qui leur vient d’un autre aftre. Çeft pour cela que nous repréfentons ici le Soleil par une boule dorée dans toute fa furface ;
- 8c les- Planètes , par d’autres boules moitié noires & moitié blanches, pour lignifier qu’elles ne font lumi— neufes, que par celui de leurs hémih pheres qui efl tourné directement vers le Soleil.
- Les Etoiles s'appellent fixes: ce n’eft point qu’elle foient abfolument immobiles ; elles ont au moins des mouvements apparents , puifque-nous les voyons tous les jours fe lever 8c fe coucher, 8cc ; mais c’eft que toutes leurs révolutions fe font fans qu’elles changent de pofition, ref-peétivement les unes aux autres confidérez les 7 Etoiles qu’on nomme le chariot ou la grande ourfe ; elles font toujours arrangées de la même maniéré : il en efl de même des autres.
- • Planete lignifie ajtre errant : ce n’eft pas pour faire entendre que les Planètes n’ont point de’mouvement ré-
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- 16 Leçons de Physique ===== glé, ni qu’elles fe meuvent au hazard; XVI II. on les a nommées ainfî , par oppofi-Lhçôn. t'on aux p;toi]es 9 qui, comme nous l’avons dit, marchent toutes enfem-ble d’un mouvement commun ; au lieu que celles-ci changent continuellement d’afpeéts entre elles, les unes allant plus vite que' les autres , & faifant leurs révolutions entières en moins de temps.
- En confidérant le Ciel pendant une belle nuit, nous croyons voir toutes les étoiles attachées à une voûte bleue ; & il nous femble que la terre fur laquelle nous fommes ,• efl: juhement au centre de ce vafle hémifphere ; il y a pourtant bien à rabattre de ces apparences.
- • Ces aftres, qui nous parodient fixés à la concavité d’une même fphere , il faut croire qu’ils font placés à différentes diftances de nous , dans la profondeur immenfe de l’efpace créé; & c’eft probablement une des raifons par lefquelles les uns nous femblent plus petits que les autrès.
- L’efpace qui efl entre deux étoiles n’offrant à nos yeux aucun corps éclairé ni éclairant, devroit nous pa-
- roître
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- ;E X P É R I M E NT ALE. '17 roître parfaitement noir, comme il arrivé lorfque nous regardons dans XVIII. un trou très-profond d’où il ne vient ^E ç 0 aucune lumière. Si le Ciel nOUS pcl- Couleur rdît bleu, cen’eft pas lui qui eft caufe da .de cette apparence, cefî notre at-mofphere ; c’efl: ce fluide compofé d’air & de vapeurs, qui fe fait ap-•percevoir , en réfléchiflant vers nos yeux des rayons de lumière qui n’ont point la force de percer fon épaif-leur : ceci demande d’être expliqué un peu davantage.
- La lumière telle qu’elle nous vient •des aftres,eft compofée de rayons de différentes couleurs, comme nous l’avons prouvé d’après Newton; & parmi ces différentes efpeces de lumières, les plus foibles, les plus ré-fle&ibles font celles qui nous font voir les objets bleux Sc violets. La lumière des affres réfléchie par la furface de la terre, fe jette dans l’at-mofphere, en reprenant la route du Ciel ; mais comme ce fluide qui nous enveloppe de toute part, a une épaif-feur confidérable , il n’y a que les rayons les plus forts, tels que les rouges, les jaunes , & peut-être les Tome VL B
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- •ï8 Leçons de Physique : verts, qui la travéffent entièrement:;
- XVIII. les bleux & les violets trop foibles Leçon* pour avoir le même fort, font renvoyés Vers la terre par le fluide même, qu’ils n’ont'pu percer-, & nous le font voir, fous la Jeouleur qui leur éft propre.
- Si l’on trouve que cette explication ait befoin d’être foutenue par •quelque exemple ; entre pîufieurs que je pourrais citer,.j’en çhoifis -un que tout le monde peut obfervër:
- , fl vous rencontrez une piece'd’eau bien claire, profonde de douze à quinze pieds, Sc dont le fond foit brun ou noir, elle vous paraîtra toujours d’un bleu violet. Cet effet-eff fi marqué, que quoique je m’yât-tendiffe , je n’ai pu m’empêcher -'de puifer de pareille eau dans un verre à boire , pour m’affurer qu’elle né contenoit aucune matière étrangère qui lui pût donner cette 'teiritëJDè tous les rayons de lumière.qui- pénètrent dans une pareille maffe , ;il n’ÿ a que les rouges, les jaunes, Sccqui arrivent au fond, & qui n’en reviennent point, fl ce fond eff de nature à les éteindre: les bleux, les violets*
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-
- ta
- ExPÉRIMËNfÂl É. î,0
- '&c,,qui ne vont point jufques là,font renvoyés vers l’oeil du fpeètateur.
- - Quand l’air eft chargé de brouillard , le Soleil & . la Lune nous par roifTent rouges, parce que de tous les rayons de lumière que ces deux aftres nous envoient, il n’y a alors que les plus forts qui percent juf-qu’ànous. Ën pareil cas, notre globe avec fon atmofphere doit paroître d’une couleur pâle .& tirant fur le ;bleu, aux habitants de la Lune, s’il
- XVII l.
- L £ Ç c Ni
- y en a.
- Si nous nous croyons au centre de toutes ces étoiles qui nous entourent , 8c qui forment, par leur, af-femblage., .ce. que nous appelions ie Ciel ou le Firmament, c’eft qu’elles environnent un efpace fi prodigieu-fement -étendu, que la diftance qui nous fépare du vrai centre de cet Univers ne doit être comptée pref-.que -pour rien, quoique fui-vant fef-timation commune, elle excede 30 millions de nos l ieues de France. *
- Pour aider le Leéteur à comprendre ceci, faifons une fuppofition-; imaginons qu’un homme eft dans une plaine bien découverte de -très-
- Bij
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- 20 Leçons de Physique - vafte , au milieu d’un pays planté XVIII. d’arbres qu’il puiffe compter ou Leçon. JiflingUer ]es uns des autres. Quand les contours de cette plaine forme-roient toute autre figure que celle d’un cercle, cet homme , s’il n’a point d’ailleurs quelque raifon de penfer autrement , fera naturellement porté à croire que tous ces objets qu’il apperçoit au loin ôc tout autour, terminent un efpace circulaire , dont il occupe le centre: il fe le perfuadera , quand même il feroit à un quart de lieue de ce point central où il croit être. Il penfera auïïi que tous les arbres qu’il apperçoit au - delà de cette plaine, font à égales diflances de lui, quoique les uns foient peut- être de deux ou trois cents pas plus reculés que les autres. Enfin s’il voit dans le lointain un autre homme entre les arbres & lui, il croira volontiers que cet homme efi: comme eux à l’extrémité de la plaine, quand il s’en faudroit de beaucoup. Et fi au lieu d’un homme , il en voit deux à des diftances inégales de lui , il ne pourra pas dire lequel des deux eft le plus éloi-
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- Experimentale. 21 gné , à moins qu’en cheminant, l’on ne pafle par devant ou par derrière l’autre. L’expérience familière & commune de tous ces effets doit donc nous faire penfer que les étoiles étant fi loin de nous, c’eft par i’impoflibilité où nous femmes de connoître leur diftance abfolue , & leurs différents degrés d’éloignement , que nous attribuons la figure fphérique à l’efpaee qu’elles renferment entr’elles , & que nous les croyons toutes appliquées à une même furface.
- Mais comme ces étoiles font fixes r c’eft-à-dire , qu’elles ne changent point de pofitions refpeétives entr’elles, & que l’oeil eft fur d’en rencontrer dans tout le contour des deux ; fi l’on fait bien les diflinguer les unes des autres , elles peuvent fervir au fpeélateur qui efl: cenfé être au centre de l’univers, à mesurer la marche des aftres intermédiaires , à reconnoître ceux qui vont plus vite ou plus lentement ÿ ceux qui font plus près ou plus éloignés. On voit par-là que t’Aflronomie a dû commencer par îa conno-iflance de ce qui concerne les étoiles fixes.
- XVIII.
- Leçon*
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- 22 Leçons de Physique . S’il n’y avoit eu qu’un petit nom* XV-IIT. bre d’étoiles , on les a'uroit diltin-Leçon.- guées toutes par des noms propres;
- . Confteiia- & Pon fe feroit affuré de la p.ofition de chacune, en mefurant, fuivant les •réglés de la Trigonométrie fphéri-que, tous les arcs du Ciel qu’elles comprennent entr’elles, ou, ce,qui revient au même , .en déterminant leurs degrés de longitude & «de latitude. Mais le premier catalogue •qu’on en ht , il y auprès de îpoo •ans (a) , en contenoit 1022,8c il ne les contenoit pas toutes a beati.-cou.p près. 11 parut donc que c’étoit une chofe trop pénible que d’impo-fer tant de noms., encore plus dé' les retenir dans fa mémoire ; & la détermination du lieu de chaque «étoile , étoit un ouvrage «de longue; haleine , fujet à révifion , 8c qui né pouvoir fe faire 8c fe perfedionner., qu’avec beaucoup de temps. ...
- Ces confidérations portèrent les •premiers Aftronomes à partager toutes les étoiles connues en plufieurs
- (a) Hipparque qui a le premier confirait un Catalogue desEtoiles fixes, vivoit plus de 100 ans avança nailTance de Jefùs-Chrift. !
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- Expert mëntâlt. • 'i% groupes ou affemblages , "que ;ron:=== nomma' Cohflellations , 8c à qui l’on XVI11. donna' les noms & les figures de di- L E § G N'* vers perfônnages célébrés , 8c même de plufieurs animaux , inftr-uments ou machines , que la fable avoit tranfportés au ciel (a).
- Ptoîomée en forma 48 ; favoir, 12 autour dé l’écliptique , 21 dans la partie feptentrionale, & 1 $ dans la partie méridionale du Ciel.
- Les conflellations qui entourent l’écliptique , 8c qui rempliffent cette Zone du Ciel qu’on nomme le Zodiaque, font,
- Le Bélier. y\
- Le Taureau, y ‘
- Les'Gémeaux, y L’Écreviffe.: <%>
- Le-Lion. n
- La Vierge.. . rrp’:
- La Balance. . & Le Scorpion.: itL Le Sagittaire. 44 Le Capricorne, yo Le Verfeau. sæ Les Poiffons. x
- Constellation s de P Hémifpkere feptentrionaL .. ..
- La petite, Ourfe. I La grande Ourfe.
- (a) L’origine'de fous ces noms, qui ont pâlie de l’antiquité,julqu’rà nous, eft un point d’érudition .aflèz curieux , mais lùr lequel je ne. puis" m’arrêter ; on' peut voir ce qu’en ditM. Pluche dans Ion Hift. du Ciel, &c.,
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- XVI11.
- IsSgON.
- 24 Leçons d . Le Dragon. Céphée.
- Le Bouvier.
- La Couronne Boréale. .'Hercule.
- La Lyre. L’Oifeau ou le Cygne. Gafïiopée. Perfée.
- Physique Le Cocher. .
- Le Serpentaire.-Le Serpent.
- La Fléché. L’Aigle.
- Le Dauphin.
- Le petit Cheval. Pégafe.
- Andromèdes. • Le Triangle. . >
- Constellations de.. l’Hémifphere
- méridional*
- La Baleine. Orion.
- Le Fleuve En-
- dan.
- Le Lievre.
- Le grand Chien. Le petit Chien. Le Navire. L’Hydre.
- La Coupe*
- Le Corbeau;
- Le Centaure. „ Le Loup* L’Autèî. . La Couronne Méridionale.
- Le Poiffon Auf-tral.
- Mais toutes les étoiles connues n’ayant pu être comprifes dans ces figures, celles qui fe font trouvées dehors , fe font nommées étoiles informesr La
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- Experimentale. 25 * k-- L'a Navigation a procuré aux Astronomes modernes îe moyen d’aller ' b^bferver les parties de l’hémifphere aulfral que les anciens n’avoient point connues, & que nous .aurions ignqrées. nous - mêmes, parcequ’un grand nombre de ces étoiles ne parodient jamais fur l’horizon en Europe. Cela fit ajouter aux.48 conf-tellatiôns de Ptolomée les 12 fui-
- XVIII.
- Leçon,
- vantes
- ( u :
- Le. Paon.
- La Grue. .
- Le: Tou cari..
- Le Phénix.
- La Dorade.; Le.'PoifTon Volant.,'
- L’Hydre Mâle»
- Le Caméléon. La Mouche. L’Oifeau de Paradis.
- Le Triangle Auf-tral.
- L’Indien.
- T S*' , • •
- ; ; i t ' . w
- -. L’invention. ides. Lunettes conitrl-bua encore beaucoup à. groffir le catalogue des étoiles * & à former . de nouvelles çônftellations, même dans la partie feptentrionale du Ciel ; de forte qu’au commencement dé çe fiecle, Flamfted, Affronome Anglois , avoit porté , à 3000 le Tome VL C
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- XVI11. Leçon.
- ù.6 Leçons de Physique nombre de celles dont les lieux étoient déterminés y 8c cela a 'été encore beaucoup augmenté, depuis par l’exaét 8c infatigable Abbé dé la Caille , qu’une • mort prématurée vient de nous enlever , au-grand, dommage des fciences, 8c au grand regret de tous les honnêtes gens-qui l’ont connu. ' :
- • Au - commencement -du dernier lîecle , un Allemand nommé’ Jean" Bayer , ht une chofe ingénieufe 8c utile à ceux qui ont befoin de bien connoitre le Ciel étoilé. IL publia des Cartes célefles , oùdes' étoiles de chaque conhellation font1 défi-’ gnées par des lettres grecqueslou-latines; deforte, par exemple, qu’au-lieu de cette périphrafe, VÉtoile de, la fécondé grandeur qui ' eji à Vextré--mhé de la queue de la grande Ourfe, on dit fimplement - TEroi/e '» de là grande Ourfe, '&'e. > —
- Quoique le nombre des étoilés connues foit fi grand, qu’on a été-obligé de prendre toutes les mefures dont je viens-de parler, pour y mettre de l’ordre , 8c pour les reconnoîtré; cependant fi nous confidérons que
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- :i Ex P ÉRI MEN TAL E. ' - 2.J l’on ne peut , jamais voir que .la moitié, du Ciel à la fois ; que de toutes celles qu’on trouve fur les Catalogues il y en a beaucoup qui. ne s’apperçoiventqu’à l’aide des télef-copes, nous ferons obligés de convenir que dans la plus belle nuit, & avec le Ciel le plus découvert, la meilleure vue n’en peut compter 1200, Ce qui paroît incroyable ; car en pareil cas, il n’y a perfonne quf ne s’imagine en appercëvoir des millions. Cette illüfion ou fauffe ap-‘ parence, vient probablement de ce que ces lumières vives & fcintilîan-tes , font des imprefîions ' trop fréquentés , &pour ainfî dire, trop ferrées àu fond de l’oeil j pour -faire naître desN idées diftindes. Nous nous- exagérons le nombre des objets , quand nous défefpérons de pouvoir les compter.
- J’ai déjà dit que toutes les étoiles ne nous paroiffent- point également groffes. Cette différence peut venir de leurs différents degrés d’éloignement , & c’efl la râifon la plus naturelle qu’on en puiffé donner : mais il efl poffible auffi- qu’elles différent
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- XVII ï.
- !< £ Ç O N.
- 28. Leçons de Physique : réellement de grandeur entr’elles/' ou que les unes foient de nature à briller davantage que lés autres que fait-on même fi ces aftres, au lieu d’être des globes , n’auroient pas une figure applatie , avec un mouvement fort lent de rotation,
- , qui nous préfenteroit ceux-ci fous une plus grande face , ceux-là fous une plus petite ? on feroit tenté de le croire, quand on fait que quelques-uns d’entr’eux ont difparu pour: un temps , & que quelques aiitrès ont varié par leur grandeur apparente.
- Quoi qu’il en foit, les Agronomes diftribuent en fix clalfes toutes les étoiles qu’on peut voir à la vue Ample ; &.ils en font encore tdeux ou. trois de celles qu’on n’apperçoit qu’avec des lunettes. Plus ces inf-truments fe perfectionneront'plus on'doit s’attendre de voir augmenter çes dernieres clalfes.
- Les étoiles de la première grandeur ne font point en grand nombre ; on les. diftingue prefque toutes, pàr des noms particuliers. Sirius, Ar-fîurus, Aldebaram} VEpi de lu Vierge,
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- E x P É RI M E N T A L È.
- Vrocybn,-Regulus , Antares, la Lyre , — Fofriahant i
- ’ Si nous en croyons nos féris, les planètes nous femblent àufïi éloignées que lès étoiles ; & nous les confondons avec.elles, quand on ne nous a point appris à les diftin-guer. Pour ne s’y point tromper * il faut obferver qü’une étoile brillé pair élancement, ce qu’on appelle mouvement de fcirttillation ; au lieu que la lumière d’une planeté êft plus uniforme 8c plus tranquille : lé télefcôpè dépouille l’une 8c l’autre des rayons qui l’entourent ; mais il fait voir-la planete plus groffe, 8cl’étoile plus petite qu’à la vue (impie.
- Outre les étoiles dont je viens de parler, on voit encore au Ciel, 8c dans un éloignement. aulîi grand pour le moins que celui qu’on éff obligé de leur attribuer; on voit, dis-je, certaines petites taches blanchâtres qu’on nomme Etoiles nébu.-leufes, 8c une bande ou efpece de ceinture d’une couleur laiteufe, qu’on a nommée pour cela la voie lac~ tée. Les Aftronomes en font encore à favoir au jufte ce qui caufe ces ap-
- C iij
- XVilf.
- Leçon#
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- XVI11. Leçon.
- 30 Leçons de -Physique parences : Galilée a dit de la dernière, que cet efpace du Ciel où elle fefait remarquer, étoit rempli 4’une infinité de petites étoiles > dont les lumières fe confondent; & beaucoup d’Aftronomes fuivent encore cette opinion qui eft afiez probable.
- Nous voyons le Ciel des étoiles fixes faire en 24 heures, une révolution entière autour de nous , d’O-xient en Oceid'ent ; cependant nqus devons Croire qu’il eft immobile,: les mouvements que nous y remarquons ne font que des apparences, qui réfulterit de la rotation de la terre fur fon axe , 3c de fâ révolution annuelle autour du Soleil; dont nous parlerons par la fuite , 3c fpé- ' cialement dans la fécondé Seftion : un homme placé dans un bateau y au milieu d’ün étang , pourroit s’imaginer que le rivage 3c tous les objets qui le bordent, tournent de gauche à droite autour de lui, fi fon bateau tournoit dans le fens contraire. La révolution diurne du Ciel étoilé n’eft pas plus réelle que celle du rivage : c’eft notre bateau qui tourne ; c’eft le lieu que nous habi-.
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- , E X PE RI M E.NTALE. 3 î tOnsfürla terre , qui nous tranfpor-tant avec lui çirculairement d’Ocei-dent en Orient , nous fait apperce-voir fucceffivemerit tout ce qu’il y a de: vifible à là voûte des Cièux. .
- j
- y Lê Soleil eft un globe immenfe 4 für la.nature duquel nous n’avons aucune connoiffance précife ni certaine.. Il ell la principale fource dé la chaléurqui anime notre monde , 8c de la lumière qui l’éclaire. Delà nous jugeons que ce peut être un amas de matières embraféés depuis la création ; mais qui brûle apparemment fans fe diffiper 8c fans s’ob-fcurcir , puifque fon adivité '8c. fa fplendeur font inaltérables ; bien différent des autres feux qui ne habilitent que par de nouveaux aliments,.^: dont l’éclat fe ternit pref-qùe toujours par le charbon 8c les vapeurs noires qu’ils rproduifent. .
- L’adion de cet aflre le plus beau, lé plus utile, le.plus néceffaire de tous ceux dont nous reiïentons les influences , s’étend autour de lui à des diftances immenfes , de forte qu’il eft le centre d’une fphere d’activité , qu’on peut confidérer comme
- C iv
- XVIII.
- L E Ç O. N*
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- * Tom. V Ps2- lu
- 32 Leçons de Physiqüê : étant formée par une infinité- de rayons divergents de tous les points de fa furface. Ainfi, foit que le Soleil éclaire , foit qu’il échauffe, fon action fur les corps' qui la reçoivent, eft d’autant plus grande qu’ils: font plus près de lui ; & quant à1 la proportion , elle eft en raifon inverfe du quarré de la diftance, comme nous l’avons fait voir en traitant >dé l’Optique*. - ! ’Jl
- Cet aftre central a la figure d’urr globe : s’il paroît à nos yeux comme un difque circulaire, c’eft que dans un tel éloignement , rien né nous fait fentir que les parties du milieu font plus avancées vers nous que' celles des bords; c’eft que les lignés femi-circulaires qui forment fa con-. vexité antérieure, fe tracent au'fond' de nos yeux comme des lignes droites. Voyez ce que j’ai dit de ces'ap-parences, Tom. V, pag. 117 & 118. La même explication doit fervir pour la pleine Lune , & pour les autres, planètes qu’on, regardé avec un télefcope.
- Le Soleil eft d’une grandeur im-menfe : fon -diamètre , lélon les ob~
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- ,,v '-£• X P'É'fc. î M’tf Ï-A t M» 33
- Tervations les plus récentes &le$ plus - . —1
- ''exactes ; 'égalé plus de <?o fois celui de: la terre * qu’on eftime être de £Ç°N* ^ooodïeiies.' Les folidités des -corps ifphériquës étant entr-elles comme les cubes dé leurs diamètres , il s’enfuit quef celle du Soleil eft environ. .725)000 fois plus grande que celle du globe terreftre. - *
- ; La grandeur-apparente du difque folaire n’eft pas confiante on la voit varier comme celle de la Lune, à mefure que ces. aftres s’élèvent au-deffns de l’horizon après leur lever, ou lorfqu’ils en approchent pour fe coucher-: nous en avons indiqué les raifons ailleurs *. Mais cette même grandeur varie encore , parce quep^*137* ces aftres font tantôt plus , tantôt moins éloignés de la terre ; ce qui fait;.que d’un temps à l’autre , les angles Lous lefqiiels: nous les. apper-cevons , font plus ou moins grands : j’expliquerai ceci plus particuliérement en parlant des mouvements de la terre.
- Quoiqu’il n’y ait rien dans les Cieux de comparable pour l’éclat à la ijplendeur du Soleil , elle n’eft
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- XVI11. Leçon,
- £4 L e ç o n s de Ph ys i qüe pourtant pas fi pure , qu’on ne rê~ marque de temps en temps quelques taches; fur cet aftre. Galilée (, d’aur très difent le P. Scheirie j. Jéfuite ) fit cette,découverte, il y; a. environ cent cinquante ans :. d’imagination ! des Phyficiens travailla aufii- tôt pour deviner la caufe de ces phénomènes; mais il n’en réfui ta que des conjectures à peine vraifemblables , 8c qui ne méritent, gueres d’être rapportées
- ici. ; -.L : !JiV V.;,. •
- Les Aftrondmes en tirèrent l uiï meilleur parti ; ils obferverent queqes taches, tant qu’elles durent, (car elles ne fubfiftent pas toujours. ) cheminent du. bord oriental du: Soleil vers fon bord occidental, qu’elles difparoiifent alors , & qu’après uii certain intervalle dé temps j elles reparoifient pour recommencer, îâ même route : cela fit pénfer d’aborà que ce pouvoient être des corps ©parques , quelques planètes qui feroient des révolutions comme les autres, 8c fort près du Soleil ; mais ces foup^ çons fe diffiperent parce qu’on’re-marqua, premièrement que la même tache. paroît toujours plus étroite-
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- rr Experimentale. , 3^ Vers les. bords de Tartre que quand elle fe trouve plus avancée vers le 1 milieu. Secondement, que le temps qu’elle met à revenir eft à très-peu près égal à la durée de Ton apparition. On en conclut 8c avec raifon que les taches du Soleil font plates & non fphériques, & qu’elles tiennent à., la furface même de Tartre 5 car fi c’étoit des globes. détachés, comme Mercure ou Vénus ; de la terré fuppofée au point T ( Fig. 7) , on les verroit toujours fous le même angle , foit qu’elles répondaient au milieu du globe folaireS, foit qu’«elles toumaflent vers les bords ; 8c la partie A B de leur révolution, pendant laquelle on. les verroit palfer fur le Soleil, feroit plus courte que l’autre B CA, pendant laquelle on les perd de vue. On apprit par ces observations 8c par ces raifonnne-ments, que le Soleil, qu’on croyoit immobile au centre de l’Univers, tourne fur lui-même dans l’efpace de 2 j jours 8c demi.
- Cette étendue immenfe, dont le Soleil occupe le centre, 8c qui ert terminéejpar le Ciel des étoiles fixes,
- XVIII..
- L E Ç O N,
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- XVIII. L EÇON.
- 36 Leçons de Physique eft remplie par un fluide très-fubtiî / & de nature à traflfmettre l’adion dès corps lumineux , comme nous l’avons dit en parlant de la propagation de la lumière au commence-
- ment de la XVe Leçon. C’efl: dans cette matière éthérée que flottent à différentes diflances du Soleil, cés autres affres qu’on ndmine Planètes, & qui ne font vifibles que par la lumière qu’ils reçoivent, & qu’ils rë-fléchiffent vers nous. Comme ceS
- corps, à caufè de leur figure fphé' rique, né peuvent jamais recevoir la îumiere du Soleil que fur la moitié de leur fùrfaee, nous les perdons dë vue toutes les fois que cette partie illuminée n’eff pas tournée vers nous , en tout où en partie.
- Planètes au On divisé les planètes connues premier & du eri daflés. Celles de la première
- dre. clafle le nomment Planètes primitives où principales : elles font au nombre de fix : favoir , Mercure , Vénus , la Terre , Mars, Jupiter 8c Saturne.
- Celles de la fécondé clafle s’appellent Planètes fecondaires, Satellites ou Lunes : on en compte dix : fa4 voir} une qui appartient à Ja terre $
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- Experimentale. 37 ôc qui porte fpécialement le nom de Lune ; quatre qui accompagnent Jupiter , & cinq qui font autour de Saturne. Ces neuf dernieres ne fe dif-tinguent que par 'leur rang : celle qui eft plus prochaine de la pîanete primitive , s’appelle premier Satellite ; les autres fe nomment fécond, troifïeme , quatrième , &c, félon leurs degrés d’éloignement.
- Saturne j outre les cinq fateîlites, eft . encore entouré d’une efpece d’anneau , que la plupart des Aftro-nomes imaginent être formé par un amas de matière opaque de la nature des planètes. Voyez G H, (Fig. 6 ).
- . Toutes les planètes, tant du premier que du fécond ordre, different de groftèur entr’elles : Mercure eft la plus petite des planètes primitives; il eft à la terre à peu - près dans le rapport de 64 à 1000 ; & Jupiter , qui eft la plus groffe de toutes , eft eftimé 2000 fois plus gros que la t.erre (a).
- «
- (a) Quand on parle de la grofTeur d’un aftre, cela s’entend de fa folidité, qui eft comme le cube du diamètre ; s’il s’agit de la grandeur, c’eft par le diamètre qu’on en juge*. Dans
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- Leçon»
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- XVI11. Leçon.
- 38 Leçons de Physique.
- J’ai dit ci-deffus que les planètes étoierit à différentes diltances du Soleil. Celle qui en approche le plus, c’eft Mercure 3 les autres en font plus éloignées fuivant cet ordre , Vénus , la Terre avec la Lune , Mars , Jupiter avec fes fatellites , Saturne avec les liens & fon anneau. Delà vient la diftribution qu’on en fait , par rapport à la terre , en planètes fupé-• rieures , 8c planètes inférieures. On donne le premier nom à Saturne , à Jupiter 8c à Mars ; 8c le fécond, à Vénus 8c à Mercure.
- 11 y a apparence que tous ces globes ont pris dans l’efpace des Cieux, lés places qui'convenoient aux forces réfultantes de leurs malfes fi quelques - uns d’entr’eux paroiffent déroger à cette réglé (car Jupiter ell plus gros que Saturne, 8c Mars eft plus petit que la Terre ) , on peut-dire qu’étant d’une matière plus’o.u’ moins compare..,, leurs maffes ne répondent point toujours à leurs volumes.
- le cas préfènt, il faut dire que les diamètres' de Jupiter, de la Terre, & de Mercure , font entr’eux comme les nombres 137, 1 o & 4. ’
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- • Expérimentale." 39 "Mais lesmaiTes feules n’auroient pas -—-produit cet arrangement; elles ont été XVII aidées par le mouvement de circu- Leçon. lation que les fix planètes primitives Ont autour du Soleil, & les dix autres - autour de < leurs planètes principales.
- - Chaque planete du premier ordre tourne donc autour de l’aftre central, dans un efpace de temps qui efi toujours le même : 8c fi elle a un ou plufieurs fatellites-, ils font le même mouvement autour d’elle, dans des temps réglés 8c proportionnés à leurs degrés d’éloignement-': c’eft-là ce qu’on appelle révolution périodique. La courbe rentrante qui en réfulteroit'dans le Ciel ; fi l’aflre laifloit des traces de fa route', 8c que les Aftronomes conçoivent 8c énonçent comme fubfiftante, cette courbe , dis-je y'eft ce qu’on appelle orbite. -
- Sur ce pied - là , il faut imaginer qu’un fpedateur placé aü Centre de l’univers , verroit chacune des fix planètes principales , s’avancer d’un mouvement prefqu’uniforme de droite à gauche 3 8c .répondre, fucceffiye-
- H-H
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- 40 Leçons de Physique ment à ces douze confteUations qui
- _XVMI. forment , comme on Ta dit plus haut, le Zodiaque ;• car premièrement elles fuiverit toùtes l’ordre de ces fignes d’Occident en Orient en fécond lieu , leurs ^orbites terminent des plans qui paffent par. le centre du Soleil, & dont les circonférences ne s’écartent pas de l’écliptique au-delà de 8 degrés,, foit en s’abailfant au-deffous., foit en s’élevant au-deffus., . • y-ne
- 11 n’en feroit pas de même des. fatellites ; l’Obférvateur n’ayant pas l’œil fuffifamment élevé au-deiïus des plants de leurs orbites, il les verroit aller comme en ligne droite * tantôt d’Orient en Occident, & paffant devant la planete à laquelle ils .appartiennent , & enfuite d’Occident en Orient, Sc paffant derrière (a ).
- Toutes ces révolutions périodiques fe font dans_ deS' efpaces de temps qui different beaucoup les uns des autres. Mercure emploie environ trois mois à la benne ; Vénus en met un peu plus de fix ; la durée
- ' (a) Voyez la raifon de ces apparences, Tora, V, pag. 128 & (ùiv. . ' • . .
- de
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- Expérimentale. 41 dë celle de la Terre, eft ce que nous appelions ŸAnnée ; Mars achevé fa révolution én deux ans ; Jupiter en douze, 6c Saturne en trente (a).
- Dès dix planètes fecondaires, il n’y a que notre Lune qui fait connue" de tout temps ; la découverte des neuf autres eft dûe à l’Aftrono-rnie moderne, & à rinvention des lunettes. Galilée feul, en profitant le premier de ces nouveaux inflru-ments, a fait connoître les 4 de Jupiter. Celles de Saturne plus difficiles à obferver , ont été apperçues fuc-ceffivement par différents Agronomes.
- • La révolution de la Lune autour du globe terreftre , fe fait en 27 jours & un tiers à peu-près : c’efl ce qu’on nomme le mois lunaire. Il ré-fuite de ce mouvement combiné avec ceux de la terre , plufieurs chofes très - remarquables . dont je ferai mention par la fuite : je me contenterai d’obferver ici que toutes
- (a) J’exprime tout ceci eu nombres ronds y pour éviter des fradions dont la plupart de: mes Ledeurs peuvent fe paiïer, & qu’ils au-— ïoient peine à retenir* - •
- Tome V h D
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- 42 Leçons de Physique les lunes ou fatellites , changent XViri. continuellement depbafes (a) , par £<5°«n» rapport aux autres planètes , parce que leurs hémifpheres illuminés , fe préfentent à elles tantôt plus, tantôt moins directement ; au lieu que fi on les regardoit de l’endroit où eft le centre du Soleil, on les verroit toujours pleines : ce qui eft très-aifé à comprendre , quand on jette les yeux fur toutes les parties blanches des petites boules qui les xepréfentent dans notre planétaire artificiel.
- Les fatellites , & principalement ceux de Jupiter ont été d’un grand fecours pour perfectionner la Géographie : comme les révolutions de ces petits aftres s’achèvent en peu de temps ( car le premier fatellite de Jupiter fait la tienne en 42 heures & demie àpeu-près ), ils s’éclip-fent très-fréquemment & très-promptement en palfant derrière leurs
- (à) On appelle Pkafes, les differentes figures' fous lefquelles nous voyons une planete fèlon- qu’elle nous montre plus ou moins de (a partie éclairée tels font le croiïïant, le premier & dernier quartier, la pleine Lune ,
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- Expérimentale.
- planètes primitives. Les immerfions '--
- & émerfions font au Ciel autant de ^111. Ügnaux, que des Obfervateurs pla- E 9 0 cés en. différents endroits fur'la terre , peuvent appercevoir au même inftant ; & l’on conclut la diflance des lieux en longitude, par la différence des heures auxquelles le même phénomène a été obferyé.
- Suppofons , par exemple, que le cercle AB C( Fig. 8 ), foit l’équateur terreflre : & que deux Obfervateurs placés l’un en A , Fautre en B , ap-perçoivent le fatellite P à Finflant qu’il commence à fe cacher derrière , , la planete *jp. S’il efl alors onze heures à la pendule du premier, & deux heures à celle du fécond , la différence des temps fera trois heures ; comme le Soleil par fa révolution apparente parcourt en 24 heures, lés. 360 degrés de longitude qui di-vifent l’équateur de là terre en parties égales, les trois heures dont il s’agit, répondent à de ces degrés , Sc apprennent que les deux lieux où Fon a obfervé , font d’autant éloir gués l’un de Fautre en longitude.
- Les différentes défiances des . fix
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- 44 Leçons de Physique
- '---planetes; primitives au Soleil , Sè
- XVIII. celles des fatelhtes à leurs planètes1 £Ç°N* principales, né font point en proportion avec le rang qu’elles'tien-' nent ; c’eft-à-dire , par exemple y que Jupiter qui eft la 5e pîanete en’ s’éloignant du Soleil , n’en eft pas’ feulement cinq fois plus éloigné que' Mercure , mars bien davantage f-comme on le peut voir par la Figure 6e ; êc il en eft de même de fes fatellites, & de ceux de Saturne:' chacune de ces difïances n’eff pas même confiante pendant toute la durée d’une révolution. La planete; fe trouve tantôt plus près , tantôt pins loin de l’aftre autour duquel elle fe meut ; ce que j’expliquerai? plus particuliérement par la fuite; Mais entre les deux extrêmes , il y a un terme qu’on nomme la diftance moyenne; Ôc c’efl de celle-là dont il s’agit maintenant.
- Kepler a fait fur cela une découverte de la plus grande importance ; il a trouvé que les cubes de ces dif-tances font entr’eux comme les quarrés des temps périodiques ; de forte que fi l’on fait combien deux
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- JE x péri mën't à l e. 4 5 planètes mettent de temps à faire leurs révolutions , on fait - auffftôt, par cette analogie, quelles fontleurs diffances refpeffivement an Soleil. Cette même réglé qu’il n'a d’abord établie que pour les planètes primitives, a été appliquée depuis avec le même- fuccès à celles du fécond ordre, u vs : ' -
- XVI IL Le co n#
- Une planete ne fe nient pas tou-jours avec la même vîteife dans toutes les -parties de fon orbite ; plus elle fe trouve près de l’afire autour duquel elle tourne ,• plus fon' mouvement efl rapide ; ÔC au contraire on remarque qu’elle ralentit far marche , à mefure qu’elle s’en éloigne davantage ; mais avec ces inégalités , Il fubfifle une proportion confiante' , entre les temps qu’elle met à parcourir les différents arcs de fon orbite, & les aires triangulaires terminés par ces arcs, & par deux lignes tirées de leurs extrémités à l’afire central; c’efl-à-dire, que les temps que.la planete emploie à parcourir fuccefîivement les deux arcs BD, ScD E, par exemple, ( Fig* $ ) font entr’eux comme les aires des
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- XVIII.
- Leçon.
- 46 Leçons de Physique
- deux triangles mixtilignesBSD, ôç D SE. C’eft une fécondé réglé afïro-nomique, dont on a encore I’obli-gation à Képler, ôc dont on a fait un grand ufage.
- Outre la révolution que chaque planete du premier ou du fécond ordre fait autour de fon adre central , il effc à préfumer que toutes ont encore un mouvement de rotation autour de leurs axes ; ce qui fait qu’elles ont, comme la terre, toutes les parties de leurs furfaces fuccedf-vement expofées à Faélion du Soleil ÿ la plupart ont des taches qui ont donné Jieu d’obferver ce mouvement , & d’en déterminer la durée j ainfi, de même que notre jour edde 24 heures , celui. de Vénus éd de 23 ; celui de Mars ,,de 24 deux tiers j celui de Jupiter , de .10 ou à peu-près ; Mercure , parce qu’il ed' très-près du Soleil , ed fi fort illuminé, ôc Saturne , à caufe de fon grand éloignement, l’ed fi peu , que leurs taches, s’ils en ont, échappent aux Obfervateurs, ou - ne fe montrent point afifez pour les mettre en état de vérifier leur, mouvement de ro-
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- E X.PE R ï ME N T XL t: 47 tatîon ; on peut conclure par analogie qu’ils en ont un.
- . Celui de notre Lune eft très-lent, en comparaifon de ceux dont je viens de faire mention. Il ne s’achève qu’en 27 jours & environ f, & comme elle met précifément ce temps-là pour tourner autour de la terre, il arrive de cet accord., que nous voyons toujours la même partie de fa furface, comme je le ferai voir plus particuliérement dans un autre endroit : on remarque feulement par fes taches, qu’elle fait une efpece de balancement que les Af-tronomes ont nommé libration.
- - Puifque chaque planete a fa marche particulière , & que les unes' mettent plus de temps que les autres à faire leurs révolutions , on doit comprendre que tous ces aftres changent continuellement de polirions refpedives : tels qui fe trouvent aujourd’hui fur la même ligne avec le Soleil, figureront tout autrement avec lui dans un autre temps ; d’autres qui répondent' enfembîe à la même conftellation dans le Ciel , en auront. enfuite trois ou quatre entr’eux ;
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- XVI ir.
- X*EÇO N.
- 48 LeÇoüs de P h y $ ï q u ï?
- ; ce font ces différentes polirions des planètes qu’on appelle afpefts, ôc qu’on diffingue par des noms pro* près. Je vais rendre cela fenffble par un exemple*
- Seconde Opération*
- Otez la pièce A ; prenez dans le' Coffret celle' qui e'ft marquée B , ÔC celle qui eff marquée C, îefquelles’ font repréfentées par la fig. id , ÔC défignées par les mêmes lettres. Ajuf-rez la tige de îa première au canon extérieur 3 , qui eff au centre de la platine bleue, ôc celle de la fécondé au canon intérieur 2, ayant foin que les deux petites boules , dont l’une repréfente fa Terre , ôc l’autre îa planète de Mars , fe trouvent fur une même ligne entre le cercle de1 l’écliptique , ôc le centre de la grande platine, où vous placerez une boule dorée qui eff dans le coffret, ôc qui doit repréfenter le Soleil. Faites tourner les deux canons, 2 ôc 3 avec la manivelle , comme il a été dit à la page. 10.
- Vous pouvez remarquer , l°} que îe petit globe qui repréfente la Terre ,
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- Experimentale. 4p Terre, va une fois plus vite que Pau- " _ tre qui tient la place de Mars , fai- XVIII. fant deux révolutions contre lui une. ^ e ç o n«
- 2°,. Que dans chaque révolution entière de là Terre , ces deux corps changent continuellement de pofi-tion refpedive, répondant tous deux quelquefois au même point du Zodiaque , & plus fouvent à différents points plus ou moins- éloignés les uns des autres.
- Applications*
- Il eft aifé de comprendre par cet exemple, que fi Ton faifoit ainfi mouvoir enfemble toutes les boules qui repréfentent les planètes primitives, en obfervant que chacune fît fa révolution dans Fefpace de temps qui lui convient, on les verroit changer d’afpeds , comme on vient de le voir faire à la Terre & à Mars. Mercure auroit fait quatre révolutions ,
- & Vénus prefque deux avant que la Terre en eût achevé une; & îorfque celle-ci auroit fini la fienne , Jupiter n’auroit encore parcouru que la douzième , 6c Saturne la trentième partie de fon orbite.
- Tome VU E
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- Phafes <ks Planètes.
- $o Leçons de Physique
- Quand deux planètes répondent au même point, du Zodiaque , cet afpeft s’appelle conjonction , 8c fç dé%ne par cette marque <y.
- Quand elles font oppofées l’une à l’autre de la moitié du Zodiaque ou de lix lignes, cela s’appelle op-p.ojition , & s’exprime ordinairement par cette marque cP.
- Et lorfqu’elles répondent à difU férents points du Zodiaque qui comprennent entr’eux 2,3,4 lignes, ôcc , on fait connoître leur afpeét par le mot oppojition, ou par la marque cP j en ajoutant le nombre des lignes ou des degrés en longitude du Zodiaque qui font interceptés entre les deux lieux du Ciel auxquels elles répondent. On dit , par exemple , Jupiter 8c Mars font en oppolition de 2 , de 3 , de 4 lignes , 8cc.
- Si l’on étoit placé au centre-de l’univers , à l’endroit même qu’occupe le Soleil, pour obferver les. planètes , on les verroit toujours comme des difques lumineux 8c bien -arrondis, parce qu’on découvriroit tout l’hémifphere illuminé de chacune d’elles , çomme nous voyons
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- EXPERIMENTALE.' 'ff la pleine Lune ; mais.fi l’on fuppofe : le Spectateur placé fur la terre, il pourra arriver que les hémifpheres éclairés par le Soleil, ne foient pas tout entiers tournés vers lui; & alors n’en appercevant qu’une partie , il verra la planete fous la figure d’un croiffant ou d’un quartier de Lune : & c’eft ce qu’on remarque très-bien en obfervant Vénus avec un télef-cope, parce que cette planete efl affez grande, & affez près de nous pour avoir ces différentes phafes fenfibles , & parce que n’embraffant point la terre dans fa révolution , elle lui dérobe totalement fa partie éclairée , en paffant entr’elle & le Soleil, & ne la lui découvre que peu à peu , à mefure qu’elle s’éloigne d’elle en avançant dans fon orbite. Voyez la Figure n.
- On remarqueroit la même chofe à l’égard de Mercure s’il étoit plus gros, & qu’il ne fût pas fi voifin du Soleil ; mais quand il s’éloigne affez de cet aftre pour qu’on puifle obfer-ver fa figure , tout ce qu’on peut découvrir , c’efl qu’il n’eft pas bien rond ; St cela prouve qu’on ne voie
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- XVI II. Leçon.
- Chaque Planète n’eft pas toujours d’égale diftance de fon Aftre central.
- y 2 Leçons de Physique point alors toute fa partie éclairée % car on fait d’ailleurs (*) que cette planete eft à peu - près fphérique comme les autres.
- J’a i déjà djt plus haut que la distance d’une planete primitive au Soleil , comme celle d’un fatellite à fa planete principale, n’eft pas conf-tant-e, & qu’elle eft tantôt plus petite, tantôt plus grande dans le cours d’une même révolution : il eft temps maintenant d’en dire la raifon. C’eft que, comme l’a penfé Képler , & comme tous les Aftronomes l’ont reconnu depuis , chaque planete , tant du premier que du fécond ordre , fe meut dans une orbite, qui n’eft point un cercle excentrique à cet aftre; mais une ellipfe (b) qui a le Soleil 3 l’un de fes foyers. Voyez la Figure 9, & l’opération fuivante du plané? taire.
- (a) Quand Mercure fe trouve directement entre le Soleil & la Terre > ce qui arrive rarement , il paroît alors comme une tache noire & ronde ; ce qui fait connoître que c’eft un corps fphérique.
- (b) Il faut lire ce que j’ai dit de l’Ellipfè en parlant des forces centrales, tom. i, pag, 96,
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- Experimentale. 5*3
- Troisième Opération, XVIII
- Otez les deux pièces B 8c C; met- ^£<ï0 tëz au gros canon 3 , celle qui eft .marquée E, la tige ou le pivot de la petite poulie G dans un trou marqué de la même lettre près du centre de la platine bleue ; 8c faites en-forte que la corde fans lin embraffe d’une part cette petite poulie, 8c de l’autre le barillet F qui eft à l’extrémité de la tige qui porte la planete , comme il eft repréfenté par la Figure 12 ; 8c mettez en fa place la boule dorée qui repréfente le Soleil.
- Si vous tournez la manivelle, vous verrez que la planète en s’approchant , 8c enfuite’ en s’éloignant du Soleil, par des quantités fymmétri-ques, décrit une courbe rentrante qui n’eft point un cercle, mais une ellipfe peu alongée , dont la boule, qui repréfente le Soleil, occupe l’un des foyers. —
- Applications,
- Vous apprendrez, par cet exemple, Figure des que. toutes les Orbites des planètes pr1I,ltes des font des ellipfes peu différentes du
- É iij
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- . '5*4 Leçons de Physique n — cercle , 8c que l’aftre autour duquel XVIII. chacune d’elles fait fa révolution, çon* occupant, non pas le centre, mais l’un des foyers de cette courbe , s’en éloigne d’une quantité alfez confidérable, 8c s’en rapproche de même : on appelle excentricité la distance qu’il y a entre le centre C de l’ellipfe, (j%. p) , 8c celui des foyers qu’occupe le Soleil ou la planete .principale.
- Le lieu de l’orbite A, (fig. p), où une planete fe trouve le plus loin qu’elle puilfe être du Soleil , s’appelle Vaphélie ; 8c celui où elle en eflle plus près , comme P, fe nommé pé-rihélie. Les deux points de part. 8c d’autre comme E G , qui tiennent, le milieu entre les deux extrêmes , on les appelle moyennes diftances.
- Les planètes du fécond ordre ont suffi chacune leur aphélie 8c périhélie , qui font de même une fuite né-* ceffaire de l’ellipticité de leur orbite.
- Mais par la même raifon que les planètes du premier ordre s’éloignent & fe rapprochent du Soieil, celles du fécond ordre fe trouvent dans un temps plus près.; dans un autre
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- Experimentale. j-j temps plus loin de leurs planètes principales. Comme la Terre , par exemple , a fon aphélie & fon périhélie , de même la Lune a fon 'apogée 8c fon périgée. On pourroit dire aufti d’un fatellite de Jupiter, qu’il eft dans fon apojove , ou dans fon péri-jove, Sfc.
- XVII ï. Leçon.
- Ces deux points de l’orbite A 8c P, que la planete n’outre-palfe point, tant pour s’éloigner, que pour s’approcher de l’aftre qu’elle entoure par fa révolution, fe nomment en général les apjides; 8c la ligne qui les joint , s’appelle la ligne des apjides 3 ou le grand, axe de Vorbite.
- La diftance eft une chofé com* mune aux deux termes qu’elle fé-pare ; ainfi quand une planete eft dans fon aphélie , réciproquement le Soleil efl le plus loin d’elle qu’il , puilfe être ; & de même il en eft le plus près. quand cette planete eft dans le périhélie : le Soleil eft donc dans fon périgée quand îa Terre èft dans le périhélie ; 8c quand celle-ci eft dans l’aphélie , le Soleil eft dans l’apogée. Grandeur'
- Nous jugeons les objets plus aSS.
- E iv
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- XVIII.
- LI Ç 0 N.
- ‘56 Leçons de Physique grands, quand nous les .voyons de plus près ; & ils nous paroiffent plus petits quand nous les regardons de plus loin. Puifque les planètes ne font pas toujours à égale diffance du Soleil , ni dé la Terre, on doit .penfer que de l’un ou de l’autre de ces lieux, on ne doit pas les voit conftamment de la même grandeur , & cela efl fenlible pour nous à l’égard du Soleil & de la Lune ; voilà pourquoi les Agronomes diffinguent foigneufement le difque apparent de l’un ou de l’autre aftre, relativement aux circonffances dans Ief-quelles on l’obferve ; 8c nous verrons ci - après qu’il en réfulte des effets remarquables dans les éclip-fes.
- Quand on fuppoferoit un Obfer-tés dans la yateur placé au Soleil, pour exami-
- marche des i * i i.
- planètes. ner la marche d une planete pendant tout le temps d’une de fes révolu? tions, il ne la verroit point aller d’un pas égal ; c’eft-à-dire , que dans des temps égaux , il ne lui verroit point parcourir des arcs égaux du Ciel étoilé : premièrement , parce que , comme nous l’avons déjà dit , le
- ïrrégulari-
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- Experimentale; 5*7 sfaouvement dés planètes fe ralentit à mefure qu’elles s’éloignent davantage de leur aftre central ; feconde-rnent, parce que décrivant des ellip— fes, qui ont le Soleil à l’un de leurs foyers, elles ont plus de chemin à faire pour parcourir la partie du Zodiaque ABC, que l’autre CD A ,
- (Js- 13 )•
- Mais fi on les voit de la Terre , elles ont un mouvement qui paroît encore bien plus irrégulier : tantôt la planete qu’on obferve , au lieu d’aller félon l’ordre des lignes, (ce qui s’appelle être dirette), paroît aller dans le fens contraire, & l’on dit qu’elle eft rétrograde ; tantôt on di-roit qu’elle féjourne vîs-à-vis le même point du Ciel, & les Aftronomes difent alors qu’elle eft flationnaire : on voit augmenter fa vîtelfe jufqu’à un certain point ; d’autres fois on la voit diminuer de même. Toutes ces irrégularités qu’on nomme fécondés inégalités des planètes , ne font que des apparences , & non pas des réalités. Cela vient de ce que la Terre d’où nous obfervons , n’ell pas fixe , • & de ce qu’elle n’elt
- XVIII.
- Leçon»
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- XVIII.
- Xeçom*
- 58 Leçons de Physique pas au centre de la révolution de la planete : rendons ceci fenfible.
- Q U A T R I E M E O P E RA T I O N*
- Otez les pièces de la précédente opération ; remettez celles de la fécondé & la boule dorée au centre ; prenez dans le coffret une grande aiguille qui a deux pivots ; placez dans la tige de Mars celui qui eft fixé à peu-près au tiers de la longueur de l’aiguille, & dans là tige de la Terre, celui qui eft terminé par un anneau dans lequel l’aiguille peut gliffer. Ayez foin que les deux planètes foient en conjon&ion vis-à-vis un endroit quelconque' du Zodiaque , par exemple , vis^à-vis dû Ier degré de la balance , comme il èft repréfenté par la Figure 14. Tournez enfuite la manivelle jufqu’à ce que la Terre ait fait une révolution entière.
- Vous obferverez, i° , que quand les deux planètes font en conjonction & en oppofition, l’aiguille qui paffe alors par le centre du planétaire où eft placé le Soleil, marque au Zodiaque le ligne 3 vis-à-vis dû-
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- Experimentale. yc> quel fe trouve alors la planete de Mars :
- 20, Que dans toutes les autres polîtions, le bout de l’aiguille , qui parcourt le Zodiaque , eft plus ou moins avancé que la planete :
- 30 j Que quand la Terre & Mars approchent de leur conjondion, le mouvement de l’aiguille commence à fe faire en fens contraire de celui de Mars :
- 4°, Que quand la conjondion s’achève , & un peu après , le mouvement de l’aiguille fe fait fenfible-ment contre l’ordre des lignes 3 & en rétrogradant.
- XVIII.
- Leçon#
- A p P L1 CA t z o n s".
- S1 l’on conlidere l’aiguille comme le rayon vifuel de l’Obfervateur placé fur la Terre , on voit tout d’un coup que , dans les conjonctions & dans les oppofitions feulement , le vrai lieu , ôc le lieu apparent de la planete obfervée ne font qu’un, parce que dans ces deux cir-conflances ,• ce rayon vifuel procède , comme s’il venoit du centre de l’univers, où il conviendroit d’ê-
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- XVIII.
- Leçon.
- 6d Leçons .de Physique. tre pour voir toujours Paître en Ton vrai lieu.
- Après la conjonction;, comme la Terre avance plus vite que la planète de Mars qui nous fert ici d’exemple, le rayon vifuel de TObfér-vateur aboutit à un po'int du Zodiaque moins avancé dans l’ordre des fïgnes que celui où répond réellement l’altre ; & la différence entre fon vrai lieu & fon lieu apparent, va toujours en augmentant, jufqu’à ce que la Terre 8c lui foient en op-pôfition de trois lignes , ou du quart du Zodiaque ; ainfi depuis la conjonction jufqu’à ce terme-là, le mouvement de la planète paroît retarder de plus en plus.
- Enfuite l’arc de différence entre le vrai lieu Ôc Je lieu apparent, va toujours en diminuant jufqu’à l’op^ pofition directe , où il devient nul ; comme on Je peut voir par le mouvement de l’aiguille. Ainli la planete qui avoit paru retarder de plus en plus , jufqu’à ce que la Terre & elle fuffent oppofées de trois lignes, fem-ble retarder après cela de moins en moins jufqu’à l’oppolition de lix figues.
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- Experimentale. 6 i
- La Terre recommençant alors une . u»»
- fécondé révolution, tandis que Mars X V T11, n’efl encore qu’au milieu de la lien-ne , on voit'que le rayon vifuel de LObfervateiir (toujours repréfenté par la grande aiguille ) précédé la planete dans les fix autres lignes du Zodiaque , Sc la fait juger plus avancée qu’elle.ne l’eft réellement:
- 6c cette apparence après avoir été en augmentant pendant trois lignes, diminue de même pendant les trois derniers ; de forte qu’après deux ré- ' volutions entières de la Terre, Mars 6c elle fe retrouvent en conjonction.
- Mais il elt à remarquer, ôc l’aiguille l’indique fenfiblement, qu’aux approches de la conjonction , le rayon vifuel de l'Obfervateur rétrograde autant que la planete obfer-vée avance, ce qui la fait paroître ftationnaire pendant un certain ef-pace, de temps.. Et bientôt après le mouvement de la Terre l’emportant de vîteffe fur celui de Mars, & le rayon vifuel retournant en arriéré , plus que la planete ne chemine en avant;ou félon l’ordre des lignes , il arrive que celui-ci paroît rétrogade
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- '6? Leçons de Physique » ... de la quantité dont' le premier de
- XVIII. ces deux mouvements furpafîe l’au-Leçqn. j-re#
- On voit donc par cette 4e opéra-1 tion du planétaire , comment on peut rendre raifon des accélérations, retardements , ftations & rétrogradations des planètes obfervées de la Terre, en confidérant que le Spectateur eft continuellement emporté' d’un lieu dans un autre par une révolution qui fe fait en plus ou en moins de temps que celle de la planète qu’il obferve ; ce qui la lui fait voir fouvent où elle n’eft pas ; Sc en* faifant attention que les apparences réfultent non-feulement du mouve-
- 1
- ment propre de cette planete , mais, de celui-ci combiné avec celui de la Terre où eft placé l’Obfervateur.
- Hypothefe Ptolomée n’en étoit pas quitte à
- de Ptolomée fur le mouvement des
- Planètes, recourir à des fuppofitions in-
- génieufes à la vérité , mais qui-dérogent beaucoup à cette fimpli-cité que nous reconnoiftons dans' toutes .les opérations de la nature , quand nous fommes aftez heu-
- fi peu de frais pour expliquer ces fortes d’irrégularités ; il étoit obligé;
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- Toivr. vi . xviii . eeçotv pL .
- Fi<r . i3.
- Grande. Platine Blanc
- Fior-. ±5..
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- Experimentale. 63
- reux pour découvrir fon fecret. On ;-
- ne fera peut-être pas fâché d’ap- XVI prendre comment ce célébré Aftro- •*-lES nome avoit imaginé que les planètes , dans le cours de leurs révolutions , devenoient accélérantes , retardantes , ftationnaires, rétrogrades, &c. J’en vais donner une légère
- idée par l’opération fuivante.
- <
- .Cinquième Ope r^î t i o et
- Ayant enlevé les pièces de l’opération précédente, mettez la poulie D D au centre de la platine bleue, en faifant entrer les deux pivots dans les trous marqués des mêmes lettres, Ajuftez au canon extérieur 3,1a piece 'F, ayant foin que la corde fans fin foit croifée, & qu’elle embraffe d’une part la poulie DD, & de l’autre part celle qui eft à l’extrémité de la. tige qui porte la planete, comme on. le peut voir par la Figure 15. Imaginez de plus que la Terre ou l’Ob-fervatéur eft au centre du planétaire S, <Sc que la planete eft illuminée.
- Tournez la manivelle pour faire avancer la tige qui porte le petit
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- 64 Leçons de Physique V" globe, vous verrez qu’il décrit dans XVIII. fon orbite une efpece de courbe, Leçon. 16) , qu’on nomme épicycloïie ,
- laquelle étant fuppofée , on peut, jufqu’à un certain point, rendre rai-fon de ces irrégularités qu’on ob-ferve dans les révolutions de pla-? netes.
- Applications.
- Lorsque la planete eft dans la partie fupérieure de fon épicycloïde en A, par exemple , elle fe meut fuivant l’ordre des lignes du Zodiaque, comme li elle étoit uniquement tranfportée parle rayon TA. Mais le mouvement d’épieycloïde venant à fe joindre au mouvement dired, la fait avancer en B, en C, en D, &c , c’eft-à-dire , plus qu’elle ne feroit, li elle n’avoit que Je dernier de ces deux mouvements : c’eft ainfi qu’on peut expliquer fes accélérations.
- Vers la partie inférieure E , le mouvement d’épieycloïde n’ajoute prefque plus rien au mouvement dired, parce que fa diredion n’eftplus félon l’ordre des fignes, mais prefque parallèle au rayoti F T de l’or-»
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- ExPE R.IM-ENÏALEi 1 6$ bîte ', & cela rend raifon' des ret'âr-dements de' la-rplanete. Vers i% le XVIII. mouvement d’épieÿcîqïde comnïen-ce à*-'fé faire en fens; contraire dii mouvement dired ; d’abord l’üri
- compenfe juftement l’autre , par fcëtte1 raifOn, le Spedateur placé ën T jV?voit' l’adre pendant quelque temps au-même lieu du Ciel-, & le jugé ftâtionnàire. ' ' ; - ' ^ : ' r * Enfin 'le mouvement, d’F- en G ; devenant' plus - rapide qiie le -môû-vernént dired , fait plus que. corn-pènfer .celui-ci ; & par l’excès de l’un fur l’autre ,, la plariete fe -meut pendant quelque temps contré l’or-dre des lignes’, _& devient rétrôgade.’ - Cette maniéré d’expliquer'les-ir-régularitésdes planètes efttoüt-à-fait ingénieufe ; c’eff dommage qu’elle manque de cette fimplicité * qui ca-râdérife'1 tout cé que fait là nature $ Sc qui exige'que nous donnions là préférence 'aux'hypothèfes: qui s’eri écartent lé moins.; A ce titre lés explications > de Ptolomëe doivent le céder à celles dè Copernic, qui ne fuppoferït rien qiie l’inftâbilité dé J’Obfervateur caufée par le -mouve-Tome VI* E
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- XVIII.
- Leçon.
- Pourquoi les .Planètes ne s’éclip-fent que rarement dans leurs oppositions & conjonctions.
- 66 Leçons de Physique ment de la Terre autour du Soleil ; mouvement indiqué par l’exemple des autres planètes, & conftaté de nos jours par les preuves les plus dér cifives. - .
- Quand o;n penfe que toutes les planètes , tant du premier que du fécond ordre, font leurs révolutions les unes plus promptement que les autres; non-feulement on doit conclure qu’elles changent continuellement d’afp eCtsentr’elles, comme nous l’avons remarqué plus haut ; mais une conféquence qui fe préfente encore naturellement à l’efprit, ç’eft que dans le temps des conjonctions,, celle qui^paffe plus ^près ^dù Soleil doit couvrir de fo.n ombre & éclipfer la plus éloignée ; & c’efl effectivement ce qui ne manqueroit pas d’arriver , fi toutes les orbites étoient dans un feul & même plan .: car alors les planètes, en les parcourant, paff feroient à coup, furies unes devant les autres , &. eauferoient autant d’é-clipfes. Mais la fageffe du Créateur y a pourvu : de toutes les..orbites il n’y en. a. pas deux qui foient en même plan. Elles font ; toutes .plus: ou
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- Expérimentale. 67 moins inclinées les unes aux autres, 1 -sa
- de maniéré que quand deux planètes XVIII. paffent l’une devant l’autre, il arrive ç ° »• prefque toujours que la plus éloignée reçoit les rayons du Soleil, qui viennent par-deffus ou par-deffous celle qui palfe entre cet aftre & elle : vous verrez ceci d’une maniéré fen-fible, en faifant ce qui fuit.
- Si X I JE M JS 0 P Ê RAT I O N.
- Après avoir ôté ce qui a fervî dans l’opération précédente , prenez dans le coffret un cercle de cuivre qui a deux piliers H, H, (Jig. 17); placez leurs pivots dans les trous marqués des mêmes lettres fur la grande platine , & rendez les bords du cercle parallèles à l’écliptique.
- Ajuftez la piece 1 au canon extérieur 3 , & remettez la groffe boule dorée au centre pour repréfenter le Soleil, comme dans la Figure.
- Si vous tournez la manivelle juf-qu’à ce que la tige qui porte la petite boule ait fait un tour entier, vous obferverez que le bout qui eft tourné vers le Zodiaque, décrit pré-cifément l’écliptique 3 & que la pe-
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- '68 Leçons de Physique : — '_r_i tite boule T qui repréfente ici la XVIII. Terre, parcourt une orbite qui efl: Leçok. ^ans ]e p]an Cq même cercle.
- Inclinez enfuite le cercle de cuivre d’une médiocre quantité , ail plan de l’écliptique, (fig. 18), & tournez de nouveau la manivelle.
- Vous obferverez que le bout de la tige qui porte la boule P , décrit un cercle qui coupe obliquement celui de l’écliptique en deux points diamétralement oppofés ; ce qui fait que cette boule , qu’on doit prendre ici pour toute autre planete que la Terre , répond à des endroits du Zodiaque, tantôt plus haut, tantôt plus bas que l’écliptique.
- A
- P P L I CAT 1 O N S*
- OrMces des O N peut voir , par cette opéra-Pianeces 5n- tion comment toutes les planètes
- ou moins les ( en exceptant la lerre) ont des orbites plus ou moins inclinées au (pian de l’e- plan deTecüptique ; chacune d’elles, xdiptKjue. pendant fàTévolution, s’abailfe donc d’une certaine quantité au-defïbus de cette ligne , pour remonter enfuite d’autant àu-delfus : ce font ces écartements de part & d’autre qu’on
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- Expérimentale. 69 'nomme latitude des planètes ; plus ‘ ces latitudes font différentes lorfque les plànetes paffent les unes devant les autres, moins celles-ci «courent rifque de s’éclipfer.
- On nomme latitude feptentrionale celle que prend une pîanete dans la partie du Zodiaque, appartenant à î’hémifphere boréal ; & latitude méridionale , celle qu’elle a dans la ' partie de cette même Zone qui dépend de l’hémifphere auftral. Or il arrive fouvent que de deux planètes qui font en conjonction , l’une eft au-deffus , l’autre au-deffous de - î’é-cliptique, avec une certaine latitude ; elles font encore moins dans le cas de l’éclipfe.
- Quoique lés orbites foient diver-fement inclinées entr’elles & au plan de l’écliptique , elles ont cela de commun, qu’elles coupent cette ligne circulaire en deux points diamétralement oppofés , qu’on appelle les nœuds. Et comme chaque planete, en parcourant fon orbite , fe trouve dans un de fes noeuds, en paffant de la partie inférieure du Zodiaque à la partie fupérieure } Ôc
- XVIII.
- Leçon.
- Nœuds des Orbites.
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- XVIII.
- Leçon,
- Cometes# jLeur nature»
- 70 Leçons de Physique dans l’autre, en retournant de celle-ci dans celle - là, on a nommé le premier nœud afcendant , & le fécond nœud defcendant , & l’on appelle ligne des nœuds, celle qui aboutit de l’un à l’autre en traversant l’orbite.
- A l’exception de la Lune, toutes les autres planètes ont des orbites fixes ; c’eft-à-dire , que chacun de ces aftres , en faifant fes révolutions périodiques , coupe toujours l’écliptique aux mêmes points , en montant & en defcendant, & que fes plus grandes latitudes feptentrio-nale Sc méridionale , font conf-tamment aux mêmes endroits du Zodiaque ; ou fi ces 4 points font fujets à quelques variations , elles font fi peu confidérables qu’on peut les négliger ici.
- Outre les fix planètes primitives qui tournent autour du Soleil, 6c que nous ne perdons point de vue , pour ainfi dire, il paroit de temps-en-temps au Ciel d’autres aftres qu’on croit être de même nature qu’elles, mais qui fe montrent fous une forme différente, & pour peu de temps.
- Ces corps que l’on nomme Ço~
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- -T E X P, é RI M E N T A L E. 7I métis-'9 ne font pas des météores, comme on l’a cru d’abord , & comme quelques Auteurs l’ont prétendu depuis ; il eft prouvé d’une maniéré inconteftable., qu’ils font toujours plus élevés que la Lune, 8c par conséquent bien au-delà de notre at-mofphere. Ils ne deviennent vifibies pour nous, que quand la partie de leur furface , qui eft illuminée par le Soleil, eft alfez proche pour être apperçue de la Terre ; & plufieurs d’entr’eux ont paffé ft près de cet aftre , que s’ils n’enflent été bien compactes & bien folides, ils euflent été immanquablement confumés par la chaleur exeefîive qu’ils ont dû éprouver.
- . La partie la plus îumineufe d’une comète , eft ordinairement enveloppée d’une efpece d’atmofphere moins brillante : pour diftinguer ces deux parties l’une de l’autre , on appelle la première le Noyau 8c la fécondé la Chevelure ; delà vient Je nom de Co* mete, c’eft-à-dire aftre chevelu (a)._
- La comete ordinairement traîne encore après elle une queue lumi-
- *F
- : (a) pu mot Latin Coma ? «jui'fignifiç chevelure»
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- 72 Leçons de Physique nëufe , qui ëft quelquefois très-îon* XVIII. gue , toujours oppôiee au Soleil, Leçon. & qu’on croit être une vapeur ôc-cafionnée par la chaleur de cet aftre ; car on remarque que cette queue augmente & diminué , fuivant que la comete fe trouvé plus ou moins près de lui.
- la rareté Pour expliquer les rares appari-parhions.ap* ^ons des cometes, les Alfronomes ont imaginé qu’elles faifoient leurs révolutions dans des eîlipfes fort alongées. Le Soleil occupant l’un des foyers, comme aux orbites des plânetes , on peut comprendre par la feule infpeètion de la figure 19, pourquoi ces affres font fi long-temps à reparoître dans notre fyftême planétaire ; éar premièrement la partie ABC leur donne bien plus - dé chemin à faire, que la petite portion qui embrafle de plus près lé Soleil. Et en'-fécond lieu l’analogie des autres mouvements- cél elles nous poK te à croire qu’elles ralentiffent leurs marches eh s’éloignant de cet alireÿ comme elles l’accélerent à mefure qu’elles s’én approchent.’ ; '
- .11 n’en elt pas des orbites, des
- cometes
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- Experimentale; 7J cometes connue de celles des planètes ; celles-ci ne s’écartent point de l’écliptique au-delà de feptà huit degrés ; la-largeur du Zodiaque les contient toutes, & fuffit à leur plus grande latitude ; au lieu que ces el-lipfes ou paraboles , que décrivent les cometes par leurs révolutions périodiques , fe portent vers des parties du Ciel fort différentes les unes
- xvm.
- Leçon.
- Aberrations de leurs orbites par rapport à TE-cliptiqup^
- - des autres , foit dans Fhémifphere. feptentrional, foit dans rhémifphere rnéridional;-
- il'eft à remarquer aufli que ces Leurs rétros aftres different encore des planètes gradations
- en ce qu’ils ne marchent pas tou- S figaesdu jours comme elles -, félon-l’ordre des zodiaque* lignes , c’efl-à-dire , d’Occident en Orient; mais fouvent on leur voit • tenir une route toute oppofée ; au lieu du mouvement direct, ils:ont; celui qu’on nomme rétrograde? .
- ’.Séneque avoit raifon de dire(a) avec plufieurs Phiîofophes de là plus haute antiquité , que les cometes ne font point des feux accidentels 8c paffagers ,. mais de véritables a (1res
- (a) Queftions Naturelles , Lxv, 7ï Chap. III.
- Tome Vlt G
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- 74' Leçons de-Physique ?«—7 auffi permanents que les autres , 8& XVI II/- qu’un jour viendrait que le fecret de-ja nature , à l’égard de ces phénomènes, ferait enfin dévoilé. Cette prédiction s’accomplit de nos jours; Prédisions Halley faifant ufage de la théorie 'de leurs re- Newton , ofa le premier prédire
- fiées» pour 1 annee 1757 ou 1778 , le retour de la comete qui avoit paru en ;i682; MjVL Çlairaut & d’Alembert,-•par des méthodes plus fûres, & par des théories plus approfondies , ont annoncé la même chofe avec une précifion que l’événement a juftifiée :
- , cette comete fut apperçue à Paris le • Janvier 177p. /
- ’’ Ces feux céleftes dont la forme extraordinaire & l’apparition imprévue faifoit naître ci - devant la terreur ou la joie, fuivant les affections ou le caprice de ceux qui cherchoient à les interpréter, doivent donc' être regardés aujourd’hui par tout le monde , comme des af-* très dont le cours eft affujetti à des loix confiantes, 8c qui n’influënt pas . plus fur nos affaires que Jupiter ou; Saturne.
- il-*'1 - . * ’
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- Tojvr.jvr xæçon . tI . 5 .
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- Expérimentale. 7^
- WBmaamma^uikWÊKm'iL'i m
- II. SECTION,
- .Ou P on fait connottre plus partie#-. liérement les mouvements du So-/(?/7, de la Terre & de la Lune , avec les Phénomènes qui eri ré~
- Le globe terreftre eft notre habitation ; le Soleil & la Lune font les deux principaux luminaires qui' répandent la clarté fur tous les objets qu’il nous importe de con-noître , & qui vivifient par une douce chaleur, ce qui doit s’engendrer j croître ôc mûrir pour fa-tisfaire à nos befoins : le cours de ces deux affres mefure les temps qui partagent notre vie, Ôc qui règlent nos aftions. Tous ces titres , & tant d’autres qu’il feroit fuperflu de rap-peller ici, femblent exiger de nous une attention particulière pour ces trois corps; ainfi je vais reprendre Ôc continuer les opérations du Planétaire. '
- -XVIII.
- Leçons
- Gij
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- X V n I.
- jl-EÇOîf,
- 76 Leçons de Physique
- Sæ PT Z EM E 0 P E RAT IO iVV
- Il faut faire defcendre la tige de la manivelle par les trous qui traverfent les grands cercles au ligne du Bélier, polir faifir le quarré d’acier* qui excède un peu.le plan du fécond de ces cercles.
- Prenez enfuite dans le coffret un petit globe terreflre, armé d’un méridien & d’un horizon de cuivre; & dont l?axe prolongé au-delà du pôle antarctique , tourne librement dans le milieu d’une efpeçe de cadran di-vifé en 24 parties égales , & fous lequel elt une roue dentée.
- Faites entrer cette roue , qui elt percée au centre , fur une tige d’acier qui exçede le plan .du cercle lunaire.
- Faites tourner la platine bleue jufqu’à ce que le globe terreflre ré-ponde au premier degré du Capricorne , & tournez le petit cadran au centre duquel eft implanté fon axe, de maniéré que l’hémifphere auftral réponde à çe meme point du Zodiaque.
- Ayez foin d’incliner aufli le petip
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- ExféRiMÊN TALE. 77 horizon fuivant le degré de latitude d’un lieu quelconque, par exemple, XVI I I, de Paris. - Leçon,
- Mettez le gîôbë doré qui repré-* fente le Soleil au centre du planétaire : faites pa£Ter dans un trou qui traverfe diamétralement cette boule j une aiguille de cuivre que vous trouverez dans le coffret, & qui a un fupport marqué K, dont il faudra enfoncer le pivot dans un trou défi-* gné par la même lettre fur la platine : voyez la Figure 2.0 qui repré-; * fente toutes ces pièces enfemble ; la grande platine étant repréfentée par fôn diamètre A A, &les deux parties diamétralement oppofées du Zodiaque par les deux lignes A B ,
- A D.
- Il faut de plus imaginer que les grands cercles qui repréfentent le Zodiaque ou le Ciel étoilé , font tellement agrandis , que la diftance qu’il y a entre le globe terrellre T ôc la boule'dorée S, foit prefque nulle,
- & qu’on puiffe regarder la Terre comme étant fenliblement au centre de la machine.
- Tout étant ainfi difpofé , fi vous
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- 78 Leçons de Physique i1»... faites faire à la Terre un tour entïef .XVIII. fur fon axe d’Occident en Orient r Liçon, Vous pourrez obferver, i°, que l’ai-guille qui vient de la boule dorée, Sc qui repréfente un rayon central du Soleil, trace fur le globe terreftre un cercle qui efl celui qu’on nomme le tropique du Cancer ; & que le bout de l’aiguille, parcourt d’Orient en Occident les différents points de ce cercle.
- 2°, Que l’horizon coupe obliqueraient ce cercle en deux parties inégales , dont la plus grande efl au-deffus , Sc l’autre au-deffous.
- 3°, Que fi l’on change la pofition de l’horizon , ces deux parties du cercle tracé par l’aiguille , different d’autant moins de grandeur entr’el-les, que les bords de l’horizon s’approchent davantage des pôles du globe ; de forte que quand ils paf-fent précifément par ces deux points, le cercle dont il s’agit, efl divifé: en deux parties parfaitement égales.
- 4°, Que fi au contraire on approche l’horizon de l’équateur, de maniéré qu’il foit contenu entre les: deux tropiques du Cancer & du Ca-
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- Æ X'P É.R IÎÜ Ë N T A L È. 79
- prîcorne- , le cercle tracé par Fai- ^ >.
- guille fe trouve tout entier au-deffus. X VïIL
- Leçon»
- Applications*
- 1 ;
- < LaTerre eft un corps fphérique, , £5sure ou a peu-près ( ), Lonnen peut pas douter quand on confidere que les différentes parties de fa furface ne reçoivent que fucceffivement la lumière du Soleil ; car fi elle ëtoit •plane, tous les peuples qui l’habitent appereeviroient cet aflreéc tous les autres en même tempsycomme une chandelle allumée qu’on éleve au bord d’une table , devient yifible auffi-tôt d’un bout à l’autre.
- Ce qui prouve encore la fphériei-té de la Terre, c’eft qu’en cheminant de quelque côté que ce foit dans la plaine la plus unie , nous perdons de vue les objets dont nous nous éloignons , tandis que nous en découvrons de nouveaux en avançant.
- Je n’infifle pas davantage fur cette vérité, parce qu’elle efl fuffifamment connue de tout le monde ; mais if
- (a) Voyez ce gue j’ai dit de la figure de la Terre dans la VIe Leçon, Tom. II,pag, 14S & fiiiv»
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- 86 Leçons de Physique ' i " eft à propos de remarquer que cet XVIII. arrondiiïement de la Terre ne nous Leçon, permet pas de voir bien loin autour de nous ; quand nous nous trouvons en plein champ, il nous femble toujours que nous fommes au centre d’un efpace circulaire , dont le diamètre, à en juger par les objets connus , peut avoir 12 ou 1 5 lieues , peut-être davantage fi ces objets ont beaucoup de hauteur, ou que nous foyons placés dans un lieu fort élevé ; mais fur une mer calme, dans une plaine très - vafte & fort unie , il eft aifé de démontrer que l’œil placé à 6 pieds au-deffus du terrein, perd de vue les objets qui font à raze-terre , quand ils font à une diftance de 2 £5 7 toifes; ce qui ne donne pas trois lieues communes de France pour le diamètre de l’efpace circulaire dont il s’agit.
- „ La circonférence de ce cercle , toute petite qu’elle eft, paroît pourtant toucher le Ciel : c’ell que le Spe&ateur placé en a , ( /zg. 21 ) , n’appercevânt point la diftance b h, rapporte les objets vifibles les plus éloignés au point b où fe termine la portée de fa vue fur la Terre.
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- ..Expérimentale*. 8i Le plan de ce cercle prolongé ou étendu jufqu’au Ciel étoilé , eft cë qu’on nomme l'horizon ; tout ce qui eft au-deffus eft vifible pour nous , tout ce qui eft au - deiïous nous eft caché. Si l’on avoit l’oeil au centre de là Terre , l’horizon repréfenté par fon diamètre H H, partageroit exactement la fphere en deux parties . égales ; quand on eft à la furface , comme en a, par exemple , il eft aifé de voir que l’horizon rend l’hé-mifphere fupérieur plus petit que rhémifphere inférieur; mais fi l’on confïdere combien la Terre eft petite en comparaifon de la vafte étendue des Cieux , on concevra tout d’un coup que le demi-diametre Ta, n’eft, pour ainfi dire , qu’un point , par comparaifon à la ligne TH, ôc que h h ne différé pas fenfîblement de celle-ci.
- Cependant comme ce dernier horizon HH,dont le plan paffe par le centre de la Terre n’eft fujet à aucune variation de grandeur, & que l’autre , par certaines circonftances, peut nous laiffer voir un peu plus ou un peu moins de la voûte célefte,
- xyiii..
- LrçoN»
- Horizon tant tatio-nel que feu* fible.
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- XVIII.
- LfÇON.
- Pôles de Fhomon, Zénith &
- Nadir.
- 82 Leçons de Physique les Aftronomes ont jugé à propos de' les diftinguer en àppellant H H, Hori-\on radonel, 8c h h, Horizon fenjible.
- Puifque chacun elî au centre de fon horizon, il faut conclure qu’on en peut compter autant qu’il y a de points à la furface de la Terre , 8c que nous en changeons à chaque pas que nous faifons dans quelque direction que ce foit ; l’horizon de Paris n’eft donc pas celui de Lyon 5 ' une partie de l’hëmifphere célefte., qui eft apparent fur celui-ci, ne fe voit pas en même temps fur celui-là.
- Les Agronomes , pour certains" ufages, ont imaginé une ligne droite qui paife perpendiculairement par le centre de l’horizon, 8c qui fe termine à la voûte célefte , a’une part au point Z, & de Tautre.au point iV; le premier de ces deux points s’appelle le Zénith, 8c le fécond Nadir. O11 pourrait les regarder comme les pôles de l’horizon ; ils changent comme lui pour chaque lieu.
- Conlidérons maintenant ce qui doit réfulter de la rotation de la Terre autour de fon axe, pour ces différents horizons m} ce mouvement
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- Expérimentale. 8$ fuppofe à la, furface du globe ter-redre deux points diamétralement oppofés fur lefquels il roulé, c’ed ce qu’on nomme les Pôles : pour les didinguer entr’eux, on nomme celui qui ed dans la partie du Nord, le Pôle ar Bique, ou boréal, ou feptentrio-nal ; on appelle l’autre le Pôle antar-Bique , ou aujlral , ou méridional. Voyez la Figure 22 qui repréfente les pôles de la Terre , ceux de l’horizon , & les principaux cercles de 3a fphere, par leurs diamètres.
- Supposons donc premièrement un Obfervateur placé fur la Terre, dans un lieu également éloigné des deux pôles, à Quito, par exemple, qui ed une des principales villes du Pérou , (fig. 23 ) : cet homme emporté par le mouvement diurne de la Terre , pafie en 24 heures par tous les points d’un grand cercle qui divife le globe en deux hémifpheres égaux. Ce cercle qu’on imagine comme fubddant, parce qu’il ed d’un grand ufage dans la Géographie, ed celui qu’on nomme VEquateur terreflre : tout Spedateur , placé fur fa circonférence , jouit à. fon tour des
- xvi 11:
- Leçon;
- Pôles du monde»
- Les différentes pofîtions de la Sphere*.
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- I *•
- XVI11.
- L'E.ÇO N.
- La Sphere droite..
- 84 Leçons de Physique apparences célehes dont nous allons1 faire mention. ,
- Si celui que nous fuppofons ici eft tourné de maniéré qu’il ait à fa gauche le pôle arétique, & à fa droite le pôle antar&ique ; dès qu’il eft nuit, il voit toutes les étoiles qui bordent cette moitié de l’horizon qui fe préfente à lui, monter peu-à-peu d’un mouvement commun juf-qu’à un certain point ,defcéndrë enfuite jufqu’au bord oppofé , chacune ayant décrit au Ciel un demi-cercle pendant douze heures ; & après un pareil efpace de temps , il voit les mêmes étoiles reparoître, ôc faire un trajet femblable à celui de la nuit précédente.
- Il voit faire fenfiblement la même chofe au Soleil, à la Lune, & aux autres planètes ; mais comme ces aftres , outre cette révolution commune qui n’ëft qu’apparente, ont un mouvement qui èft particulier à chacun d’eux, il a des différences à ob-feiver à leur égard, dont je parlerai-dans la fuite.
- Quoique le mouvement du Ciel étoilé ne foit qu’apparent, il ne faut
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- E X P EBIMENTA LJB. 85*
- t pas moins imaginer qu’il fe fait fur .deux points qui répondent à ceux fur lefquels le globe terreftre fe meut réellement ; ces deux points s’appellent les Pôles du monde ; ils fe diftinguent par les mêmes noms que ceux de la Terre , & font tous deux dans la circonférence de l’horizon pour les habitants de l’équateur.
- •; On étend aufli le plan de l’équateur terreflre jufqu’au Ciel étoilé, .pour diftinguer les deux hémifphe-res çéleftes qui répondent à ceux dont ce même cercle fait la fépara-tion fur la Terre. On Je nomme aufli Ligne équinoxiale, pour des raifons .qu’on verra ci-après. Revenons à notre Spedateur Péruvien.
- Toutes les étoiles lui paroiflent donc, décrire des demi-cercles au-deflus de l’horizon, & il doit penfer qu’elles en font autant au - deflous ; car cette apparence réfulte de la rotation de la. Terre qui eft continue & uniforme}-& la durée de leur abfence eft égale à celle de leur apparition. .
- Ces cercles font parallèles en-tr’eux , puifque chaque étoile eft. fee dans fa pofltion, h que le mou-
- XVIII.
- Leçon,;
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- 26 Leçons de Physique '""-ré: vement qu’elle paroît avoir efl: com-XVlil. mun à toutes ; c’eft fans doute le •Leçon, parallélifme' de ces cercles qui n’e-xillent qu’en idée, qui a porté les Àftronomes 8c les Géographes à tracer fur les globes terreflres , depuis l’équateur jufqu’aux pôles , toutes ces lignes circulaires, qu’on nomme parallèles ou cercles de latitude. Mais ce qui diftingue particuliérement le climat dans lequel nous fuppofons ici qu’on obferve les mouvements céleftes , c’eft que tous les aftres qui fe lèvent pour commencer , ou qui terminent en fe couchant les demi-cercles dont nous venons de parler -9 ont toujours une direction perpendiculaire à l’horizon , ce qu’on appelle avoir la fphere droite. (Fig. 23 ).
- Toutes les étoiles qui fe font, levées en même temps , notre Spedateur les voit arriver enfem-ble au bout de fix heures , à leur plus grande hauteur ; elles font alors rangées d’un pôle à l’autre dans un demi-cercle , qu’on nommé le méridien, parce qu’il divife en deux parties égales la portion de cercle que chaque afcre, 8c par conféqugnt
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- Expérimentale. 87 le Soleil paroît décrire fur l’horizon , ainfi. que le temps qu’il emploie à l’éclairer : comme ce demi-cercle comprend tous les points de plus grande hauteur des aflres , on. imaginé bien que tous les points de leur plus grand abaiffement fous l’horizon , forment un autre demi-cercle , qui fait avec le méridien un cercle entier. ; l’un détermine le Midi, & l’autre le Minuit : ce cercle idéal qui coupe l’horizon à angles, droits en. pafiant par les pôles du monde, & par le zénith de chaque lieu^ fe multiplie autant qu’il y a de divihons à l’équateur ; & c’eft ce qu’on nomme fur le globe terreftre , degrés de longitude : on les compte d’Occident en Orient, & la plupart des Géographes modernes prennent pour premier méridien , celui qui paffe par l’Ifle-de-Ferla plus occir dentale des Canaries.
- Dans la fphere droite , comme dans la fphere oblique dont nous parlerons bientôt , le Soleil , la Lune , & les autres planètes ne fe. ïevent & ne fe couchent pas toujours aux mêmes points de l’horizon com-
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- 88 Leçons de Physique : ' - — me les étoiles fixés : les orbites que XVIII. ces aftr.es parcourent par leurs mou-Leç°n. yements propres, coupant obliquement l’équateur, on les voit tantôt au Nord, tantôt au Sud de ce cercle ; ainfi, félon qu’ils font plus ou moins avancés de l’un ou de l’autre côté, leurs levers & leurs couchers déclinent de l’équateur à droite ou à gauche d’une quantité plus ou moins grande. Cet écartement fe nomme déclinaifon , & fe mefure par l’arc du méridien intercepté entre l’équateur & le point où l’aftre coupe le méridien.
- Mais ce qu’il y a de remarquable à cet égard dans la fphere droite c’eft que quelque déclinaifon fep-tentrionale ou méridionale qu’un aftre puifle avoir , fa préfence fur l’horizon eft toujours dé 12 heures ; la durée du jour par confié-quent y eft perpétuellement égale à celle de la nuit. Delà vient, fans doute , que dans ces climats que l’on nomme la Zone torride ', la chaleur qui devroit être excefiive, eu égard à l’adion direde du Soleil, y çft cependant fupportable ; la longueur
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- Experimentale. 89 gueur des nuits donne le temps à la ; Terre & à l’atmofphere de fe rafraîchir.
- : Tranfportons à préfent notre Ob-fervateur dans quelque endroit de la Terre , qui foit lîtué entre fé-quateur 8c l’un des deux pôles; à Paris j par exemple, 8c.voyons comment le mouvement diurne du glo-, be lui fera voir le Ciel.
- , Il fàut conlidérer , avant toutes chofes, que fon zénith n’étant éloigné du pôle que d’environ 41 degrés le point feptentrional de font horizon doit être abaifle de 49 degrés ou environ au-deffous de ce même pôle : car il faut que ces deux; diftances, celle du zénith au pôle 8c celle du pôle à l’horizon , égalent enfemble 90 degrés., qui eft la quantité dont le Zénith eft toujours éloigné de l’horizon ; 8c comme le plan de l’équateur coupe l’axe de la Terre à angles droits, on doit penfer que ce cercle s’éloigne du zénith,' 8c s’incline à la partie auftrale de l’horizon de la même quantité dont le pôle ar-étique eft élevé au-delfus de la partie oppofée H,(fg, 22),
- Tome VI,
- XVI11. Leçon.
- H
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- <?o Leçons de Physique _ ' 1 ' Quand l’équateur ôc fes parallèles
- XVI11. font inclinés à l’horizon , cela s’ap-Lecon., pelje avoir la fphere oblique; ôc cette obliquité peut augmenter depuis la fphere droite jûfqu’à celle où l’horizon & l’équateur font dans lé même plan , & qu’on nomme pour cela la fphere parallèle y de forte que fui-vant la pofition des lieux , le pôle peut s’élever fur l'horizon depuis o jufqu’à 90 degrés. Revenons à la pofition: de Paris, où Je pôle eft élevé d’environ. 49 degrés comme je l’ai dit plus haut.
- la sphere L e Spedateur tournant avec là. Lhque. Terre , pafle par tous les points d’un cercle plus petit que l’équateur terreftre, incliné comme lui à l’horizon, & qui coupe le méridien au 49e degré de latitude-feptentrionale; ôc il met à faire cette révolution autant de temps que s’il étoit dans l’équateur c’eft-à-dire 24 heures.' Voilà ce qu’il y a de réel, & ce qu’il' n’apperçoit pas cependant ; parce' que tout ce qui eft autour de lui, eft emporté avec lui d’un mouvement commun, qui ne caufe aucun changement dans la pofition refpedive
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- • Expérimenta! è .< ' 5) i des objets qui l’environnent âûfïï : loin que fa vue peut s’étendre.
- S’il confidere le Ciel pendant la nuit, il voit une partie des étoiles fortir du bord oriental de l’horizon , monter au méridien , defcendre vers l’Occident pour fe coucher, & repa-' roître la nuit fuivante pour recom-mencer la même révolution.
- Il peut remarquer, i°, que chacune de ces révolutions fe fait dans un cercle parallèle à l’équateur, par eonféquent incliné de la même quantité que lui à l’horizon.
- 2°, Que ceux dé ces affres qui appartiennent à l’hémifphere fep-teritrional, décrivent depuis leur lever jufqu’àleur coucher des portions de cercles plus grandes , & demeurent plus de temps fur l’horizon que ceux de l’hémifphere méridional.
- 3°, Que ces différences vont en augmentant à proportion que ces affres font plus loin de l’équateur de part 8c d’autre.
- 4°, Qu’à latitudes égalés , ceux: de î’hémifphere aùflral, demeurent autant de temps fous l’horizon que ceux de l’hémifphere boréal ex* paffent deffus, H ij:
- xvrn.
- Le
- *>o
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- 5>2 Leçons de Physique ——— j 5°, Que les étoiles qui répondent XVIII. à une didance de l’équateur vers le Leçon. 5ucj plus grande que. de 41 degrés , ne paroiflent jamais fur l’horizon ; & que celles qui s’écartent de ce. cercle de 410 vers le Nord font leurs révolutions entières fur l’horizon , 8c ne fe couchent jamais.
- Quant- aux aftres qui' paffent comme nous l’avons déjà dit, d’un hé-mifphere à l’autre , tels que le Soleil , la Lune , 8c Je s autres planètes , les arcs qu’ils décrivent fur l’horizon , 8c le temps qui s’écoule depuis leur lever jufqu’à leur coucher ; ont les mêmes rapports entr’eux que ceux des étoiles qui font dans, les mêmes zones du Ciel. C’ed-à-dire , par exemple, que quand le Soleil a palfé l’équateur , 8c qu’il ed dans î’hémifphere feptentrional , il ed plus long-temps, fur l’horizon que. dedous , les jours font plus longs, que les nuits, 8c d’autant plus longs que cet adre ed plus avancé dans çet hémifphere ; c’ed tout le contraire avec les mêmes proportions , lorfqu’il ed dans I’hémifphere. auf-tral j & il en ed de même de la Lune.
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- . . Expérimentale. 5)3 On voit aifément que tout ce qu’il y a de particulier pour cette polition de la fphere, réfulte hécelfairement du mouvement diurne & réel de la Terre , eu égard à l’obliquité de fon axe de rotation : car chaque lieu du globe terreflre faifant une révolution circulaire, l’aflre qui fe trouve vis-à-vis de lui, quand il la commence , doit répondre fuccefîive-ment en fens contraire à tous les points d’un pareil cercle. Cette cor-refpondancefuivie,donne donc à l’af-tre une apparence de circulation qui doit imiter en tout le mouvement réel qui en efl: la caufe. Voilà pourquoi les étoiles qui correfpondent à ceux des parallèles terreftres, que l’élévation dû pôle tient tout entier hors de l’horizon, paroilîent circuler de maniéré qu’elles ne fe couchent jamais ; & que celles qui font dans le cas oppofé ne fe lèvent point. Voilà pourquoi tous les au-, très a lires intermédiaires parodient circuler obliquément à l’horizon , & demeurent delfus d’autant plus long-temps , qu’ils répondent à des parallèles moins diltants du pôle
- - XVIII. Leçon
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- 5^4 Leçons de Physique g-.-—— ardique. Difons un mot de la fphere XVII-I. parallèle.
- Leçon. J’ai déjà dit qu’on appelle ainfr
- paraiiek.Cre Lphere d’un lieu dont l’horizon eft dans le plan même de l’équateur (Jig. 24) : il faut pour cela avoir fon zénith au pôle du monde ; un homme placé en tel endroit fur la terre , par exemple, au pôle ardi-que , ne pourroit voir que cette moitié du Ciel qu’on nomme Vhê-mifphere feptentrional; toutes les autres étoiles feroient perpétuellement cachées pour lui , puifqu’elles feroient à fon égard au - delà de l’é-*• quateur qu’on fuppofe confondit avec l’horizon. Cet homme debout tourneroit comme fur un pivot de droite à gauche ; mais comme ce mouvement, qui feroit très-égal Sc fort lent , puifqu’il ne lui feroit faire qu’un tour en 24 heures , ne changeroit rien au rapport qu?ont avec lui les objets terreftres ; il ne manqueroit pas de l’attribuer aux différentes parties du Ciel , parce’ qu’il leur verroit changer continuellement de pofition relativement à lui j Sc dans un fens oppofé y il croi-
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- Experimentale. py foît donc les voir tourner de gauche ----- ' à droite autour de lui. XVIIL
- Les étoilés lui paroîtroient dé- Leçon;.;, crire des cercles entiers , tous parallèles entr’eux & à l’horizon; parce que dans cette pofition de la fphere dont il s’agit ici , le 1 zénith qui elt le pôle de- l’horizon, fe trouve être • aufli celui du monde , fur lequel roulent tous ces mouvements apparents : & .par la même raifon les af-très les moins élevés lui paroîtroient faire leurs révolutions dans de plus grands cercles que les autres. s Les planètes ayant leurs mouvements propres dans des orbites qui né s’écartent'pas bien conlidérable-ment du plan de l’écliptique , fe trouvent par conféquent comme-ce; cercle , tantôt d’un côté de l’équa-tëur, taiitôt de l’autre, c’eft-à-direy dans un temps au-deffus , & dans un autre temps au-dehous de l’horizon'.
- Chacune d’elles ayant , comme les , étoiles , des révolutions apparentes Sc circulaires de 24 heures, ne celle pas d’être vifibîe pendant la moitié* du temps qu’il lui faut pour parcourir fon ellipfe. L’habitant du pôle ^
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- XVIII. L E ç 0 N.
- $6 Leçons de Physique s’il y en a, voit donc circuler le Soleil pendant fix mois autour de lui, & la Lüne pendant 14 jours Ôc quelque chofe de plus ; après quoi il fer oit autant de temps fans les revoir , ft des caufes particulières , dont je parlerai par la fuite, ne pro-longeoient la préfence de ces aftres au - delà du temps qu’ils ont à être fur l’horizon ; mais tout ceci s’entendra mieux après l’opération fui-vante du planétaire.
- H U I T Z E M E O P E RAT Z O N'.
- Remettez toutes les pièces du planétaire dans l’état où elles étoient au commencement de l’opération précédente, & comme elles font re-préfentées par la Figure 20*
- Faites tourner la grande platine avec la manivelle , jufqu’à ce que le globe terreftre ait fait un tour entier autour de la boule dorée qui repréfente le Soleil ; mais ayez foin d’arrêter de temps en temps , pour faire tourner avec la main la Terre fur fon axe.
- En procédant ainlî, vous obfer-yerez 3 i°; que la Terre en faifant une
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- Toivr. vi. .xvnï. I/EOojv *. p/. G .
- , <**•’. j5"'4* '
- * •
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- Experimentale. 97 .une révolution entière autour du Soleil, d’Occident en Orient ; ou ce qui eft la même chofe , fuivant l’ordre des lignes du Zodiaque, voit cet. alîxe répondre fuccelïivement , ôc dans le même fens , à tous ces mêmes lignes ; & comme l’orbite qu’elle décrit eft dans le plan de l’écliptique , cette ligne ou ce cercle repréfente dans le Ciel la circulation apparente du Soleil , ou ce qu’on appelle fon mouvement annuel. Le LeCteur qui n’aura pas fous les yeux notre planétaire artificiel, comprendra aifément ceci par l’inf-peêtion de la Figure 25. Car quand la Terre eft en a , vis-à-vis du ligne du Capricorne, elle rapporte le Soleil à celui du Cancer qui eft le point du Zodiaque , diamétralement oppofé à celui auquel elle répond ; ôc à mefure qu’elle avance en b ôc enc, &c, ce qui la met fucceftive-ment vis-à-vis des lignes du Verfeau, des Poilfons, &c. le Soleil qu’elle voit toujours dans un lieu du Ciel, directement oppofé à celui auquel elle répond, lui femble paffer du Cancer au Lyon , de celui - ci à la Tome FL I
- XVIII.
- Leçon.'
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- XVI11. L eço n.
- 98 Leçons de Physique Vierge , &c. En un mot , tandis qu’elle décrit par un mouvement réel Tare a b c de fon orbite , il lui femble voir le Soleil parcourir l’arc A B C de l’écliptique.
- 2Ç , Vous remarquerez que la Terre pendant tout le temps de fa révolution autour du Soleil , maintient çonftamment fon axe incliné de 25 degrés'éc demi au plan de l’écliptique ; ce qui fait que l’aiguille qui repréfente un rayon central du Soleil, ne répond pas toujours aux mêmes parties du globe.
- Car, par exemple , lorfque le globe terrelïre répond au figne du Capricorne comme T, (fig. 20), Sc qu’il voit le Soleil S vis-à-vis du figne de l’Ecrevilfe (ou du Cancer;) fi on lui fait faire un tour entier fur fon axe , le bout de l’aiguille décrit fur l’hémifphere feptentrional un des parallèles de l’équateur, celui qui en ell éloigné de 23 degrés & demi à peu-près, ‘8c qü’on nomme le rro-pique du Cancer.
- Qu’on falfe avancer le petit globe d’un ou deux lignes, en faifant tourner la grande platine ? alors le Soleil
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- Experimentale. pp à fori égard paroîtra s’être avancé d’autant dans la partie oppofée de XVIJI. l’écliptique; & s’il fait une révolu-tion fur fon axe , on verra que l’aiguille ne trace plus le même parallèle que ci-devant , mais un autre qui eft plus près de l’équateur.
- Quand il fera arrivé au premier degré du Bélier , s’il tourne encore fur fon axe , l’aiguille fe trouvera dire&ement vis-à-vis l’équateur, & parcourra tous les points de ce cercle dans une révolution entière.
- En continuant de faire ainfi avancer le globe terreftre dans fon orbite . & en le faifant tourner de *
- temps en temps fur fon axe , on peut aifément remarquer que l’aiguille décrit enfuite dans l’hémif-phere méridional des parallèles qui s’éloignent de plus en plus de l’équateur, jufqu’à la diflance de 23 degrés & demi. Le dernier qui touche ce terme eft ce qu’on nomme le tropique du Capricorne, parce qu’ai ors la Terre répondant au ligne de l’É-crevilfe , voit le Soleil comme 11 cet aftre étoit.dans le ligne qui eft diamétralement oppofé. Iij
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- iop Leçons de Physique
- Après ccJa on verra l’aiguillé fe rapprocherpeu-à-peu de l’équateur, 8c tracer encore une fois ce cercle,' quand le globe terrehre répondra au premier degré de la balance ; 8c il continuera de tracer des parallèles qui s’élèveront de plus en plus au-deffus de l’équateur , jufqu’au tropique du Cancer ; ce qui arrivera quand le globe fera revenu au premier degré du Capricorne d’où il étoit parti.
- 30 , On peut voir de même ce qui réfulte des deux mouvements annuel 8c diurne de la Terre, par rapport aux différentes pofitioris de la fphere, en faifant varier l’horizon du petit globe terreftre : on recon-noîtra, par exemple, pourquoi dans la fphere droite il régné un équinoxe perpétuel ; car en quelqu’en-droit de fon orbite que foit la Terre, en la faifant tourner fur fon axe, on verra toujours que les parallèles tracés par l’éguiîle qui repréfente le rayon central du Soleil, font coupés en deux parties égales ; ce qui figni^ fie que dans tous lès temps de l’an-ncç, les jours font égaux aux nuits»
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- Experimentale, ioî
- Si la fphere eh parallèle , on re-connoîtra par le même moyen comment dans toute Une année il n’y a qu’un feul jour de fixmois, & une feule nuit qui dure autant, à en juger par la préfence du Soleil fur l’horizon * & par fon abfence : car l’aiguille qui repréfenté cet ahre oit fon a&ion directe, trace des parai-leles dans l’hémifphere feptentrional, qui eh: dans cette fuppofition tout entier au-dehus de l’horizon , pendant les lix mois que la Terre met à parcourir la partie de fon orbite qui répond aux lix lignes méridionaux; & elle ne celle de les tracer dans l’autre hémifphere , quand la Terre parcourt l’autre moitié de fon orbite qui répond aux lignes feptentrionaux.
- Enfin l’on peut voir de même comment fe font les âccroilfements ôc décroiflements des jours & des nuits dans la fphere oblique, ainh que les deux équinoxes. Car tous les parallèles décrits par l’aiguille qui tient lieu de rayon folaire, étant coupés obliquement par l’horizon , il eh évident qu’il n’y a que ceux
- XVI11. L E S O N»
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- XVIII. Leço n.
- Mouvement annuel du Soleil*
- 102 Leçons de Physique qui pafTent fur l’équateur même qui foient partages en deux parties égales , & que les arcs de ces parallèles qui font au-delfus de l’horizon , Sc qui repréfentent la durée de chaque jour , font plus grands dans celui des deux hémifpheres qui a le pôle élevé , que dans l’autre dont le pôle eft abaiffé au-deffous de l’horizon ; différences qui vont en augmentant depuis l’équateur jufqu’aux tropiques de part 6c d’autre. .
- Et comme le petit globe terref-tre , en parcourant toute fon orbite , préfente deux fois fon équateur à l’éguille , favoir , lorfqu’il répond au ,1er degré du Bélier , .& lorfqu’il eft vis-à-vis le premier degré de la Balance , il eft aifé de comprendre pourquoi , avec cette pofition de la fphere, il y a dans le cours d’une année, deux équinoxes à fix mois l’un de l’autre.
- A P P LI CA TI O N S.
- . On voit donc, par la huitième opération du planétaire que dans le fyftême dont nous avons fait choix , la révolution annuelle du
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- Experimentale. 103 Soleil dans l’écliptique, n’elt qu’une apparence > comme le mouvement XVflI. diurne de cet aftre; cependant il eft paffé en, ufage d’en parler comme d’une réalité ainli pour nous com*
- , former au langage reçu, nous dirons que dans le cours d’une année le Soleil parcourt les douze lignes du Zodiaque- en fe contenant toujours dans l’écliptique ; qu’il palTe deux fois fur l’équateur, en allant & en revenant d’un tropique à l’autre ; qu’il n’excede jamais ces deux termes , & que les deux jours où il s’y trouve s’appellent pour cela l’un le £olJlice d’Eté, l’autre lefolftice cCHiver , comme les deux interférions de j’équateur avec Pécliptique, qui font au premier point du ligne du Bélier,
- 8c au premier point du ligne de la Balance, fe nomment Véquinoxe du Printemps, 8c Véquinoxe à?Automne.
- Sur quoi il ell bon . de remar- Diftmaion quer qu’il ne faut pas confondre au iaesfa^gnesC& Ciel, le ligne avec la conllellation les Conftei-dont il porte le nom. Lorfque les ^portent11 anciens Altronomes imaginèrent de les noms, former le Zodiaque, ils le divife-rent en douze parties égales de 30
- I iv
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- XVIII.
- t>E ç O N.
- ri04 Leçons de Physique : degrés chacune , & prirent pour premier point de ce cercle une étoile qui efl à l’oreille du Bélier ; alors cette confïellation occupoit affez exa&ement la première des 12 divifions du Zodiaque, le Taureau répondoit à la 2e, les Gémeaux à la 3e , & ainfi des' autres ; mais ce point du Ciel où fe fait l’équinoxe du Printemps, ôc où étoit autrefois l’étoile dont je. viens de faire mention, ce point, dis-je , par des cau-fes que je fuprime ici, recule tous les ans de fécondés de degrés (a) ; ce qui fait que tout lé Ciel étoilé paroît avancer, d’autant. Or cet effet sJétant multiplié avec le temps, aujourd’hui les conftellations du Zodiaque font avancées prefque d’une douzième partie de ce cercle ; de forte que chacune d’elles ne répond plus à la divifion à laquelle elle appartenoit autrefois ; celle du Bélier, par exemple , fe trouve pref-
- (a) C’eft ce mouvement qu’on nomme en Aftronomie la vrécejfien des Equinoxes. Voyez les Leçons Elémentaires d’Aftronomie de l’Abbé de la Caillé f Nos 18. 4?i, 630,764, 767*
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- Experimentale. io£ quë toute entière à la place du Taureau j celui - ci à celle des Gémeaux, & Ci
- Mais malgré ce déplacement des figures, on a toujours confervé les ' 12 premières divifîons du Zodiaque ; & c’efl-llà, à proprement parler , ce que les Aflronomes appellent les 12 Ügnes, & qu’ils/diftinguent toujours par les noms de ces conff ellations qui leur appartenoient anciennement.
- Pour faciliter l’intelligence des principaux phénomènes , qui résultent des deux mouvements annuel & diurne de la Terre, nous avons alternativement fufpendu l’un pour confidérer l’autre ; ce qui a donné lieu à quelques inexaditudes qu’il eft à propos de corriger. Nous avons regardé les révolutions apparentes & diurnes du Soleil, comme autant de cercles parallèles à l’équateur ; 8c cela feroit en effet, fi la Terre de-meuroit fixe dans un point de fon orbite , tandis qu’elle fait un tour fur fon axe devant le Soleil ; car alors les points de fa furface éclairés fuccefîivement par le rayon cen-
- o .
- XVIII
- Le Ç o Na
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- XVIII.
- Leçon.
- 106 Leçons de Physique tral de cet aftre, formeroient enferré ble un vrai cercle, une courbe rentrante fur elle-même. Mais fi Ton confidere que la Terre s’avance dans fon orbite en même temps qu’elle tourne devant le Soleil , on conviendra que la trace que laifleroit fur fa furfaee un feul & même rayon folaire , doit être une efpece de fpi-rale qui vient finir à côté de l’endroit où elle a commencé, & qui s’éloigne ou s’approche de l’équateur , fuivant que le Soleil va vers l’un des tropiques, ou qu’il en. revient. Imaginez une pelote qu’on fait tourner devant vous pour recevoir en dévidant un fil qui vient de votre main , & qu’on la fait avancer infenfiblement de droite à gauche, ou dans le fens contraire afin que les circonvolutions du fil , s’arrangent les unes à coté des autres ; voilà l’image des révolutions diurnes du Soleil autour de la Terre ; celle-ci eft la pelote , votre main eft J’aftre, le fil efi le rayon central ou direft.
- diurnes0- Si le Soleil n’avoit que le mou-îeîi plus lent vement apparent qui réfulte de la
- étoiles1 fixes! rotation de la Terre fur fon axe, ce
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- XVIII.. L E Ç O Ni
- , Experimentale. 107 mouvement tqui lui feroit commun avec les étoiles auroit la même durée pour lui que pour elles, & ne feroit fujet à aucune variation; ainli celles qui auroient une fois pâlie au méridien avec , lui , y pafferoient toujours; la nuit d’Eté comme la nuit d’Hiver, nous offriroit conftamment les mêmes conftellations ; mais cet aflre , à. caufe du mouvement annuel de la Terre, & parce qu’elle a toujours fon axe incliné du même fens , paroît décrire d’Occident en Orient, dans l’efpace d’une année, un grand cercle que nous avons nommé VEcliptique, 8c qui par fon obliquité s’écarte de 23 degrés 8c demi de part 8c d’autre de l’équateur; delà il arrive que quand l’étoile,
- -avec laquelle le Soleil étoit parti du méridien , revient y palier après une révolution diurne, il s’en faut d’une certaine quantité que le Soleil n’y foit encore parvenu ; 8c lés quantités fe multipliant tous les jours, font que les étoiles précédent de plus en plus le Soleil : de forte qu’au bout Efforce de. Ex mois elles ont gagné douze retardement-,
- heures d’avance fur lui, 8c qu’à, une
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- XVI11. Leçon,
- Le
- plus longtemps dans les ïïgnes fepcentrio-naux , que dans les lignes méridionaux#
- ïo8 Leçons de Physique heure donnée de la nuit , l’hémif-phere étoilé qui efl fur l’horizon efl: celui qui fîx mois, auparavant étoit deiïous, à pareille heure ; cela efl exactement ainli pour ceux qui ont la fphere. droite ; & dans le cours d’une année les habitants de la fphere oblique voient fucceflive-ment toutes les conflellations qui peuvent palfer fur leur horizon ; car celles qui y font de jour dans une faifon, s’y trouvent de nuit dans une autre. Quant à ceux de la fphere parallèle, leur horizon concourant avec Péquateur , ils ne voient jamais que le même hémifphere du Ciel étoilé.
- Comme le mouvement annuel du Soleil n’eft qu’une apparence caufée par le mouvement réel de la Terre dans fon orbite , Sc que.cette orbite efl:, comme nous l’avons dit, une ellipfe dont l’un des foyers efl occupé par le centre du Soleil ; il efl aifé de voir , en jettant les yeux fur la Figure 2$ , que cet aflre doit paroître plus long-temps dans les fix - (ignés feptentrionaux , le Bélier , le Taureau , les Gémeaux , l’Eere-
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- Experimentale, i op ville , le Lion & la Vierge , que T ~~
- dans les lîx autres , qu’on appelle Leçon méridionaux (a); car la Terre ayant *
- fon aphélie dans la partie de fon orbite qui regarde ceux-ci, doit y féjourner plus long-temps par deux raifons : la première , parce que cette partie de l’ellipfe efl: plus grande que l’autre ; la fécondé, parce que, comme je l’ai dit dans la icre Seètion , le mouvement d’une planete quelconque fe ralentit à mefure qu’elle s’éloigne de fon af-tre central. _
- Le Soleil étant de tous les af- Mefure <iu très que nous pouvons voir, le plus deTPmou"e! grand , le plus lumineux , le plus ments du so-commode a oblcrver , il etoit na- ceux de la turel de choifir de préférence fes Lune«> mouvements pour mefurerle temps; aulïi voyons-nous que dès les premiers âges du monde, tous les peuples , a’un commun accord , ont compté par les révolutions de cet allre la durée des êtres & celle des aftions : on a fait fervir la Lune aux mêmes ufages, parce qu’elle elt vi-fible auffi par toute la Terre } Ôc
- («0 La.différence eft de p jours
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- no Leçons de Physique £- ----- - qu’elle offre par fes différentes pha-
- XVIII. pes des époques très-remarquables ;
- E»0N* mais les fecours qu’on en tire ne font ni auffi généralement, ni auffi facilement employés, que les apparences périodiques du Soleil.
- Dîvîfiondu Le temps fe divife en fiecles ;
- temps. en années , en mois , en femaines , en jours, en heures, en minutes, en fécondés, en tierces , &c. Ceci efl fuffifamment connu de tout le monde ; mais il y a quelque chofe à re-? marquer au ’fujet des jours, des mois & des années.
- Le jour na- Chaque* tour entier de la Terre
- turel ou ai- r r r
- tronomigue. fur fon axe, occaüonne , comme je l’ai déjà dit plufieurs fois , une révolution apparente du Soleil autour de la Terre. C’efl-là ce qu’on nomme le jour naturel ou agronomique : c’efl la quantité de temps qui s’écoule entre l’inflant où le Soleil paffe au méridien, & l’inflant où il y arrive le lendemain. Mais j’ai fait obferver ci-deffus que le Soleil à chaque révolution revient un peu plus tard au méridien, que le point du Ciel ou d.e la Terre avec lequel il y a paffé le jour précédent ; & ce petit
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- Experimentale. iii retard n’efl pas toujours de la même quantités Delà il arrive que les jours naturels, dans les différents temps de l’année , né font point égaux eri-tr’eux. Les Aftronomes les rappellent à l’égalité en divifant la fomme du temps que le Soleil emploie à parcourir l’écliptique dans le cours d’une année , en autant de parties égales qu’il en faut pour en affigner 24* à chaque jour.
- Au moyen de cette équation , nous avons deux fortes d’heures à diftinguer ,. les unes qui font toujours égales entr’elles, c’eft ce qu’on appelle le temps moyen ; les autres qui font affe&ées des inégalités qui fe trouvent dans le mouvement diurne du Soleil ; c’efl ce qu’on nomme le temps vrai. Un bon cadran folaire montre les heures du temps vrai ; une montre ou une pendule bien réglée, montre celles du temps moyen ; il y en a dont le rouage efl tellement eonftruit , qu’elles marquent l’un & l’autre temps par différentes aiguilles ; on les nomme pour cela Horloges , ou Pendules à équations (a).
- O) Voyez dans le Livre que l’Académie
- XVI11.
- Leçon.
- Temps vrai & temps moyen ; différence de l'un à Tau?, tre.
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- XVII !. Le çoh.
- 112 Leçons de Physique En Agronomie, on efl dansl’ufage de compter les 24 heures de fuite d’un midi à l’autre,, ainfï après minuit on continue par les nombres .13 , 14, &c. Mais dansl’ufage civil on partage ordinairement le jour naturel en deux parties égales de 12 heures chacune : cependant il y a encore quelques nations qui font fonner les 24 heures de fuite aux horloges publics ; ce qui efl très-incommode , fur-tout quand on fait, comme les Italiens , finir & recommencer le jour au coucher du Soleil ; car dans la fphere oblique, cette époque varie continuellement.
- .... Dans tous les endroits de la
- tï.ficiei ou.d- Terre où le Soleil fait une partie de les crépuf- fa révolution diurne lur, 1 horizon, cuies. & pautre deffous, on appelle la première le jour, artificiel ; & la fécondé efl ce qu’on nomme la nuit. En parlant des trois principales pofitions de la. fphere , nous avons vu dans
- -Royale des Sciences fait publier tous les ans, fous le titre de Connoijfance des Temps, ou des Mouvements célejles, les différences du temps vrai au temps moyen pour chaque jour de l’année, 5e & 6e colonnes de la fécondé page de chaque mois.
- quel
- Le jour ar-
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- Experimentale.' 113 quel rapport l’un eft à l’autre pour la durée , èu égard feulement à la préfence & à l’abfence du Soleil dé- • *** terminée par l’horizon ; mais il me refte à dire que la clarté ou l’illumination, caufée par cet aftre , commence avant qu’il, foit levé , 8c fub-fifte encore quelque temps après qu’il éft couché, parce que la lumière qu’il lance dans la partie haute de l’atmofphere , s’y répand d’une maniéré vague , 6c fe réfléchit en grande partie vers la furface de la Terre ; c’eft ce que l’on nomme Us Crépufcules : celui du matin fe diftin-gue de celui du foir par le nom d’Aurore qu’on lui donne , 8c le commencement de l’aurore eft U point du jour.
- On a obfervé que lé crépnfcule commence le matin lorfque le Soleil eft encore à 18 degrés au-deflbus; de l’horizon, 8c qu’il ne finit le foir que quand cet aftre eft defcendu de la même quantité au - deflous : or comme le Soleil parcourt par heure 1 y degrés de l’équateur ou d’un de fes parallèles, il faut conclure, ï% que dans la fphere droite au temps-Tome VL K
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- , ïi4 Leçons de Physique ' des équinoxes , les crépufcules dol-
- XVIII. vent durer chacun une heure & 12 Leçon, minutes, comme cela arrive en effet : ainfi le jour qui n’y devroit durer que 12 heures, eu égard feulement à la préfence du Soleil, fe trouve augmenté par-là de deux heures 24 minutes : & dans les autres temps de l’année, cela varie à proportion de la diftance du Soleil à l’éqüateur.
- 20, Que les crépufcules en Eté, font d’autant plus longs que le pôle eft plus élevé ; de forte que fi la latitude du lieu eft telle que le Soleil à minuit ne foit pas tout-à-fait de 18 degrés au-deffous de l’horizon , comme cela eft dans le climat de Paris, il n’y a point de nuit clofe pendant tout le mois de Juin & une partie de Juillet.
- 30 , Et quant à la fphere parallèle , il eft évident, par le même principe , que l’Aurore doit y durer environ deux mois , & qu’il doit y faire clair encore autant de temps après le coucher du Soleil.
- Indépendamment des crépufcules qui augmentent, comme on vient de le voir, la durée du jour artificiel,
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- Experimentale. 115 il eft encore une çaufe qui concourt ^,-'s^.r= au même effet, en, nous faifant.voir XVIII. le Soleil fur l’horizon avant qu’il y h eç o n. foit réellement, & qui retarde fon coucher apparent : c’elf la réfradion que la lumière de cet aflre éprouve en entrant obliquement dans l’at-mofphere terrehre , & qui plie fes rayons, vers la furface de la Tçrre; voyez ce que j’ai dit de la réfradion par rapport aux aftres en général.
- Tom. V, pag. 268 & fuiv.
- Sept jours naturels ou aflro.no- Jours Je la miques comppfent une femaine, & femaiue’ fe diftinguent par des noms que tout le monde fait ; Lundi, Mardi , &ç.
- Nous avons reçu ces noms des anciens Aflronomes, qui avoient con-facré les jours de la femaine aux principales planètes ; le ief au Soleil, dus Solis, que les Chrétiens ont ap-pellé le jour du Seigneur ,'dies Domi-nica, en François Dimanche ; le 2e à la Lune, Lunee dies, Lundi ; le 3e à Mars , Martis dies, Mardi ; le 4e à Mercure, Mercurii dies, Mercredi; le 5e à Jupiter, Jouis dies, Jeudi ; le 6e à Vénus , Veneris dies , Vendredi ; 8c enfin le 7e à Saturne 1 Saturni dies,
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- XVIII.
- Leçon.
- Mois fo-îaires*
- il6 Leçons de Physique dont nous, avons fait le mot Samedi.
- L’Eglife appelle fériés , tous les autres jours de la' feinaine après le Dimanche , 8c elle les diftingue par leur rang ; ainfi le Lundi éfl: la 2e férié, le Mardi la 3e, le Mercredi la 4e, 8cc.
- Il y a, dans chaque mois la valeur de 4 femaines*, 8c quelques jours de plus dans le mois folaire ; car il y en a communément 30 ou 31, pour répondre à peu-près au temps que le Soleil met à parcourir un ligne ou la 12e partie du Zodiaque. On faura tout d’un coup les mois qui ont 31 jours, ôc ceux qui n’en ontqüe 30, en retenant les quatre vers qui fuivent-
- Trente-jours a Novembre Juin , Avril & Septembre :
- De vingt - huit il y en a un, Tous les autres ont .trente & un.
- Tout le monde fait que celui de 2$: jour s ed Février.
- Les Romains n’eurent d’abord que dix mois, dont le premier étoit celui de Mars. C’efl: pourquoi nos quatre derniers mois portent aujourd’hui.des noms qui ne répondent plus au rang qu’ils tiennent, mais bien à
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- 'Ex V ERI MENTALE. 11J celui qu’ils avoient autrefois , Sep- ——:—~ tembre, Oélobre , Novembre, Décembre, XVIII. c’eft-à-dire, le feptiéme , le huitié- E90N» me , le neuvième, le dixiéme. Mais comme ces dix mois ne rempliffoient pas , à beaucoup près, le temps que le Soleil met à parcourir les douze lignés du Zodiaque , les fâifons fe trouvoient par-là fort dérangées d’une année à l’autre ; on fentit bientôt cet inconvénient, & l’on y remédia en partie , en ajoutant deux . nouveaux mois, Janvier ôc Février , que l’on plaça immédiatement avant celui/de Mars : de forte que celui-ci /qui jufques-îà avoit été le premier de l’année , devint le troilieme par cette addition.
- Tandis-que la Terre fait une ré- L’année'fo-
- volution entière dans fon orbite, muneY&°bi£ elle tourne fur fon axe 365 fois & textile, un quart, à peu-près : cela veut dire, félon les mouvements apparents , ôc félon les exprelfions ufitées , que l’année folaire e£l de 36^ jours Sc - près de 6 heures ; en prenant ces lix heures excédentes pour complétés, on convint de les employer, en fai-fant tous les quatre ans une année qui
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- 118 Leçons de Physique r~ auroit un jour de plus que les autres. t.-Y111, Cette année de 366 jours fut nom-mee Bijjextile , parce que le jour qu’elle avoit de plus que l’année commune , fut placé immédiatement après le 23 de Février , qui fuivant la maniéré de compter des Romains , étoit le 6e avant les Calendes de Mars : ainfi, parce qu’on difoit deux fois cette année-là., fixto Calendas Mardi, le jour intercalé fut nommé bis-fexte^ & l’année où il avoit lieu, bis-fextile.
- Réforme du C e T arrangement, qui fe fît fous foïîkPün- l’Empire de Jules-Céfar (a) , fup-tificac &Par pofoit, comme on voit, que les fïx
- les foins de f ' j j n * >
- Grégoire 13. usures excedentes de 1 annee commune , étoient complétés ; mais elles ne le font pas, & quoiqu’il n’y manque que quelques minutes , cette petite quantité répétée pendant un grand nombre d’années , devint pourtant fi confidérable qu’à la fin du 16e fïecle, les équinoxes étoient dérangés de .10 jours. Le Pape Grégoire XIII ordonna , par une Bulle du 24 Février 15-82, que ces 10
- (a) C’eft delà que vient le nom d’année Julienne•
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- ... Expérimentale, iip jours de trop feraient retranchés, & que le y Odobre fuivant ferait Je IJ du même mois. La plupart des Etats Catholiques reçurent cette réforme. Henri III ordonna par un édit publié à Paris au mois de Novembre i 5*82, que le 5) Décembre fuivant étant expiré , le lendemain fut compté pour le 20 du même mois. Mais l’Angleterre (a) & quelques autres nations ne voulant point fe. conformer à cette corredion } continuèrent de dater leurs ades félon l’ancien Calendrier ; & c’eft ce qui a donné lieu à la diftindion du vieux & du nouveau jiyle , dont on a coutume de faire mention par ces lettres V. S. & N. S. dans les écrits qui doivent paffer d’une nation à l’autre.
- Les Agronomes employés par Grégoire XIII à la réformation du Calendrier , non-feulement remédièrent aux erreurs que le temps paffé a voit introduites, mais ils prévinrent encore
- (a). Par un aâe émané du Parlement, la nation Angloife au mois de Septembre 1751 a adopté la réforme faite au Calendrier par Ut Pape Grégoire XIII.
- XVI11. Leçon.
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- XVIII.
- Leçon.
- le Cycle folaire»
- 120 Leçons de.Physique : celles que l’avefiir pourroit caufer s ayant obfervé que le biflexte ajou-toit en 4 ans 40 minutes plus que le Soleil n’emploie à retourner au même point du Zodiaque , ils fuppute-rent que ces minutes raflemblées compoferoient un jour entier au -bout de 133 ans. Ainfi , pour empêcher que cet excédent ne fît encore quelque dérangement, ils propôfe-rent, & d’après leur avis il fut arrêté, que dans le cours de 400 ans, on omettroit trois biflextes. L’année 1700 pour cette raifon ne fut point biflextile ; 1800 8c ipoo ne le feront point encore 5 mais 2000 le fera.
- Les 36$ jours dont l’année commune eft compofée , forment 52. femaines 8c un jour : d’où l’on voit que s’il n’y avoit point d’année bif-fextile, les quantièmes des mois , 8c les jours de la femaine fe re-trouveroient les mêmes de fept en fept ans ; mais l’année biflextile étant de y 2 femaines 8c deux jours, ïe concours des quantièmes des mois avec les jours de la femaine , recule encore d’un jour' tous les
- quatre
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- * Expérimentale, iiv quatre ans.;enforte que ce n’eft qu’au *-»; bout.de 28 ans que le même quan- XVIII.: tiéme peut fe retrouver au même *jES0N* ' jour de la femaine, après en avoir parcouru tous les autres jours. Le même quantieme pourra bien revenir au même jour plus d’une fois dans cet intervalle , mais il n’aura pas encore parcouru tous les jours de la femaine.
- Get intervalle de 28 ans eft ce qu’on appelle le Cycle folaire. .
- - L’année de la nailfance de Jefus-Chrift étoit la 10e du cycle folaire ; ainli pour trouver l’année du cycle folaire , qui répond à une année propofée de l’Ere Chrétienne ; pour trouvèr, par exemple, le cycle folaire pour l’année 1764 , il faut ajouter à 1764 le nombre 9, & di-yifer la fomme par 28 , le relie 9 de la divifion indique _qu’en* 1764 le cycle folaire eft 9.
- , Dans le Calendrier de chaque ^ annee, il y a une lettre qui deligne le Dimanche, & qu’on nomme pour cela Lettre Dominicale ; c’eft: toujours une des initiales des mots latins que voici, Dei, cœlum , bonus^ accipe , gratis , filius, efto. On trouvera la, lettre Tome VL L
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- XVIII.
- Leçon.
- 122: Leçonsï/de Physique
- dominicale qui convient à une année propofée,.fi Ton compte le cycle folaire de cette année circulai-rement fur quatre doigts en pronon--çant de fuite les mots précédents,. Deii Cœlum, Grc, chaque fois qu’on tombe fur le premier doigt on prononce deux de .ces mots , .& un feu-lemënt fur chacun des autres ; la lettre que l’on cherche efl la lettre initiale du mot qu’on prononce le dernier; en 1765 , par exemple, où le cycle folaire eft io, le mot filius qui tombe au fécond doigt, indique que la lettre dominicale de cette année eft F,
- - Quand l’année eft biffextile , il y a deux lettres dominicales , dont la première fert jufqu’au 24 de^Février, 6c la fécondé pendant le refie de l’année ; ainfi en 1764 le doigt par où l’on finit de compter étant le nce^ mier, on y prononcé deux mots, qui dans le cas préfent font accipe , gratis ;, ce qui défigne que A ôc G font les deux lettres dominicales de cette année: • •• -- : ; •• y '
- Le cycle? folaire fert. encore- à trouver' par que! jour*de-la' femainé
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- •Experimentale. 123 commence tel ou tel mois. 11 faut pour cela connoitre la Lettre Fériale, XVIII. chaque mois à la fienne : ces lettres Leçon» font les initiales des mots fuivants,
- A, Dieu ,Donc , GaJJîon, Brave, Et,
- Généreux-, Commandant, Fidele, Appuis Des, François. La première A , eft celle de Janvier , la fécondé D, eft celle de Février, &c.
- Il faut comparer la lettre fériale à la lettre dominicale ; h elle eft la même , le mois commence par un Dimanche ; fi la fériale fuit immédiatement la dominicale , ou fi elle la précédé., félon l’ordre alphabet tique j le mois commencera par un Lundi dans le premier cas , ou par un Samedi dans le fécond, &c.
- S’il étoit queftion , par exemple dé favoir par quel jour de la fe-maine commencera le mois d’Apût de Tannée- 1764 ; le cycle folaire étant 9, la lettre dominicale fera G; la lettre fériale eft C, laquelle ré- * pond au Mercredi ; ainfi le premier d’Aout ,1764 doit être un Mercredi.
- L’année fe partage en quatre les Saîfons, fâifons,.qui font le Printemps, l’Etéj l’Automne l’Hiver 5. chacune
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- 124 Leçons de Physique » —l d’elles dure autant de temps que XVIII. le Soleil en met à parcourir trois Leçon. f]gnes du Zodiaque , ce qui comprend l’efpace de trois mois. Pour les climats qui font entre l’équateur le pôle arétique , le Printemps commence lorfque le Soleil entre au ligne du Bélier ; ce qui arrive le
- 20 de Mars ou environ ; & finit quand cet aftre arrive au figne de l’Ecrevifie, le 21 de Juin; alors l’Eté commence & dure jufqu’au 22 de Septembre , jour auquel le Soleil entre au figne de la Balance ; l’Automne commence ce jour-là, & finit quand le Soleil fe trouve au ier degré du Capricorne , c?eft-à-dire, au
- 21 Décembre ; l’Hiver commence alors, & dure jufqu’au 20 Mars.
- Quand il eft l’Hiver pour les climats feptentrionaux , il eft l’Eté pour ceux de l’hémifphere méridional qui leur correfpondent ; il en eft de même pour l’Automne & pour le Printemps. Entre les deux tropiques il n’y a dans toute l’année , à proprement parler , qu’un Hiver & un Eté, fi l’on en juge par le chaud Sc le froid. Mais au-delà des tropiques,
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- Expérimentale. ïi$ îes quatre faifôns fé diftinguent très-fenfiblement 5 l’Hiver par Je grand froid , l’Eté par la grande chaleur, le Printemps & l’Automne par des températures moyennes.
- . Le froid qui fe fait fentir en Hiver, •la chaleur qu’on éprouve en Eté, ne viennent point, comme on pourroit fe l’imaginer, de ce que le Soleil eft plus ou moins éloigné de la Terre ; car au contraire c’en dans la derniere de ces deux faifons que cet aftre eft dans l’apogée, c’eft-à-dire, qu’il eft alors plus éloigné de nous , que dans tout autre temps de l’année. La çaufe. principale de ,ces deux effets oppofés, c’eft qu’en Eté les rayons fol aires tombent fur.la furface de la Terre moins obliquement qu’én Hiver , d’où il arrive que l’horizon en reçoit une plus grande quantité. Ajoutez, à cela que les jours d’Eté font plus longs que ceux d’Hiver ; le Soleil reliant plus long-temps fur l’horizon , l’échaulfe davantage , & îes nuits qui font proportionelle-ment plus courtes, caufent moins de réfroidiffement : cette derniere conlidération nous lailfe à pe'rifeç
- XVIII. L E ç O fy
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- 126 Leçons de PhÿsÎque ' — que lès peuples les plus voifins dés XVII L pôles, lefquels* eu égard à la grande JL.£ç°n. obliquité des rayons folaires, ne de-vroiént avoir, pour ainft dire, que des Etés froids, fie lâiffent pas que d’éprouver des chaleurs alfèz grandes, parce que le Soleil eft fur leur horizon pendant cinq à fix mois , ôc qu’il y agit fans relâche. *
- Là longueur dès nuits entré les deux tropiques, avec lés pluies qui y font très-fréqüêntes, modéré beaucoup là chaleur qui devroit y régner , eu égard à la direction des rayons folaires ; Ce qui la rend le plus incommode , c’eft qu’elle duré toute l’année ; câf, pourTintenfité, lés thermomètres comparables que nous faifons voyager depuis environ 30 ans , nous, apprennent conftam-ment que fous l’équateur même '( Ce que les Marins appellent la Ligne ) le plus grand chaud n’excede pas ‘ Celui qu’on, éprouve quelquefois en
- France. -
- Cependant comme dans cette partie de la Terre , la grande chaleur èft perpétuelle que dans le voifinage des pôles le froid elltou-
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- Ti ' ,'ÊXPERIMENTALÊ. ' i27 ‘jours exceflif en hiver, & qüe par-tout
- ailleurs le froid & le chaud font XVIII. \ordinairement modérés , on a par--Leçon» tàgé à cet égard la furface de la -Terré en cinq Zones, ou bandes cir-•:culàires, fâvoir, une qu’on nomme: la Zone torride qui eft contenue entré lés deux tropiques ; deux qu’on appelle l es Zones glaciales ou froides-, qui s’étendent depuis les pôles juf--qu’au 66e j degrés de latitude où eft le cercle polaire deux à qui l’on â donné le nom de Zones tempérées , qui ont pour limites dans chaque hémifphere , le tropique d’une part,
- & le cercle polaire de l’autre..
- ~ - Il ne nous convient pas d’entrer -dans un plus grand détail, touchant -la furface de la Terre, c’eft dans les traités de Géographie qu’il faut chercher ce qui manque ici ; voyons ce qui concerne la Lune.
- v ,
- Neuvième Opération.-
- Otez le globe terreftre : âjuftez au canon de cuivre qui eft âu centre du cercle lunaire , la piece marquée L que vous trouverez dans le coffret, & qui eft repréfentée par la
- L iv
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- 128 Leçons de Physique Figure 26. Tournez cette piece de XVIII. façon que la petite boule qui re-I*e.£on. préfente le globe de la Lune , fe trouve dire&ement entre le centre du cercle lunaire, & la boule do-: rée S qui repréfente le Soleil au milieu de la grande platine, 8c que fa par-' tie blanche regarde la boule dorée : /remettez le globe terrehre comme il étoit pour la 8e opération : toutes ces pièces enfemble font repréfen-tées par la Figure 27.
- Si vous faites tourner la grande platine parle moyen delà manivelle, (vous pourrez obferver ce qui fuit :
- i°, Tandis que le globe terrehre parcourt un ligne entier du Zodiaque , la petite boule qui repréfente :3a Lune, fait prefque une révolution autour d’elle.
- 20 , La petite boule lorfqu’elle eh entre la Terre &la boule dorée S, a fa partie blanche entièrement tournée vers celle-ci, 8c fa partie noire regarde le globe terrehre.
- 30, Quand la Terre fe trouve entre Ja boule dorée 8c la petite Lune, celle-ci a toute fa partie blanche tournée dire&ement vers la Terre.
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- " E X P ÉR I MENT A L E. 12$
- 4°, Dans toutes les autres poli- -
- tions, l’hémifphere blanc de la petite XVIII. boule ne fe préfente à la Terre Leçon, qu’en partie-, & plus ou moins fui-vant- qu’elle eft plus près ou plus éloignée de fon oppofition avec la boule dorée.
- Applications',
- S i l’o n imagine le planétaire Mouvements alfez grand pour que le globe ter- de la Lune.
- relire puilfe être réputé fenliblement au centre, on concevra aifément qu’un Obfervateur placé fur la fur-face de la Terre , doit voir la Lune répondre fuccelfivement à tous les lignes du Zodiaque, dans l’efpace de temps qu’il faut à cette derniere planete pour faire une révolution entière autour d’.elle : car l’orbite lunaire n’étant d’ailleurs inclinée que d’environ $ degrés au plan de l’écliptique , elle fe contient comme toutes les autres dans les limites de cette zone célelle.
- . Si l’on fe rappelle maintenant ce que nous avons dit plus haut, que tous les allres fans exception paroif-fent fe mouvoir en 24 heures. d’O-
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- .XVIII.
- .Leçon,
- 130 Leçons de Physique rient en Occident, en vertu de la rotation diurne & réelle de la Terré;, laquelle fe fait en fens contraire, oh verra tout :d?un coup pourquoi la Lune fe leve & .fe couche comme le Soleil. . .
- Et puifque la Lune fait en moins d’un mois ce que le Soleil n’acheve qu’en un an, il faut que dans ce petit efpace de temps , elle aille & revienne d’un tropique à l’autre, en paffant deux fois fur l’équateur ; que toutes fes révolutions diurnes foient fenfiblement des parallèles à ce grand cercle ; que dans la fphere droite , elle foit. toujours autant de temps deiïus que delfous l’horizon ; que dans la fphere oblique, elle. fe faffe voir pendant un demi-mois dans les lignes feptentrionaux , & pendant le relie de fa lunaifon dans les lignes méridionaux , reliant tantôt plus , tantôt moins fur l’horizon que delfous ; qu’enfin dans la fphere parallèle elle foit fur l’horizon environ 14 jours de fuite -, & autant delfous avant que dé reparoître : ce qui ell très-conforme aux obferva-tions..........
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- Expérimentale. 131
- Le temps que la Lune emploie à faire une révolution entière dans fon orbite, eft de 27 jours 7 heures & environ 43 minutes. C’eft ce qu’on appelle fon mois périodique.
- Mais le temps qui s’écoule entre deux de fes conjon&ions avec le Soleil , eft de 29 jours & demi, parce que cet aftre s’avance d’environ 27 degrés dans l’écliptique ; tandis qu’elle fait fa révolution autour de la Terre ; ainfi il faut à celle-ci quelques jours de plus pour fe retrouver en conjon&ion avec lui. Cet efpace de temps de 29 jours ôc demi s’appelle le Mois fynodiqae de la Lune ou Lunaifon.
- Là Lune étant un corps opaque & fphérique, ne peut jamais avoir que la moitié de fa furface illuminée par le Soleil, comme nous l’avons remarqué au fujet des planètes en général : & comme l’hémifphere éclairé fe préfente -diverfement à nous dans le cours d’une lunaifon , cela donne lieu à plufieurs phafes remarquables , qui font comme autant de points de divifîon pour le mois fynodique.
- XVIII. Leçon. Mois périodique.
- Mois fyno-dique.
- Phafes delà Lune.
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- 132 Leçons de Physiqüe r1 — Quand la Lune eft en conjonction XVIII. avec le Soleil, alors fon épaifleu'r Leçon, empêche totalement que fa partie éclairée ne puifle être apperçue de la Terre ; cela s’appelle nouvelle Lune.
- Après quelques jours de marche dans fon orbite, la Lune nous laifle appercevoir un peu de fa partie lu-:mineufe , fous la forme d’un Croiffant : i, (fig. 28 ) qui a fa convexité tournée vers l’Occident, parce que le Soleil eft alors de ce côté-là.
- Sept jours ou un peu plus après la . nouvelle Lune , nous voyons la .moitié dé la partie éclairée fous la forme d’un demi-cdrcle, quoique ce foit le quart d’une fphere; cette ap-. parence vient de ce que la convexité de la ligne a b f (2) , nepeuts’apper-cevoir, l’oeil étant à une trop grande .diftance , & dans le même plan qu’elle. Cette phafe s’appelle le premier quartier de la Lune, fi < Qùatorze jours 6c demi après la conjonction , la planete ayant parcouru la moitié de fon orbite , a toute fa partie illuminée vers la Terre , 8c nous la voyons comme un
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- _ * Experimentale. 135
- difque circulaire (3), quoique ce foit un hémifphere ; mais comme rien ifindique à l’oeil que les parties du milieu font plus avancées vers lui que celles des bords, il les juge tou^ tes fur un même plan 3 c’eft ce qu’on nomme la pleine Lune. Alors la pla~ nete eft en oppofition avec, le So~ leil. ^
- Enfin à compter de cette phafe , la partie lumineufe va toujours en décroiffant pour nous , à mefure que la Lune continue d’avancer dans fon orbite, comme il eft aifé de le comprendre par l’infpedion feule de la Figure (4,^, 6) ; de forte qu’au 22 on n’apperçoit plus qu’un quar^ tier de la Lune, femblable à celui du 7, avec cette différence qu’il a fa convexité apparente vers l’Orient, d’où-lui vient alors la lumière du Soleil : c’eft le dernier quartier^
- Lorfqùe le croiffant eft encore fort étroit, on voit affez diftinde-ment le relie du corps de la Lune ; ce qui produit ce phénomène, c’eft la lumière du Soleil réfléchie par. la furface de la Terre ; car notre globe fait à c.et égard pour cette planete
- XVI11.
- L E ç O K*
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- 134 Leçons de Physique "" - ce qu’elle fait pour nous ; comme XVIII. nous avons clair de Lune,.elle a ijeço n. c]a]r de.Xerre, & avec des phafes femblables à celles qu’elle nous préfente.
- Retard de Le lever de la Lune ou plutôt h Lune dans pon pacage au méridien, retarde
- ion mouve- ri • ,, 7 . , ,
- ment diurne, tous les jours d une quantité de temps qui varie: en prenant le terme moyen, ce retard elL de 48 minutes; cela vient de la même caufe dont j’ai fait mention précédemment, pag.107. enobfervant que le Soleil fait fa révolution diurne un peu plus lentement que le Ciel des étoiles fixes. Le retard de la Lune eil beaucoup plus confidérable, parce que la marche de' cette planete dans fon orbite eft bien plus rapide , .que celle du Soleil dans l’écliptique.
- Jeur de la J’ai remarqué dans la iere Sedion
- mouvement cîuc Lune nous montre -toujours de rotation le même hémifphere ; on s’en , âp-fur ton axe. perç0jt.par ies taches qui parodient
- toujours fituées àpeu-ptès de même ; il faut, pour cet effet, qu’elle tourne fur fom axe précifément dans le mê^ nie efpâce de temps qu’elle emploie à faire1, fa révolution autour- de la Terre.
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- Experimentale. 135"
- ~ Cepenbant les Aftronomes ap- jiiü-ij perçoivent par un petit mouvement XVIII. de ces mêmes taches , une forte de ^eçon.-balancement qu’ils appellent Libra-îion ,; 8c qu’ils attribuent, i°, à ce-de la Lune, que J a Lune, comme les autres planètes , va tantôt avec plus, tantôt avec moins de vîtelfe dans fon orbite , tandis que fa rotation fur fon axe eft uniforme ; 20 , à ce que le; plan de fon équateur eft un peu incliné à celui de fon orbite ; de ces deux caufes, il réfulte , félon eux , que la Lune incline un peu tantôt l’un de fes pôles, tantôt l’autre vers la Terre. M ^
- Par ce que je viens de dire de la La latitude marche & des phafes de la Lune, on J®ndlale^u^^ voit que dans l’efpace d’un mois ciipfes plus cette planette fe trouve une fois en rarcî* conjon&ion, 8c une fois en oppo-* fition avec Je Soleil ; ces deux polirions ou palfages , que les Aftrono-mes appellent Sy^ygies, femblerôient devoir occalionner autant d’éclipfes ; car la Lune étant un corps opaque , eft bien capable dé faire ombre fur la Terre en palfant entr’elle & le Soleil, & de lui dérober poub un
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- XVIII.
- Leçon.
- Mouvement des nœuds de fon orbite > contribue encore à rendre les éclip-fes moins fréquentes.
- Le Cycle lunaire ou le Nombre d’or.
- 136 Leçons de Physique temps la vue de cet aftre. Et la Terre à fon tour fe trouvant entre les deux • aflres, au temps de leur oppolition,. pourroit bien par la même raifôn empêcher la lumière de l’un de par- . venir jufqu’à l’autre. Cependant les-pleines Lunes fe paffent très-fouvent fans être éclipfées, ainfî que les nouvelles Lunes, fans que lé Soleil le foit. Et quand l’un ou l’autre de ces deux aflres s’éclipfe , ce n’eft pas toujours de la même quantité, ni par le même bord du difque.
- Ce qui fait qu’il n’y a pas tou-: jours éclipfe aux. nouvelles & aux pleines Lunes , c’elt premièrement-que l’orbite de la Lune efl inclinée , comme je l’ai déjà dit, d’environ y degrés au plan de l’écliptique, 8c en fécond lieu, que les. nœuds de cet orbite ont un mouvement progrelïif qui les fait changer de place à chaque lunaifon. Arrêtons-nous un moment à ce dernier phénomène.
- Le retour de la Lune auSoleil fe jfaifant après 25) jours 12h.t44/, les 12 lunaifons, au lieu de faire une année ^commune , ne font que 3^4 jours £,: id’où il fuit que fi la Lune efl nouvelle
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- .Experimentale.' 137 velle au commencement de l’année, elle ne le fera pas au commencement XVI11. de l’année fuivante ; elle fera alors Le^on. âgée de 11 jours. Au bout de 3 ans, il y aura 37 lunaifons 8c environ trois jours de plus; mais au bout de 19 ans, les nouvelles & pleines Lunes fe retrouvent aux mêmes quantièmes, & prefqu’aux mêmes heures, parce que 19 .ans-ôu 228 de nos mois, répondent à un nombre exad de lunaifons, favoir,à 23 ÿ. Gette révolution de 19 ans eft. ce qu’on nomme le Cycle luz noire , ou le Nombre d'or.
- •_ L’année de la naiiïance de Jefus-Chrift étoit la 2e du Nombre d’or ; ç’eft pour. cela que pour avoir le Nombre d’or qui répond à telle ou telle année de l’Ere chrétienne, il faut ajouter 1 à cette année , 8c di-vifer le tout par 19 ; ce qui refie eft le nombre qu’on cherche. Ainft pour l’année 1764, par exemple , il faut divifer la fournie 176$ par 19 , il refte 17 qui eft le Nombre d’or pour l’année 1764.
- Les lunaifons ne reviennent pas Les Epaaes, précifément à la même; heure tous les 19 ans ; la différence monte à < Tome VI . M
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- XVÏÏÏ.
- Leçon.
- 138 Leçons de* Physique un jour daùs l’efpace de 304 ans; C’eft pourquoi Ton a imagine depuis la découverte du Nombre d’or, d’aii-tres nombres qu’on nomme Epa&es, qü’On fait répondre aü -Nombre d’or, St qui'fervent à trouver fi âge de la Lune avec plus de précifion. Les ëpades expriment pour chaque année fiâge qü’avoit la Lune à la fin dé l’année précédente. A la fin dé l’année 1.7 JP y par exemple, la Lune étoit âgée de 12 jours ,• c’eft-à-dire , qu’il y. avoit 12 jours ééOulës depuis la nouvelle Lune; ces 12 jours îont ce qu’on appelle Epaëte pour l’année 17do. *
- - Suivant ce qui a été dit' ci-deflus., bn voit que l’épade augmenté de 11 jours chaque année. Si l’on veut trouver les épades pendant ce fiecle, il faut divifer le Nombre d’or par 3 -, s’il refle 1 à la divifion, on bte 1 du Nombre d’ôr pour avoir l’épade : s’il refte 2, on ajoute p au Nombre d’or ; "& s’il refie 3 , on ajoute ip , & l’on a l’épade. Si la femme ëxcede 30, l’excès fera l’épade. En 1764, par exemple , lë Nombre d’or e'ft 17 , •lequel nombre étant divifé par 3 -, il refie-2. C’eft pourquoi au Nombre
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- Ex? E R I M EN TA. L E. I
- 'd’or ,17 j; j’ajoute 9 ; la fommé 26 ëft l’épaéte que je cherche. 'XVIM.
- Par-là, il eft aifé de trouver l’âge 0 N* -de la Lune pour un jour propofé ; il n’y a qu’à'ajouter enfemble ces trois chpfes , l’épaéte de l’année, le nombre des mois écoulés depuis Mars inclufivement ‘ & le quantieme : du mois ; là fommé fera F âge dé la Luné. Mais fi cette ïomme furpaffe 30, le furplus eftT âge de la Lune li le mois a 3 t jours ; niais s’il n’en a rque^3 ô, cë fera le furplus au-delà de 25) qu’il faudra prendre. Suppofons, par exemple , qu’on demande l’âge •de la Lune pour de. 2 3 Avril 17 64 ,
- -on additionnera enfemble aéd’épa&e,
- '2, pour le nombre des mois , 8c le ; quantième qui ed 25” ; la fomme fera y 3 , d’éu l’on ôtera 29 ,..parce qu’A-vril n’a quë 30 jours; le rede 2p ed l’âgé de la Lune pour le’ 25:
- Avril 176%.
- ‘ - Pour en revenir aux ëclipfes, je :dis que ces deux çaufes combinées ,
- -favoir, rinclinaifon de l’orbite de la Lune , 8c le mouvement progredif des'.nœuds de cèt orbite.les rendent pôffibles , 8c en diminuent en même
- M ij
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- XVIII.
- Leçon.
- Gaufès des Eclipfes*
- Eclipfes de Lune.
- 140 Leçons de Physiqué-temps la fréquence'; car de ce que l’orbite eft inclinée d’un certain nombre de degrés, il arrive très-fou-vent qu’aux temps de l’oppofition & de la conjonction, la Lune a affez de latitude, ou, ce qui eft la même chofe, eft affez élevée au-deffus, ou affez abaiffée au-deffous du plan de l’écliptique, pour.que la lumière du Soleil parvienne fans obftacle juf-qu’à elle dans le premier cas, 6c juf-qu’à la terre dans le fécond. Mais parce que les noeuds , au lieu d’être fixes , parcourent fucceftivement les différents points de l’écliptique, il peut arriver, 6c il arrive en effet de temps en temps* qu’ils fe rencontrent avec les Syzygies, c’eft-à-dire , que la Lune fe trouve, ou dans le plan même , ou fort près du plan de l’écliptique , lorfqu’ellè entre en op-pofition ou en conjonction avec le Soleil : dans le premier cas l’ombre de la Terre la couvre en tout ou en partie ; dans le fécond , c’eft elle qui nous cache le Soleil plus ou moins. Aidons-nous d’une figure.
- Comme le Soleil 6c la Terre, ne fortent point du plan de l’éclipti-
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- MS»
- Expérimentale. 141 que , le centre de Tombre de celle-ci v eft auifi: je repréfente ici cette ombre par les taches noires & circulaires A , B , C, N (jïg. 29 ) que je fais couper diamétralement par une portion E E de la circonférence de l’écliptique. Soit préfentement L L une portion de l’orbite de la Lune, 8c l’un de fes nœuds au point N. '
- ; Lorfque la planete ayant beaucoup de latitude comme F, fe trouve en oppo.fition avec le Soleil, elle reçoit librement la lumière de cet aftre par-deifus l’ombre de la Terre il l’oppoiition arrive avant le nœud .defcendant, comme nous le fuppo-fons dans la Figure ; ou par-deifous , il c’efl: avant le nœud montant. Si
- ê
- elle a moins de latitude comme G, une partie de fon difque ell: couvert par l’ombre de la Terre , 8c cette éclipfe n’eft ,que partiale, parce que la planete n’efl éclipfée qu’en partie. Si elle a encore moins de latitude comme H, l’éclipfe devient prefque totale. Enfin il -l’oppofition arrive juftement lorfque la Lune efl: dans le nœud de fon. orbite , l’éclipfe efl: non-feulement totale, mai s centrale*
- XVIII.
- Le
- *»o
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- 142 L E Ç O N S D E P H Y S I QUE
- ... Là Lune totalement éclipféerie-
- -XVIIÏ. celle pas pour cela d’être^ vifible ; Leçon. e}je paroît foiis une couleur de cuivre rouge , ou d’un fer - ardent qui commenceroit à s’éteindre. Get effet vient des rayons folaires qui- fe ré-, fraftent dans I’atmofphefe terreftre, de qui fe croifant après, Vont illuminer foiblèment Paftre qui ne reçoit plus les rayons directs. Cette lumière ëft faible , parce qu’elle efl en petite quantité ; & elle eff rouge, parce qu’il n’y a gueres que les , rayons propres à produire cette com leur, qui ayent la force de percer entièrement l’épaiffeuf de notre at-mofpheré en pareille circonftance. Eciîpfes du Par une figure à peu-près fem-soieii. blable â la précédente,' 8c en fuppo-fiant le difque folaire aux places des taches noires par iefquelles j’ai re-préfenté l’ombre de la Terre , on •peut comprendre a-ifément comment la nouvelle Liiné peut fe paffer fans éclipfe de Soleil , comment elle peut l’occafionn'ër , 8c pourquoi celles qui ont lieu ne font pas toujours ni dé la même grandeur, ni de la même forme. Car quand la Lune
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- Expérimentale. 143 àu temps de fa conjonction, a une “latitude fuffifantè comme F(j%. 30), XVI11. «Hé n’empêche pas que le Soleil qui Le S° Nj eft plus loin qu’elle par rapport à nous , ne nous éclaire comme dans :tout àUtre temps, parce que la lumière de cet aftrè pafte ou par-def-fous ou par-déftus , fuivant que là latitude de cette plâneteeft boréaleou auftrale. Quand elle en a moins comme G ou H, elle nous couvre en paf-Tant une partie plus ou mains grande du difque folaire : fi la conjonction Le fait à l’endroit même du nœud comme I, alors i’ëclipfe eft centrale : mais elle n’eft pas pour cela total b ; parcequc li le difqüe apparent de la Lune n’eft point aflez grand pour couvrir entièrement celui du Soleil, celui-ci déborde Tau-trè tout autour comme Un anneau lumineux, ce qui fait qu’on appelle cette éclipfe annulaire,! N (fig. 30).
- Cet anneau eft plus ou moins large , félon que les difques apparents du Soleil & de la Lune font plus ou moins grands au temps de l’éc'Iipfe.
- Pour bien entendre ceci . il faut fe fouvenir que ces deux aftres en parcourant leurs orbites , font tantôt
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- XVIII.
- Leçon.
- 144 Leçons de Physique plus loin , tantôt plus près de la Terre , ce que j’ai fait connoître ci-devant fous les noms d’apogée & de périgée : or félon les loix de l’Optique , les objets nous paroiffent plus grands quand ils font plus près de nous , & plus petits quand ils en font plus éloignés. Le difque apparent d’un aftre eft donc plus petit dans l’apogée que dans le périgée ; jfi lorfque l’éclipfe arrive , la Lune fe trouve dans fon apogée,ou qu’elle en approche , & qu’au contraire dans le même temps le Soleil foit au périgée ou à peu-près , le difque de la Lune fuffira moins que jamais , pour couvrir entièrement celui du Soleil; & l’on doit comprendre qu’il le couvrira davantage , ou entièrement, quand les deux circonftances que je viens de fuppofer feront moins complettes , que l’une des deux manquera , ou que même les circonftances oppofées auront lieu, c’eft-à-dire, quand le Soleil étant dans fon apogée , la Lune fera dans fon périgée : alors l’éclipfe de Soleil fera non-feulement totale, mais encore avec demeure.
- La
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- Tom. VI . XVIII . IÆÇON . tL . 7
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- Experimentale. 14^
- ? La Lune palTe devant le Soleil, =sr parce qu’elle chemine plus vite dans XVIII. fon orbite, que lui dans l’éclipti- Leçon. que; mais comme l’un & l’autre mouvement font dirigés d’Occident en Orient, c’eft aülfi dans ce fens que .'le- premier de ces deux aftres gagne le fécond de vîtelfe : c’ell pourquoi l’on voit toujours le Soleil commencer à s’éclipfer par fon bord occidental. Et par la même raifon dans l’éclip-'fe deLune,c’eft toujoursle bord oriental de cette planete, qui fe plonge le -premier dans l’ombre delaTerre; car ; cette' ombre , qui ne va point plus vite que Je Soleil , doit être rencontrée par la Lune fuivant la direction du mouvement refpeétif de celle-ci , laquelle ell , comme je viens de le dire , d'Occident en Orient.
- Dans chaque éclipfe de Soleil ou dé Lune , il y a principalement trois - chofes à obferver , fur lefquelles les Agronomes font très-attentifs , & qui exigent de leur part certaines précautions allez délicates ; favoir , Limmerlion, le milieu de l’éclipfe,
- ‘Sc Pémerfion : fimmerfion ell l’en~
- Tome VL N
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- 146 Leçons de Physique . 1 tréed’un aftre dans l’ombre de celui XVHT. qui doit l’éclipfer; il faut en faifir Leçon» je commencement, & la fin qui fe nomme. Vimmerjion totale ; l’émerfion, eft la fortie hors de l’ombre ; on fait pareillement tout ce qu’on peut, pour en obferver exactement le commencement , & la fin qui s’appelle Vémerjîon totale.
- Pour mefurer la grandeur d’une éclipfe , on fuppofe qu’on a divifé en 12 parties égales, qu’on nomme doigts , la largeur de l’aftre éclipfé , ou plutôt celui de fes diamètres qui coupe l’ombre par fon centre au moment même du milieu de l’éclipfe ; puis en comptant combien de ces parties font couvertes par l’ombre, on dit telle .éclipfe a été de 3 , de 4, de 6 doigts, &c.
- Comme la Lune efl: de beaucoup pliis petite que là Terre , fon ombre forme aufli un cône bien moins gros, & fi court que quand cette planete efl dans fes moyennes diftances feulement , la pointe n’atteint pas juf-qu’à. la furface de la Terre ; delà il arrivé'deux chofes. qu’il efl - bon de . remarquer : 1° qu’une ; éclipfe de
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- . Experimentale. 147 Soleil, fût-elle centrale , n’efl: pas sssss!".1':!-! vifible pour toutes les parties de la XVIII. Terre qui doivent être alors éclai-rées par cet aftre, & que celles-là même, qui l’apperçoivent, ne voient pas le Soleil éclipfé de la même quantité ; au lieu qu’une éclipfe de 1 Lune par la raifon contraire, s’ap-perçoit par - tout où cette planete îeroit vilible fi elle n’étoit point éclipfée. 20 , Que l’anneau lumineux qui entoure le difque. de la Lune , lorfqu’il couvre concentriquement le Soleil, ne dure que quelques minutes pour le même lieu, parce que , pour le voir parfaitement , il faut avoir l’oeil dans l’axe prolongé de l’ombre lunaire , lequel chemine aulîi vite que le mouvement de la Lune furpaffe en vîtelfe celui du Soleil.
- J’ai expofé dans les deux Sedions Réflexion* précédentes , les phénomènes cé- J/s^uve-* lefleS les plus COnnUS , OU qu’il im- ments réels porte le plus de connoître ; je les ai déduits immédiatement des mouve- Cieux* ments réels ou apparents que les Ob-fervations nous garantirent, Je fens bien que cette Leçon feroit plus
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- 148 Leçons de Physiqué complété fi je pouvois développer XVIII. ici, & faire connoître les premiers Leço Kf refforts de ces mouvements, les cau-fes phyfiques , par lefquelles tout le fyflême planétaire s’entretient dans . l’état où l’Auteur de la nature l’a mis en lui donnant l’exiflence ; mais quelque parti que je priffe fur cela, je ne pourrais offrir à mes Lefteurs que des hypothèfes ou défe&ueu-fes & prefque abandonnées, ou plus heureufes à la vérité , mais qu’on ne peut, fans leur faire tort, renfermer dans les limites que çes-Leçons élémentaires exigent.
- Je me contenterai donc de rap-peller ici une partie de ce que j’ai prouvé touchant les forces centrales dans la fécondé Seétion de la VF Le? çon , en ajoutant un mot de ce que penfent la plupart des Mathémati-? ciens fur la nature de ces forces confidérées dans les mouvements des affres , afin feulement de faire entrevoir comment,. à l’aide d’obferva-? tions plus recherchées & plus exae7 tes qu’elles ne l’avoient été dans les fiecles paffés, on eft parvenu à ex-r pliquçr les phénomènes çélefhes avec
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- Expériment AL Ë. I4P plus de vraifemblance, & plus complètement qu’on ne l’avoit pu faire auparavant.
- On fe fouviendra donc, ï°, qu’uri mobile quelconque , qui décrit une courbe rentrante fur elle-même, annonce d’une maniéré certaine que fon mouvement eft produit & entretenu par deux forces ou puiffances , dont l’une le tire ou le pouffe vers un endroit déterminé de l’efpace circonscrit par cette courbe , tandis que l’autre le follicite à s’éloigner de ce même endroit par la tangente delà courbe qu’il décrit.
- 20 , Que la nature de ïa courbe décrite par le- mobile, dépend du rapport d’intenfité & de direction que gardent entr’elles ces deux forces , que nous avons nommées cerc-tripete ôc centrifuge.
- De forte que fi pendant la révolution entière du mobile, chacune d’elles demeure conflamment la même , la courbe dont il s’agit devient un cercle.
- Si dans le cours dé la révolution, les deux forces qui la produifent, changent de rapports , mais d’une
- N iij
- XVIIU Leçon*
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- ïfo Leçons de Physique i —m,n^ maniéré fymmétrique ; c’eft - à - dire XVIII. par exemple , que dans le Ier & le Lbçon. qUart ja force centrifuge augmente d’une certaine quantité ; que dans le 2e & le 4e elle diminue d’autant , il en réfultera une courbe fym-métrique , & toujours rentrante.
- Si au contraire les décroiffements ou les augmentations de l’une des deux forces fe font irrégulièrement, 3a courbe décrite fe reffentira de cette irrégularité , quoiqu’elle rentre fur elle-même par le retour des . deux forces à leur premier rapport.
- Ces principes étant pofés, quand nous voyons une planete principale, comme Jupiter ou Saturne , tourner autour du Soleil ; quand nous ob-fervons pareillement que les planètes du fécond ordre, comme la Lune, font des révolutions périodiques autour de leurs planètes primitives , nous pouvons conclure en toute sûreté , que tous ces afires font animés par deux forces ; que l’une les pouffe ou les tire vers l’aflre autour duquel elles circulent , tandis que l’autre tend à les en éloigner par Ja tangente de la courbe qu’ils fuivent en circulant ainfi,
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- .-'H.** Experimentale. ' îy î #lEt-' comme les obfervationS nous -.rg apprennent que les orbites des pla- XVlîî. netes, tant dü premier que du fë- Leçon, cond ordre , ne font point des cercles , mais des ellipfes, il faut croire que dans le cours de chaque révolution , les deux forces qui produisent cette courbe, changent plufieurs fois de rapport, ôc d’une manière à peu-près fymmétrique, reprenant à la fin de la révolution le même qu’elles avoient em la commençant.
- Mais d’où viennent originairement ces deux forces, & de quelle nature font - elles, pour faire fub-fifter tous ces mouvements fans altération fenfible pendant un fi grand nombre de fiecles ? Voilà ce qui-intrigue depuis long-temps les Philo-fophes , & fur quoi leur imaginé* don s’e(l exercée avec plus d’efforts que de fuccès. Leurs méditations fur ce fujet n’ont encore produit que des hypothèfes pour ou contre lesquelles on difpute éternellement, qu’on admet ou qu’on rejette, fui-vant qu’on eff bien ou mal prévenu à leur égard , ou plutôt à l’égard des Auteurs ou des Nations qui les dé-
- Niv
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- XVIII.
- Leçon.
- 15*2 Levons de Physique : fendent. Car dans ce monde l’efprîc de parti fe mêle de tout', & s’enflamme fur toutes fortes d’objets.
- Je ne fais fi je me trompe ; mais il me femble que Newton s’y eft pris d’une maniéré bien fage 8c bien raifonnàble : au lieu de s’amufer à chercher •& à deviner les caufes premières , pour en déduire enfuite les phénomènes comme des confé-quences , il a commencé , au contraire , par bien examiner ce qui fç pafioit fous fes yeux 8c autour de lui ; il en a étudié les caufes immédiates ; il en a fait l’application à des effets plus éloignés , 8c en remontant ainfi du petit au grand , du ; plus connu à ce qui l’étoit moins, il efl: parvenu à expliquer d’une ma- ’ niere-très-heureufe , les plus grands mouvements de la nature ; 8c ce qui infpire une grande confiance pour la route qu’il a fui vie ? c’eft qu’en marchant fur- fes pas, en fuivant fa méthode , on ramene tous les jours à fes principes des phénomènes de détail qui îembl oient s’en écarter, des efpeces d’exceptions qu’il avoit îaifîees en arriéré, ou dont on n’a-
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- Experimentale. ifj voit pas encore connoiffance de fon " ."rü temps. XVIII,
- Plufieurs Philofophes avant New- ^eçon, ton , avoient foupçonné dans les corps une tendance mutuelle des uns vers les autres ; parce qu’en' effet il y a bien des cas où nous les voyons s’approcher 6c fe joindre, fans que nous appercevions ( au moins clairement ) une caufe externe à qui l’on puiffe attribuer cet effet. Si cette tendance étoit une vertu innée dans la matière , elle devroit être , dit-on, proportionnée à la maffe des corps ; & il feroit na-. turel de penfer , qu’à différentes distances , elle devroit agir'plus ou moins fortement 3 6c fuivre en cela une certaine loi.
- Newton adoptant cette idée , 6c regardant la propenfion que les corps ont à fe joindre comme un phénomène général, fans fe mettre aucunement en peine de décider s’il a lieu par une. force intrinfeque 6c innée dans la matière, ou s’il eft produit par une caufe méchanique 6c externe , qui échappe, à nos fens 6c à nos recherches; Newton , dis-je ?
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- XVIII.
- Leçon.
- Leçons de Physique > partant de ce point * fuppofà que les corps pefent les uns vers les autres , ôc s’attirent -mutuellement en raifon directe des malfes , & en rai-fon inverfe du quarré de la diftan'ce : il fit d’ailleurs abftra&ion de tout milieu réfiftant , Ôc confidéra les Cieux , finon comme un efpace vui-de , au moins comme remplis d’un fluide incapable d’altérer , par fa ré-liftance, les mouvements des corps cél elles.
- Dans cette hypothèfe, il examina avec une fagacité digne de fon valle génie, Ôc par des calculs aufli exads que pénibles , ce qui devroit arriver à des portions de matières qui fe trouveroient dans des circonllan-ces femblables à celles où les ob-fervations nous apprennent que font les planètes , tant du premier que du fécond ordre ; les réfultats de fes opérations lui apprirent que ces portions de matières fuppofées, devroient faire tout ce qu’on voit faire, à peu de différence près, aux corps qui compofent notre fyflême planétaire. C’efl: ce que peuvent voir en détail ceux qui font en état d’enten-
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- Expérimentale, i^
- - dre fon Livre des Principes de la Phi- 1 "•
- lofophie Naturelle , foit en étudiant XVIÏI. l’original, foit en lifarit les traduc- Leçon* tions qu’on en a faites, & en s’aidant des Commentaires qu’on y a joints (a).
- Les perfonnes qui ne feront point allez initiées en Mathématiques, pour entreprendre une pareille lecture , pourront y fubflituer celle des Eléments de Phyjîque de M. Gravefende,
- Tome II, Livre VI, IIe Partie , ou les Traités Elémentaires d’Astronomie que j’ai recommandés au commencement de cette Leçon.
- Ce que Newton n’a pris que comme, une hypothèfe , lui a fî bien réulli, que bien des gens aujourd’hui regardent l’attra&ion comme une caufe première , & innée dans la matière , comme une vertu qui ne dépend d’aucun méchanifme , mais feulement de la volonté toute libre 8c toute puilfante du Créateur , qui a pu , difent-ils , pourvoir à la durée
- (a) Voyez la Traduction & les Notes des RR. PP. Jacquier & le Seur , Minimes, imprimée à Genève en 1739 ; & celle de Madame îa Marquife du Châtelet, imprimée à Paris en 17
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- XVIII.
- Leçon.
- Leçons de Physiquê des mouvements dont il a originairement animé l’Univers , par deux moyens auffi-bien que par un feul * parl’attraétion réciproque des corps, & par l’impulfion que nous leur voyons exercer les uns fur les autres.
- Cette opinion a de la vraifem-blance ; & il ne faut pas s’étonner qu’elle entraîne à elle un grand nombre de Mathématiciens occupés des mouvements célelles, & qui ont pour objets de leurs recherches les plus grands phénomènes de la nature. Mais il faut convenir que la Phy-fique de nos jours, qui fe glorifie d’être purgée à jamais de ces qualités occultes qui l’avoient rendu fi ridicule , ne doit point voir , fans peine , qu’on faffe rentrer dans la matière une vertu abflraite, un être inconnu, & même inintelligible , Ôc qui ne tient en rien au Méchanifme. Il n’eft pas moins dur pour les Phy-ficiens de reconnoître dans les Cieux une matière fans réfiflance , ou comme telle, c efl prefque dire une matière qui n’eft point matière : d’ailleurs l’attraftion, proprement dite, n’eft pas aufh heureufe fur la Terre
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- - Expérimentale.. i$j qu’elle paroît l’être dans le Ciel ; je veux dire qu’elle quadre moins bien avec; les effets naturels que nous avons fous les yeux, qu’avec ceux que nous ne voyons que de loin, 6c dont nous ne faurionsappercevoir toutes les nuances. Tous les jours on découvre dans la Phylique expérimentale , que ce qu’on vouloit attribuer à ce principe , s’explique auffi-bien , & fouvent même encore mieux, par l’impulfion ; ou s’il efl quelque cas où elle n’aille pas aulïï-bien en apparence , il faut, pour y ajufter l’attraffion, lui attribuer d’autres loix que celles fuivant lefquelles on la fait agir , pour rendre raifon «de ce - qu’on obferve dans les Çieux (a).
- Auffi ne faut - il pas croire que tous ceux qui comptent fur la ten-r dance que les corps céleftes ont les uns vers les autres, & qui expriment ce fait par lp mpt dCqttraëlion, ad-!-
- (a) Voyez ce que j’ai dit de Pattraâion proprement dite dans l’Appendice qui eft à la fin de la VIII? Leçon , Tome II ; au fujét des Tuyaux Capillaires, &.des caufes de la dureté ëç de \q fluidité des corps.
- XVI L £Ç
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- i$8 Leçons de Physique
- ” -.. ; mettent pour cela cet être métaphy-
- XVI II. fi que dont il eft ici queftion; c’eft une exprefïïon commode pour tout Aftronome , pour tout Mathématicien qui traite du mouvement des aftres , mais qui ne tire point à con-féquence ni pour ni contre ridée qu’il a du principe.
- J’ai regret de terminer cette Leçon fans parler du flux & du reflux de la mer : ce phénomène qui dépend vifiblement de l’aétion de la Lune & de celle du Soleil fur le globe terreftre , fe préfente naturellement à la fuite de ce que je viens d’expo-fer touchant ces trois corps, & il eft affez curieux & allez important pour intérelfer nos Lefteurs ; mais c’eft par cette raifon même que je me trouve comme forcé de le renvoyer à une autre occafion. 11 y a trop à dire , tant fur ce grand effet, que fur fes caufes ; & pour fe mettre paf-fablement au fait, il eft fi néceflaire d’en bien faifir toutes les circonf-tanees, qu’il vaut mieux, à mon avis, n’en rien dire que de n’en point dire affez : l’abondance des matières que j’ai à faire entrer dans ce volume} ne
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- Experimentale; me permet pas de traiter ce fujet avec l’étendue qu’il exige ; mon delîein eft d’y revenir ainfi qu’à plu-fieurs autres queftions que j’ai omi-fes , ou un peu trop‘reiferrées dans le cours de cet Ouvrage ; cë fera de quoi former le fupplément que j’ai promis dans ma préface , & que je regarde comme un engagement contracté , dont je defire fort de pouvoir m’acquitter.
- On pourra lire fur le flux 6c reflux de la mer, les quatre pièces qui ont remporté le prix propofé pa.r l’Académie Royale des Sciences en 1740. Les phénomènes y font ex-pofés avec beaucoup d’ordre 6c d’exa&itude ; 6c quant aux caufçs , quoique les Auteurs ne les faffent point dériver des mêmes principes, on y verra avec plaifir que chacun d’eux fait valoir en habile homme celui qu’il a adopté ou imaginé.
- XVI11.
- L E C O n.
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- XIX. LEÇON.
- Sur les propriétés de l’Aimant.
- Avant que l’on fût de' qüellc utilité pouvoit être l’Aimant, on leregardoit déjà comme une merveille qui méritoit une attention' toute particulière : 8c en effet, eût-il été poffible de voir fans intérêt 8c fans admiration deux mâtierès (f aimant & le fer) à l’exclufion de toute autre , s’affe&ionner , ‘pour ainfl dire , au point de fe chercher, de fe joindre8c de s’attacher enfemble avec une force .qui égale quelquefois l’effort d’un poids d'e 60 ou 86 livres.. C’efl une efpece de prodige non-feulement aux yeux du viilgàire qui 'ne foupçonne rien au-delà de ce qu’il voit ; mais le Phyficien même qui cherche, 8c qui croit trouver la caufe fecrete de ce phénomène dans l’adion d’un fluide invifibîe, qui pouffe ces deux corps l’un vers
- l’autre
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- Ë X.P ÉRIMEN TALÉ. l6l
- l’autre, efl toujours fort embarrafle == «de dire pourquoi dans toute la nature il n’y-a que deux êtres fournis à L cette -impulfion , & comment avec un contad d’uné fi petite largeur, la .preffion du fluide prétendu peut devenir fi grande. La curiofité feule auroit fait de^cette double qüeftion un fujet digne de recherches l’intérêt s’y éft joint lorfque l’on découvrit la diredion de l’aimant que l’on apperçut l’avantage qu’on enpouvoir tirer pour la navigation principalement. . Quels efforts n’a point faits depuis l’efprit humain, pour augmenter & perfediônner fes cônnoiflances à cet égard ! les plus habiles' Phyfiçiens du fiecle précédent. & de celui-cf ,. ont'prefque tous donné une partie de leur temps à cette étude.. Que d’expériences & d’obfervations pour découvrir les loix de la vertu magnétique ! que d’hypothèfes pour en expliquer les caufes !. , ' .
- Si je voulois rapporter ici tout ce qui a été fait & dit fur cette matière , je pafferois de beaucoup/les bornes que je me fuis prefcrites dans
- Tome VL Û
- XIX..1 ’
- E Ç O H.
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- XIX. L JE Ç 0 N,
- I/ôrigme , la nature, & le» qualités fenfibles dé l'Aimant#
- 162 Leçon s de Physique ; cet Ouvrage , & ce que j’en rappor-terois ne feroit peut-être pas ce qu’on y trouveroit de plus utile ; de tout ce que l’on a pufavoir jufqu’ici de l’aimant , je n’expoferai donc que ce qui me paroîtra le plus in-téreffant , & le plus propre à faire connoître fes principales propriétés,* je me fêrvirai de la connoiflance même des effets , pour remonter, autant qu’il fera poftible, à celle de leurs caufes.
- L’Aimant eft une pierre qui fe trouve communément dans les mines de fer ou de cuivre , ou dans leur voifinage : celui qu’on eftime le plus , vient des Indes y on en apporte auffi d’affez bons d’Italie, d’Allemagne , de Suède & d’Efpa-gné : les Droguifles à Paris en tiennent dans leurs magafins des tonneaux pleins qu’ils font venir d’Auvergne, Sc dont on fait ufage pour certains remedes extérieurs. Dans la grande quantité , j’en ai quelquefois trouvé des morceaux qui méritoient d’être armés ; mais cela eft rare«Sc la vertu de ces aimants eft toujours médiocre.
- M„ de Kéaumur regardoit le fer
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- Experimentale. 163 comme un aimant imparfait, & d’autres confiderent l’aimant comme un fer mêlé de parties terreftres, & des autres principes qu’on y reconnoît, en l’examinant félon les réglés de la Chymie. Ce qü’il y. a de certain , c’efl qu’on a vu la rouille de fer, mêlée avec des parties gralfes & de la pierre commune , former par fuc-celfionde temps un compofé tout-à-fait femblable a l’aimant naturel (a). Quoi qu’il en Toit, ce minéral a les caraderes diftindifs des pierres ; il fe calcine au feu , il fe pulvérife fous le marteau : & il n’a pas ceux des métaux ; il n’ell ni fulible, ni malléable.
- Cette pierre eft ordinairement dure & brune : cependant j’en ai vu 'des morceaux qui étoient d’un blanc grifâtre ; & d’autres qui étoient tellement tendres , qu’on pouvoit les entamer avec l’ongle ; la couleur 8c la dureté ne tirent point abfo'îument à conféquence ; car les morceaux dont je viens de parler , étoient paf-fablement forts. L’aimant ne pefe
- * 1 -- v
- (a) Hiftoire de P Acad, des Sciences yt ? page io» .
- CI)
- XIX.
- Leçon*
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- I&4 Leçons de Physique 1 " " —"1 point tout-à-fait autant que le XIX. fer (a) ; mais il pefe plus que les • pierres dont la dureté égale à peu-
- près la fîenne , comme Je marbre , le caillou, &ç.
- Propriétés Toutes les pierres d’aimant n’ont comment on point cette vertu , 8c ces propriétés
- *édes Voifû ^ont nous avons a Par^er dans cette * es po es. £eçQru pour s’en affurer , il faut les
- plonger dans de la limaille de fer ( ou d’acier, car l’un & l’autre doivent être regardés ici comme ne fai-fant qu’un feul 8c même métal) ; & fî la pierre retient cette limaille, qu’elle en paroifle hérifTée, 8c qu’à deux endroits oppofés , qu’on doit nommer les Pôles, ces petites barbes de fer s’élèvent prefque perpendiculairement à la furface , comme on peut voir en A 8c en B , (fig. i ) , alors on peut compter que cet aimant aura les propriétés dont nous allons parler en détail.
- ( a ) D’autres que moi prétendent que l’aimant pefe fpécifiquement autant ou plus que le fer, & ils peuvent avoir raifon; la différence de nos opinions vient apparemment de ce que l’Aimant étant une matière fort mêlée de parties hétérogènes, fa pefànteur fpécifique varie fuivant les individus,
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- ’C.’T:"- '
- : .Experimentale, i 6$
- PREMIERE PROPRIÉTÉ
- : — . de l’Aimant. Liço'k.
- VAimant attire le fer ; c ejî-à-dire , que L actraaioa ces deux matières fe portent l’une vers . Vautre, ou tendent à fe joindre que
- lorfqiC elles fe touchent, on ne peut les féparer fans effort.
- ' ï >r r ' i r T" * , . -p» t
- L Expérience:
- ' f ; O ’ P R s PA RAT 1 O N.
- ' Il faut efluyer la pierre qui eft re-préfentée par la Figure iere; & tenir un de fes. pôles à la diflance d’un demi-pouce ou environ d’un carton fur lequel on aura répandu de la limaille de fer.
- ‘ ' E F F JE T S.
- On voit la limaille s’élancer vers la pierre , & former à fa partie inférieure une efpece de barbe, comme on le peut voir par la Figure 2.
- IL Expérience,.
- Préparation.
- La Figure 5 repréfente une cuvette pleine d’eau , fur laquelle on fait flotter un petit Cygne d’émail
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- 166 £'#ç-ôiÿr'#É"Physique , — qui eft creux , qui tient dans fort XÎX. bec un bout de; fil dé fer plié en plu-EÇ0N* fleurs fens comme unepètite an-
- , * v
- . i _ , v . ,,..
- E F F £ T Si i ? '•
- Lorfqu’on préfente Paimânt par l’un de fes pôles, près de'la tête du Cygne, la petite, anguille de fer qu’il tient en fon bec eft attirée, & toute
- là ngure obéit à cette'attraction ; elle fait autant de* chemin que l’on veut , fi l’on a foin; d’éloigner la pierre à mefure puede Cygne approche,,^ fi le fer & l’aimant le joignent, on eft obligé de fe fer vit des deux mains, pour, les féparer.
- O BS £ RVATIO N S,
- Quoiqu’une pierre d’aimànt qui a des pôles , attiré toujours le fer fans aucune préparation, il s’en faut bien
- Admmétani ^u e^e ait autant de- forcé étant convient3 de nue, que; quand elle eft armée-, c’eft-îa faire. à-dire, quand chacun de fes polés eft revêtu d’ürié lame dè.'fér, terminée par une pëtitè ! mafle qui excede de quelques lignés la furface inférieure de la pierre 5 comme N3 S 3
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- »
- !r: Experimentale. 167
- ( fig. 4 ). La différence eft fi grande, =
- «que l’aimant qui eft repréfenté ici, & XIX. que je garde depuis iy ans, peut à kEǰNr peine foutenir une demi - livre de fer lorfqu’il eft nud ; & avec fon armure', il porte facilement un poids de 27 livres 8c demie.
- ' Ce qu’il y a de firigulier encore y c’eft que la pierre n’agit point immédiatement ; c’eft aux mafifes de fer 5, N, qu’il faut que le contaft fe fafle ; c’eft pourquoi l’on fait un portant de fer C, auquel on acroche le poids que l’aimant eft en.état de porter. '
- Comme l’acier n’eft autre chofe que du fer préparé par le mélange de quelques matières étrangères ,qu’on y incorpore , 8c que, par con-féquent , il eft moins fer qu’il n’é-toit avant cette préparation , on s’étoit perfuadé qu’il en étoit moins propre à faire les armures de l’aimant , 8c le portant qui communique de l’une à l’autre : des Expériences de M. Dufay (a) ont montré qu’il faut les faire en effet avec du
- (4) Voyez les Mém. de l’Acad, des Sciences de 1730, pag* 155 &fuiv«
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- 16S Leçons de Physi^u^ fer doux ; mais en retenant cette ^X IX. pratique , qui eft bonne , il faut re* £<*0N* noncer , je penfe, au raifonnement qui l'a fuggérée ; car nous verrons par la fuite, que l’acier trempé très* dur-, s’aimante mieux que le fer doux : ce n'eft pas pour la première fois qu’un mauvais raifonnement a donné occafion à une bonne découverte.
- ae^éf d?ts Toutes les pierres d’aimant n’ont force dans point une égale force ; & il n’y a les Aimants. gUeres qUe p^preuve même qu’on
- en fait, - qui puilfe montrer * ce que chaque aimant peut faire ; car la grolfeur, la couleur , le degré de dureté , &c. font des lignes extrêmement équivoques : en général, on peut dire que les petites pierres onc plus de force à proportion que les grandes ; on trouvera bien plus fréquemment un aimant qui pefant deux onces , en foutienne 20, qu’un autre de deux livres qui porte dix fois fon poids : cette différence pa-roît être fondée fur ce que la force de l’aimant tient principalement à fes pôles ; dans une groife pierre ils font trop étendus j U vertu qui
- en
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- -, Expérimentale. 169 en émane-nveft point fi concentrée.
- On remarque auffi que la figure XIX. & les . dimenfions y,entrent poiir quelque chofe ; quand les pôles font fort aillants l’un de l’autre , c’eft la difpofition la plus avantageufe qu’ils puiiïent avoir. Il ne faut pas douter auffi que la puiflance d’un aimant ne dépende beaucoup de la façon dont il eft armé : Joblot de Buterfield fe font distingués dans ce genre au commencement de ce fiecle, parce qu’ils ont. joint beaucoup d’intelligence à une longue pratique: Aujourd’hui le fieur Pierre le Maire les remplace affez bien ; & l’on ell heureux de trouver dans l’occafion un ouvrier qui entende ce qu’il fait.
- L’opinion commune efi que l’ai- Leferfeui
- mant n’attire que du fer; cependant ai«AimancPar M.GeofroyieMédecin,trouvaqueIes ' * cendres de plufieurs végétaux obéif-foient auïfi à la vertu magnétique feu M. Mufchenhroek,après un grand nombre d’expériences, a donné une. lifte afiez étendue des matières qu’il a.trouvées fufceptibles de cette at-. traftion, foit en les éprouvant dans . leurétat naturel,ifoit enles faifantrou-.
- Tome VI% P
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- 170 Leçons de Physique ======= gir au feu avec une matière grafïe ;
- XIX. végétale ou animale ; mais bien loin Leçon. cj»en conclure que l’aimant attire autre chofe que du fer, il a penfé comme M. Lémery, & comme tout le monde penfe aujourd’hui, que tout ce qui fympathife avec la vertu mag* nétique efl du fer caché ou développé. Nous avons déjà dit ailleurs que ce métal , par le grand ufage que l’on en fait, fe trouve répandu par-tout ; & c’eft un fait connu de tous les Chymillesque les métaux fe révivifient de leurs propres cendres quand on y ajoute quelque matière grafle. On ne doit donc pas être fur-pris que pîufieurs fortes de terres ainfi préparées , que Fémeril & certains fables fans aucune préparation , s’attachent à Faimant, puifqu’il y a de fortes raifons pour croire que toutes ces matières contiennent du fer; & peut-on en douter, lorfqu’en y mêlant une infufion de noix de galles, on les rend noires ?
- 11 ne faut pourtant pas croire que tout ce qu’on trouve attaché à l’aimant dans ces fortes d’épreuves, foit du fer : il fuffitpour cet effet 5 que chaque petite mafle contienne quel-
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- Experimentale. 171 que parcelle de ce métal : la vertu de l’aimant étant beaucoup plus forte qu’il ne faut pour vaincre le poids de la partie métallique fur laquelle feule elle agit, l’emporte avec tout ce qu’elle a d’étranger ; comme l’aimant de la jfigure 4-fou-tient un poids de 27 livres, qui peut être de pierre ou de toute autre matière , parce que ce poids efl accroché au portant C qui eil de fer.
- L’aimant réduit en poudre n’a plus de pôles , & par conféquerit n’ell plus en état d’attirer le fer: lorfqu’on l’emploie dans les emplâtres , on ne doit donc le regarder que comme un allongent ou un déterfîf ; ce fe-roit une puérilité de croire qu’un pareil topique eût quelque vertu particulière pour guérir une plaie qui viendroit d’un coup de fer, ou pour attirer en dehors quelque morceau de ce métal qui feroit enfoncé dans les chairs.
- On ne voit pas non plus ce qui peut faire regarder l’aimant, même îorfqu’il eft armé, comme un pré-fervatif contre l’apoplexie, ou contre les affeétions vaporeufes. Et pour
- XIX.
- Leçom.
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- X
- 172 Leçons de Physique le dire en paffant, rien . n’eft plus
- . dangereux que ces fauffes idées en matière de remedes: carfironeflaffez crédule pour y mettre fa confiance,on fe difpenfe trop légèrement des précautions quiferoientplusraifonnables & plus efficaces ; & plus elles font né* ceffaires, plus on rifque en leur fub-llituant ainfi ce qui nç peut les remplacer.
- Avantages Comme la, vertu magnétique n’a q/on peut dé prife que fur le fer , on peut propriété de quelquefois tirer parti de cette pro-rAUnant, priété pour féparer des matières précieufes qui fe trouveroient mêlées avec du fer ; fi l’on avoit, par exemple , limé du fer & de l’or ensemble , on pourroit par ce moyen féparer ces deux métaux. Il feroit à Souhaiter que les Fondeurs euffient cette attention lorfqu’ils ont acheté du cuivre en limailles ; les ouvrages fondus eif feroient plus 'épurés ; on ne rencontreroit pas dans la fonte, en la travaillant, des grains de fer où d’acier qui gâtent les outils , & qui ne permettent pas qu’onpuiffe finir certaines,pièces , dont la matière doit être abfolument d’une dureté uniforme.
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- Expérimentale. 175
- N’eft-ce point à de pareils défauts __"s
- qu’on doit attribuer une partie'dés XIX. accidents qu’on voit arriver aux Leçon. moulins à poudre ; les pilons ont beau être armés de cuivre , on a beau faire de ce même métal les outils avec lefquels on grate , ou l’on choque ces armures pour en dé^ tacher la compofition ; s’il s’y trouve des grains d’acier , il n’en faut pas davantage avec quelque gravier, pour produire une éteincelle qui mette le feu à toute la fabrique.
- Je n’oferois combattre ici d’une Montagnes maniéré ferieufe lidee romanelque qu’onendoic de ces montagnes d’aimant qui dé- Penfer, tournent les vaiffeaux de leur route ,
- & qui les font aborder malgré eux on'fait affez que ces êtres d’imagination n’ont aucune place dans l’Hiftoire Naturelle , & que leurs prétendus effets n’en méritent pas davantage en Phyfique. J’ai vu rifle d’Elbe qui a peut-être donné lieu à ces fortes dé contes , parce qu’en effet elle contient beaucoup d’aimant ; mais j’en ai examiné plus de, fi.x quintaux fans en trouver un morceau qui valût la peine d’être taillé
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- XIX.
- • Leçon
- la répul Son.
- « *174'LeçoX? de Physique : & armé ; & dans tout l’Etat deTlo-rence à qui appartient cette Ifle, je n’ai vu perfonne qui penfât qu’elle fût capable d’agir fur la ferrure des vaifleaux qui lé trouvent ou qui patient dans fon voifinage.
- SECONDE PROPRIÉTÉ
- DE L’A I M A N T.
- Un Aimant attire & repoujje un autre
- Aimant,fuivant la maniéré dont ils fe présentent Vün çl Vautre.
- III. Expérience.
- / - '
- P J? E P^ Ry4 T I O N.
- S M, (fig. y ) font les deux pôles d’un aimant de médiocre grof-feur, qui flotte fur l’eau par le moyen d’une petite gondole de cuivre très-mince , & fort légère dans laquelle il efl: pofé ; m s efl un autre aimant pareil au premier , que l’on tient dans la main par fon équateur ; il faut que la vertu magnétique foit un peu forte dans ces deux pierres, ou au moins dans l’une des deux.
- Effets.
- Lorfque le pôle m fe préfente au pôle S de l’aimant qui flotte, ou ré-
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- Experimentale. 175:
- ciproquement le pôle M de celui-ci ..-*
- au pôle s de l’autre , les deux pierres XIX. tendent à s’approcher & à fe joindre. ^ £ ç o n.
- Mais elles fe repoulfent vifible-ment, lorfqu’on met les poîes de même nom , c’eft-à-dire , M&m,
- S Sc s, vis-à-vis l’un de l’autre.
- IV. Expérience.
- PF E PA RAT I O N.
- Sur le bout d’une aiguille de bois de 1 f pouces de longueur ou environ, portée fur un pivot, mettez en équilibre avec quelque petit poids un morceau d’aimant brute dont vous ayez reconnu les pôles. Prenez à la main un pareil morceau d’aimant, 8c faites les mêmes épreuves que dans l’expérience précédente.
- Effets.
- Vous aurez les mêmes réfultats.
- 0 B S £ F VA T I O N S,
- Quand on fait ces expériences avec des aimants qui ont beaucoup de vertu , il ne faut point approcher de fort près les pôles de même nom Piv
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- 176 Leçons de' Physique
- —~-----l’un de l’autre ; car alors comme il
- XlX. eft rare qu’ils foient tous deux d’égale £ Ç 0 N* force , il arrive affez fouvent que le plus foible fe laide entraîner par le plus fort ; au lieu d’une répullion qu’on devroit avoir, il y a attraction.
- Je ferai voir bientôt que le fer aimanté a toutes les propriétés de l’aimant; une lame de ce. métal qui a été touchée, a donc deux pôles comme la pierre même ; ainfi les expériences que je viens de rapporter , fe font pareillement avec deux aiguilles aimantées , ou bien avec une aiguille & un aimant.
- La yerm Di quelque maniéré que la nature opéré cette attraftion & cette vers toutes répulfion , on peut dire qu’aucun tkres.dema" obftacle que l’on connoiffe, (li l’on en excepte une trop grande diftance ) n’y met empêchement; car ces effets n’en arrivent pas moins , quoique l’on interpofe entre le fer & l’aimant toutes fortes de matières, tant foli-des que fluides , du carton , du bois , du verre , de l’eau , de la flamme, &c.
- Si l’on promene une pierre armée fous un carton ou fous un carreau
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- Experimentale. 177 de verre , couvert de limaille de sssssss fer , tous ces petits fragments fe XIX. dredent & fe héridênt aux endroits LeÇon* qui répondent fuccedivement aux pôles de l’aimant, & font voir d’une maniéré fenfible & curieufe la route qu’on lui fait tenir ; voyez la Figure 6 qui repréfente un aimant, dont les deux pôles N S tournent horizontalement fous un carton mince couvert de limaille de fer. La pierre pour recevoir ce mouvement, ed montée fur une tige de métal qu’on fait tourner avec une manivelle M, deux poulies. F, P, & une corde fans fin.
- Si l’on met une petite lame de fer en équilibre fur un pivot, au fond d’un vafe de verre ,. & qu’on l’emplide d’eau ou de toute autre liqueur, l’aimant ou le fer aimanté qu’on promene autour du verre, exerce fon aétion fur la petite lame, nonobdant l’interpofition du verre & de l’eau , &c. (Jig. 7 ).
- Enfin fi cette lame de fer , mobile ed entourée d’un petit auge plein d’efprit-de-vin , & qu’on y mette le feu , la flamme qui s’élève de toutes parts n’empêche pas que
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- 178 Leçons de Physique — l’aimant ne fade encore tourner le
- XIX. fer. (fig. 8).
- ^eçon. Cette propriété du magnétifme cuKfes^de d’agir ainfi à travers les corps folides Cr!étéPdT ^ °Paclues » comme à traversées f’Aimant! matières fluides & tranfparentes, en impofe fouvent aux yeux lorf-qu’elle efl: employée avec adrefle ; j’ai vu des horloges de chambre qui n’avoient point d’autre aiguille pour marquer les heures , qu’une petite mouche d’acier poli ôc devenu bleu, qui glifloit fur une feuille de laiton fort mince & fort unie, qui faifoit Je fond du cadran , fans que l’on vît ce qui la faifoit mouvoir ainfi. Elle fuivoit un aimant qui tournoit derrière , & dont elle n’étoit féparée que par la feuille même de cuivre poli, fur laquelle on la voyoit glifler vis-à-vis des heures. On peut juger , par ce petit artifice , de tous ceux qu’on peut imaginer dans ce genre.
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- Experimentale. 179 TROISIEME PROPRIÉTÉ
- D E l’AI M A N T.
- U Aimant communique fes propriétés au fer , de forte quune lame de ce métal étant aimantée , peut être confdérée comme un véritable Aimant, & s'ap* pliquer aux mêmes expériences.
- V. Expérience.
- Pi? E PARUTI ON,
- Il faut avoir plufieurs lames de fer, dont chacune ait environ une ligne & demie d épaiffeur 5 un pied ou 15“ pouces de longueur, & 5; à 6 lignes de largeur : des bouts de fleurets font très-bons pour cet ufa-ge j & j’ai même remarqué que cette efpece d’acier que les ouvriers appellent étoffe, réuflit mieux que le fer pur. On touche toutes ces lames l’une après l’autre à un fort aimant bien armé, obfervant de faire gliffer chaque face d’un bout à l’autre , 6c dans le même fens fur la mafle N de l’armure , (fig. 9 ). On réunit enfuite toutes ces lames aimantées , en mettant du même côté toutes les extrémités que l’aimant a touchées les
- XIX. Le ç o n. La communication de la vertu magnétique.
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- XIX.
- Leçon.
- 180 Leçons de Physique dernieres ; 6c Ton ferre cet âflfem-blage avec des ligatures de cuivre , garnies de vis ou autrement ( voyez la fig. io). Mais une attention qu’il faut avoir , c eft de ne donner aucun coup de marteau , aucunes feçoufles rudes à ces pièces , foit avant, foit après les avoir afTemblées.
- E F F £ T Si
- Ce faifceau de verges aimantées, que l’on a nommé Aimant artificiel, peut s’employer à toutes les expériences précédentes comme un aimant naturel ; il a deux pôles, dont l’un m attire la pierre flottante de la figure $ lorfqü’on le préfente vers S, 6c la repoufîe quand on le tourne vers M. Il fe charge de limaille ou de clous par l'un 6c l’autre bout : il agit à travers toutes les matières qu’on oppofe à fon action ; 6c il communique la vertu magnétique autant, 6c mieux à proportion,qu’une bonne pierre d’aimant armée.
- O BS £ R VA T Z O N S*
- L’aimant, foit naturel, foit artificiel , en communiquant fes pro-
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- Experimentale. 181 priétés au fer , ne perd rien de fa vertu ;. on a beau aimanter un grand nombre de James à la même pierre , & de fuite, on ne s’apper-çoit point qu’elle en foit épuifée.
- Il arrive pourtant quelquefois qu’un aimant perd fa force par fuc-ceffion de temps : on remarque auffi, quoique plus rarement, qu’il en acquiert ; ôc en général il paroît que le magnétifme fe fait fentir plus vi-goureufement l’hiver lorfqu’il régné un vent de Nord, que dans toute autre faifon, Sc par un temps pluvieux : l’affoiblilfement vient plur-tôt des fecouffes rudes, de la rouille des armures, ou d’un violent degré de chaleur , peut - être aufli d’une portion défavantageufe & de longue durée.
- Ce ne font pas les aimants capables de foutenir un plus grand poids, qui font toujours , comme on le pourroitçroire,lespIuspropresàcom-. muniquer une grande vertu au fer : on en voit qui portent peu, Ôc qui touchent puiffamment ; d’autres qui portent beaucoup , Sc qui communiquent peu de vertu, C’ejf ce qui
- XIX.
- Leçon.
- La vertu magnétique communiquée s'affaiblit ou Ce perd en certains cas.
- DifHnétiou des aimants en généreux & en vigouf reux.
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- i82 Leçons de Physique . les fait diflinguer par les noms de XIX. vigoureux 8c de généreux ; ceux - ci Leçon, font les plus forts quant à la communication; ceux-là font les plus puifîants pour battra dion & pour la répulfion : il n’eft quelquefois pas befoin de toucher, il fuffit d’approcher le fer d'un aimant bien généreux ?
- , Procédé à obferver peur communiquer la vertu ma-’ gaélique#
- Aiguilles de BoujGfo-les ; de quoi il convient qu’on les faffent#
- La communication du magnétif-me, lorfqu’eîle fe fait par attouchement ou feulementpar approche, s’opère en très-peu de temps; c’efl-à-dire, qu’au premier tad une lame de fer s’aimante fenfiblement ; mais fa vertu augmente jufqu’à un certain point, fi elle efl touchée à plufieurs reprifes, 8c du même fens; car Jorf-qu’on la touche alternativement en fens contraires., elle perd au fécond contad ce qu’elle avoit acquis dans, le premier,
- O n fait d’acier toutes les aiguil-' les de bouffoles : fi- elles étoient de fer doux, elles s’aimanteroient peut-être plus aifément ; mais il efl: effen-tiellement néceffaire qu’elles foient bien légèresp>our être très-mobiles, & qu’elles puiffent conferver long-
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- Experimentale," 183 temps leur, vertu, -magnétique ; fi elles étoient de fer , elles plieroient trop aifément, ou bien il faudroit les faire plus épaifles, & par confé--quent plus lourdes : d’ailleurs on fait par » expérience que l’acier, s’il ne s’aimante pas auffi aifément, garde mieux que le fer la vertu magnétique qu’on lui fait prendre.
- Lés aimants artificiels , tels que celui dont on a fait ufage. dans la derniere expérience , n’ont point une force proportionnée au nombre des» lamés qui les compofent : c’eft-à-dire, què fi chaque lame féparée des autres-, a la force defoutenir deux onces de fer, huit lames femblables, iorfqu’elles font réunies, n’en portent point une livre comme il fem-ble-qu’elles devroient faire ; il y a toujours du rabais plus ou moins, fuîvant que leur union efi: plus-ou moins parfaite, ou bien félon quel* qu’autre circonftance dont on ignore encore l’importance.
- On peut remarquer auffi que ces af-femblages de lames aimantées communiquent au fer beaucoup plus de vertu : g proportion qu’un aimant
- XIX.
- Leçon.
- Aimants artificiels, leur hiltoire , & leurs différentes conf-truélions.
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- 1,8% L E:Ç O NS ' DÆ P H Y S1QU Ê *
- ; naturel ; & quand on a'des:aiguillés. { âe bouffole à toucher, ou.qùe quel-• qu’un 'a la curiofité ;de ; faire aimanter tin. couteau où:une=épée,..", “on; doit préférer pour cette opération Tannant artificiel à la pierre armée.
- Je crois que cet avantage vient, de la. grande diftance' qu’il y a d’un pôle à l’autre;, car j’ai ôbfervé que ' c’eft une figure avàntageufe pour une pierre , lorfque fa plus ..grande longueur fe trouvé comprife. entre les deux pièces de.fon armure.
- En 1740, il mé prit envie de favoir fi l’aimant artificiel gagne-roit beaucoup d’être armé : le fieur Pierre le Maire, dont j’ai fait mention .ci-deflus, m’en compofa un de douze lames d’acier trempé , dont chacune avoit huit pouces de longueur, une ligne d’épaifleur, & environ dix lignes dé largeur ; il en fit un faifceau qu’il ferra.fortement ayec dés ligatures de cuivré , & aux . extrémités duquel il attacha .deux armures femblables à celles^que l’on met -aux pierres d?aimafit'; voyez la’'. Figure II.' r ' 1 *' ' *'
- . .Çet aimant qui avant d’être armé ’ *. ' n’enlevoit
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- Tom i VI . XDC. LEÇOIV . ri. 2
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- Experimentale/ biS'ÿ
- m’enlevoit, par le bout le‘plus fort , .
- qu’une livre & demie, de-fer ou à XIX. peù-près", porta", quand il le fut ,', un ^ E S 0 poids .dë fix livres & demie paf. le rriôyèn d’une piece de fer qu’on mit eri conta&Tur les deux malfes des.armures. C’eft la première fois de" ma cônrioiffancé, qu’on ait :réuni l’action des deux'pôles d’un: aimahrar-tificiel , par une lame de fer' qui communiquât dé l’un à l’autre.: -/
- En 1746, M. Knight , 'Médecin Ànglois, montra à la SociétéRoyale de Londres un nouvel aimant ^arti-
- ficiel qu’il avoit compo’fé' de deux barreaux d’acier trempé dur , longs de 15 pouces., .fitués parallèlement eritr’eux féparés l’un de l’autre par une réglé de bois C de 8 à 5? lignes dé large, les extrémités communiquant enfemble- par deux petites pièces de fer doux à a, b b, aufli larges & aufïi ' épaiffes que les barreaux , avec cette attention queJe pôle Nord de l’tin répondoit au pôle Sud de l’autre: voyez la Figure 12 ,q,ui.‘repréfente cet affemblage.
- . \ M.; Knight avec cet inftrument changea à plùfieurs reprifes, en pré-Tome VL Q
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- i86 Leçons de Physique
- ..... fence de la compagnie , les pôles
- XIX. d’un aimant naturel, non armé & foible ; & il montra d’une maniéré décifive que l’acier trempé bien dur, s’aimante plus fortement que le fer doux , & l’acier recuit après la trempe.
- Pour faire ces expériences, il ôta les deux pièces de fer doux qui fai-foient communiquer enfemble fes deux barreaux ; il les ouvrit enfuite comme les deux branches d’un corn-’ pas , & les aligna bout-à-bout l’un de l’autre fur une table, de maniéré que le pôle Sud de l’un touchoit le pôle Nord de l’autre, comme on le peut voir par la Figure 13. 11 plaça îucceffivement fur ces barreaux des aiguilles deboulfoles de mer, les unes d’acier trempé très-dur, les autres d’acier revenu au bleu, ou de fer doux ; il les plaça , dis-je, de façon que le centre de chacune d’elles répondît à la jon&ion des deux barreaux ; puis en faifant appuyer défais avec la main, il tira les deux barreaux en fens contraires , & fit parcourir au pôle Nord de l’un la moitié de l’aiguille , & l’autre moitié de la même
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- • i Experimentale.’ 187 aiguille au pôle Sud du barreau op--pofé. Par cette épreuve réitérée plu-îieurs .fois de. fuite , on vit que les ^ •aiguilles d’acier , qui avoient une trempe complette, avoient contradé Tine! bien plus grande vertu , & d’at-<trâdion, & de diredion , que celles rqui avoient été recuites après la trëmpe p ou qui n’étoient'faites que ,de fer doux. : , . r , ‘M. Kiiight changea plufieurs fois les pôles d’une pierred’aimantnue.» en la plaçant entre les deux barreaux» ^toujours alignés, mais féparés.de maniéré ique leipole Nord de la pierre 'touchât le pôle Nord .de l’un d’eiix,&: fonçpole Sud:,%le pôle de même nom .de l’autredbarreau. Gettë pierre ayant demeuré, un bon'quart-d’heure dans cette fituation 1, eut fés pôles en fens contraires déice qu’ils étoient. auparavant.; ou la laiffa enfuite autant de temps-entre les .deux barreaux, fon axe où là ligne dé fes pôles;coupant à angles droits l’alignement-des barreaux 5 les pôles de la pierre changeant encore de place , fe. mirent •dans la1 diredion de l’aimant artificiel. il,.; , • ; -,. . . • •
- Qij
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- 188 Leçons de Physique —— Peu de temps après, M. K'night
- ^XIX. -nous envoya de petits barreaux d’a-£ ç ° n. ciers longs de 3 a 4 pouces , fur environ trois lignes & demie de diamètre , qui portoient , fans aucune armure, 7 à 8 fois la valeur de leur poids ; & ce qu’il y avoit de plus merveilleux, c’eft queM. Knight a toujours affuré qu’il leur faifoit prendre cette vertu magnétique, fans le fecours d’aucun aimant naturel ni artificiel.
- M. Duhamel, par différents ^procédés , chercha à imiter ces barreaux .magnétiques , dont le Médecin An-glois a toujours fait myftere ; & il parvint à en faire d’aufii fortsv en partant de deux faits déjà, connus : favoir, i°, que quand -on aimante une lame de fer ou d’acier, le bout qui efl: touché‘le dernier a toujours plus de vertu què.l’autre ;2°y:,que quand on aimante une petite lame fur une plus-grande, qui' lui fért de fupport , elle prend par ce moyen plus de vertu qu’elle'n’en recevroit fi elle étoit feule, cl c f. ~h M. DuhamèLcommençà donc par toucher avec un aimant naturel, de
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- Experimentale. 189 ’
- petits'barreaux d’acier trempé, pofés ....
- au bout, & fur une barre beaucoup XIX. ’plu^ grande, & qui avoit déjà touché ^E $0 N* à l’aimant ; enfuite il les mit à la maniéré de M. Knîght entre deux barres magnétiques, ayant foin ‘ de rendre les pôles de différents noms contir-gus les; uns aux autres., & par-là.il parvint à. aimanter ces petits barreaux auffi .fortement que ceux qui avoient été envoyés d’Angleterre (a).
- . ♦ Mais cette imitation n’étoit pas complettè , en fuppofant que M.
- ’Knight n’e fe.fervît d’aucuii aimant naturel ou artificiel , pour donner la vertu magnétique-à fes barreaux ; •MM.’Miçhêll & .Canton. en. Angleterre.;, & M.; Anthëaume à Paris , fe propofer’ent/de deviner, fon fecret, ou aurmoins'ide-parvenir au même bue dîunê maniéré quelconque (b).
- (a) Voyez le détail de ces "expériences,
- Mém. de l’Acad, Royale des Sciences, 1745 , fag.'ïS '& futv* & ï-7îoy pag. 154 & Juiv. i, ' Cb ) Tous ceux qui fe.font propofé de. faire -prendre .au fer la’ vertu magnétique fans le .toucher à l’aimant,, ont dû le fbuvenir.’que lè'P. Grimaldi, Jéfuite, il 7 a environ 200' ans*, obferva’ qu’une barre défer tenue pendant quelque temps-dans imne fituation verticale., s’aimantoitaffez pour’ attirer’par fon-extrémité
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- i£o Leçons de Physique
- ------- Le premier vint à bout de donner
- XIX. un commencement de vertu magné-L e ç o n. tique à un petit barreau d’acier, qu’il plaça bout-à-bout entre deux barres de fer, fur une table un peu inclinée au Nord , ayant foin que ces-trois corps contigus fuffent alignés dans le plan- du méridien magnétique, & en traînant deffus, Ôc à plufieurs reprifes, dans la direction du JMord au Sud j le bout d’une troifieme barre de fer élevée prefque verticalement.
- Le fécond obtint le même effet, en attachant le petit barreau d’acier contre la partie fupérieure d’un fourgon de fer, & en traînant deffus de bas en haut, ôc à plufieurs fois, le bout inférieur d’une de ces pincettes qui. fervent communément àattiferle feu.
- Voici la méthode que j’ai vu pratiquer avec fuccès au troifieme (à M. Anthéaume )‘, &je copie fes
- - r ~ - * • - - «;
- .d’en bas , la pointe - Sud d’iine aiguille de bouffole, & la repoùffer par (bn extrémité ‘d’en haut ; phénomène qui s’eft confirmé depuis par l’obfervation qu’en fit Gaïïendi fur la tige :de la croix du. clocher de S. Jean d’Aix en Provence , & par- une. .pareille remarque qui fut faite à la fin du dernier fiecle j à Toc-cafioii d’une pareille croix à Chartres, • .
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- Experimentale, 191 propres paroles. « Sur une plan- -s»che , -dit-il, inclinée dans la di- XI «redion du courant magnétique , ss'c’eft-à-dire , pour Paris inclinée à l’horizon de 70 degrés du côté du as Nord, je place de file deux barres «de fer quarrées, de 4 à f pieds de «longueur fur 14 à ij lignes d’é- si.paifleùr , limées quarrément par » leurs extrémités intérieures, ou qui sife regardent, entre lefquelles je «laide un intervalle de fix lignes ;. si j’applique à chacune de ces extré-.
- -simités, une efpece d’armure , for-«mée avec :de la tôle de deux Ji-«gnes d’épaifîeur , 14 à 15 lignes de » largeur, & une ligne de plus de hau-siteur, dont le côté qui doit être «appliqué à la barre efl: limé, & en-_«tiérement plat; trois des bords de «l’autre face font taillés en bifeau «ou chanfrein ; le quatrième qui «doit excéder d’une ligne l’épaifieur -side la barre , efl limé quarrément si pour former une efpece de talon, si Pour remplir le refte de l’intervalle, sije mets entre ces deux armures une si petite languette de bois de deux «lignes d’épaifiéur. Tout étant ainfi
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- XIX.
- Leçon.
- ip2 Leçons de Physique «difpofé , & placé, comme je Lai dit 35 dans la dire&ion du courant mag-«nëtique, je gliffe fur ces deux tablons à la fois, fuivantla longueur » des barres de fer , la barre d’acier «que je yeux aimanter , la faifant «aller & venir lentement d’un de «fes bouts à l’autre , comme on fe-«roit fi l’on aimantoit fur les deux «talons d’une pierre d’aimant. Voyez «la Figure 14 qui repréfente tout cet «appareil (a).
- 3> J’ai été furpris moi - même , «ajoute M. Antheaume, de voir que «j’aimantois ainfî tout d’un coup, «non-feulement de petites barres 09 comme celles de MM. Michell & «Canton, mais de grolfes barres d’a-«cier d’un pied de longueur, & mê-«mes plus longues , ce qu’on n’ob-«tiendroit jamais par leurs métho-'03 des. L’expérience m’a fait connoî-«tre depuis que cette opération «produit des effets encore plus fur-
- (4) AB, la planche ou le madrier incliné; CD» EF, les deux barres de fer alignées; / /, les deux armures de tôle ; h i, la lame de bois qui eft entre les armures *, K L, la lame à aimanter.
- prenants,
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- . ' Experimentale. 15)3 « prenants , en employant des barres «de fer de dix pieds de longueur « chacune; la force magnétique que «reçoit pour lors la barre d’acier, « égale cèlie qu’elle recevroit d’un très - bon aimant, &c. 33 Mem.fur les Aimants artificiels 3 qui a remporté le prix de VAcad. de Péterjbourg en 1760.-A Paris , cke% Butard , 1760.
- De quelque maniéré que lès bar--reaux aient reçu la vertu magnéti-\ que , on en fait des aimants artificiels d’une très-grande force, en les multipliant & en les diftribuant en deux faifceaux féparés l’un de l’autre par-deux dés de bois d’un pouce d’épaifieur , les pôles de différents noms communiquant enferrt-•bîe de part & d’autre- par une armure de fer doux, comme les barreaux fimples de M. Knight : voyez la figure 15.. J’en ai un de cette efpece qui porte 7$ liv.
- Feu.M. Bazin , qui a écrit fur les courants magnétiques, m’envoya, il y a 10 ou 12 ans, de Strasbourg des aimants, artificiels, qu’il faifoit d’un feul barreau tourné en forme de fer à cheval, comme on le peut. voir.
- Tome VL . Il
- XIX. L E 9 O N>
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- .jp4-X'E"ç°N's de Physique “ - par la figure 16. Ils ont cet avantage
- XIX. que les deux pôles, comme aux ai* Leçon. lliants naturels, communiquent en-femble par un contad ou portant de fer doux, auquel on accroche le poids qu'on veut faire porter.
- Quant à la maniéré de toucher avec les faifceaux de M. Michell, les barreaux qui forment l’aimant artificiel de M. Knight, repréfenté par la figure 12, MM. Duhamel 8ç Antheaume recommandent le procédé fuivant comme, le meilleur : il faut placer l’afiTemblage défigné par la figure que je viens de citer, fur une table un peu longue ; que chaque barreau A A , (J%. 17) fe. trouvé tour à tour dans l’alignement de deux autres, barres d’acier D B 8cBE , longues de deux pieds 8c demi ou trois pieds ; puis on place fur le milieu, du barreau A, le bout N (fig. 18 ) de l’un des faifceaux, 8c le bout <S de l’autre; 8c l’on traîne à plufieurs reprifes 8c doucement celui-ci jufqu’en D , 8c celui-là juf-qu’en E ; ce que l’on réitéré pour chaque barreau fur les deux faces oppofées.
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- ' £ '1d ' -Koô'anr xix ; ia • jaox
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- ' Experimentale, jp$* -). * L’hiftoire dès aimants artificiels, la maniere .de les conftrüire & de XIX. s’enfervir, pour toucher les aiguil- Leçon. les de bouffoles , c’eft ce qu’il y a de qdus intérefïant 8c de plus nouveau dans cette matière : je crois en avoir dit allez pour fatisfaire la curiofité du plus grand nombre de mes Lecteurs ; ceux qui voudront de plus amples, inftrudions , pourront con-fulter les Mémoires de l’Académie des Sciences ou celui de M. Antheaume cités ci-deflus ; ou bien fe pourvoir d’un' Ouvrage in -12, imprimé à Pa- v ris en 17^2 , chez Guérin 8c Deîa-. tour ', lequel eft intitulé : Traité fur les Aimants artificiels .... par le R. P,
- ^Rivoire dé la Compagnie de Jefus.
- QUATRIEME PROPRIÉTÉ La dlreûion,
- de l’Aimant.
- Vaimant naturel ou artificiel dirige'
- Vun de fes pôles vers le Nord, fir l’autre vers le Sud.
- VI. Expérience.
- Préparation.
- : *1 .
- 1°, On fait flotter fur l’eau une
- Rij
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- ïç6 Leçons de Physique i, '= petite pierre d’aimant comme celle
- XIX. ja 3e Expérience (fig. $ ).
- Leçon. 2o# Qn place fur un pivot une ai-
- guille de boulfole bien aimantée , (j%. I9 ) 5 on prend foin qu’il n’y ait ni fer ni aimant à 3 ou 4 pieds de diflance aux environs.
- 30, Il faut connoître à peu-près la pofition du lieu où l’on efl , par l’infpedion du Soleil ou autrement.
- ' E F F E T S,
- On remarque aifément que Ja pierre 8c l’aiguille dirigent l’un de leurs pôles vers le Nord , 8c l’autre du côté du Midi ; 8c û l’on fait quelque mouvement qui les dérange de cette dire&ion , auffi - tôt qu’elles font libres, elles affedent toujours de la reprendre,
- Q B S £ J? T I O N S.
- La direction de l’aimant ejL de toutes les propriétés qu’on lui con-noît, celle qui nous a été la plus utile jufqu’à préfent. Celui qui s’ap^-perçut le premier qu’une lame de fer aimantée , lorfqu’elle avoit h liberté de fe mouvoir facilement, fe
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- . , £ XPÉRl MENTALE. Ïp7
- tournoit de maniéré que fes deux extrémités indicaffent le Nord & le Sud j .demeuragrobab 1 ement ocoupé déj. cette nouveauté , ôc ne penfa, point à en faire d’autre ufage que d’exciter l’admiration de ceux - qui pouvaient n’en avoir' point encore eu connoiffançe mais dans le grand nombre des admirateurs * il étoit bien difficile qu’il ne le rencontrât > enfin quelqu’un de ces génies attentifs à mettre à profit les découvertes que l’on doit allez fouvènt au ha-
- zard. Il s’en trouva en effet,, & l’on / .
- pènfa qu’un infiniment capable d’in^ diquer par. lui-m;ême. le Nord ôc le Sua devait être d’un grand, fecours à quiconque auroit befoin, de s’o-’ rienter' dans des. temps ôc dans des lieux où-, le-Ciel ne pourroit être confulté.
- XIX.
- Leçon*
- > C’est-la précifément le cas où Application l’on fe.trouve.dans un bâtiment de p^te|er0' mer, lorsqu’on a perdu les côtes de l’aimant. m-vue, ôc que les affres font cachés ^bouiTok! pâr des nuages épais. Comme-les. vents peuvent changer .à tout inftànt, il faut que la manœuvre change auflï pour entretenir le vaiiTeau dans fa
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- XIX. Leçon.
- 198 Leçons de Physiqüe route. Mais lorfqu’ori ne voit ni le Ciel ni la Terre, comment fauroit-on que l’on manoeuvre à propos , pu qu’on a juftement remédié à l’in-confiance du vent ; cette difficulté tenoit autrefois la navigation dans des bornes très - étroites , à. peiné ofoit-on perdre la terre de vue ; ce n’eft, à proprement parler, que'de-puis l’invention de la bouiïoîe que l’on a entrepris des voyages dé long cours , & qu’on à vu fleurir le commerce de mer en Eürope.
- Les Hiftôriéns ne conviennent point trop entr’eux, ni du temps, ni du lieu ou cét inftrument a pris naiflance : le Leftéùr qui fera- curieux d’apprendre ce que l’ôn en peut favoir , pourra corifultér le Spedacîe de là Nature dé feü M. Pluche (a); il y trouvera en même temps un détail hiflorique des plus importantes découvertes qui ont été faites, depuis què l’aiguille aimantée a rendu les Navigateurs plus hardis. Je dirai feulement qu’au 12e fieéle les Pilotes François s’aidoient déjà de cette aiguille qui portoit alors le (<OTom, IV>pag. 4^ &-fuiv. ‘
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- Expérimentale. ipp nom de Marinette , à caufe de l’ufage qu’on en faifoit fur mer ; ôc à i’égard XIX. du pays à qui J’on doit faire hon-neur de cette invention , n’eft-ce point un préjugé en faveur de Ja France, qu’à toutes les rofettes de bouflbles des différentes nations, le Nord foit toujours marqué par une fieur-de-Lys ?
- La Boussole ou Compas de mer, Defcrîptîoa èfl compofée de trois parties prin- demerTPaS cipales : favoir , la rofette , la fuf-penfion, & la boîte qui contient le tout.
- La rofe ou rofette efl ordinairement un carton fin ou une feuille de talc couverte, de papier, d’une figuré circulaire , dont la circonférence eft. divifée en 360 degrés, comme on le peut voir par la figure 20. Le diamètre de la rofette efl égal à une' lame d’acier aimantée de 8 à 10 pouces de longueur, & qui eft fixée deflus ou deffous : au,milieu de cette lame ou aiguille , Ôc au centre de la rofe , eft une chape ou capelle, c’eft-à-dire , un petit cône creux de métal ou d’agate qui excede le plan, fu-4péneur du cercle , Ôc dans lequel eft
- Riv
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- Mmmmmmdomi
- “v-3-----
- XIX.
- Leçon»,
- 200 Leçons I)E Physique reçu le pivot fur lequel la rofe doit tourner.
- . i
- Quant à la fufpenfion, on la fait ordinairement de la maniéré fui-vante.
- Un he'mifphere' creux de cuivre’ porte à fon bord deux petits touril-' Ions diamétralement oppofés , par le moyen defquels il eft fufpenduv &. mobile dans une zone circulaire de même métal , laquelle fe meut elle-même fur deux tourillons fem-blables, dont. l’alignement A A coupe à angles droits celui des deux-premiers B, B (fig. 2i ).
- La boîte qui contient le tout * 0%. 22), eft,faite de bois, & reçoit dans deux ëntaillespratiquées aux bords de fes deux côtés oppofés C, C, les .deux tourillons A, A ; dans le fond de la cuvette hémifphérique, qui eft leftée avec du plomb , eft fixé un pivot très-pointu & très-dur , qui porte la rofette à la hauteur des bords de ce vafe où font élevées deux pinules D , D.
- On concevra aifément , qu’au moyen d’une telle fufpenfion , la rofette peut s’entretenir dans une fi-
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- ‘ Ê x PERI M~E N T Â L Ë. 20 f tuàtion . horizontale! , de quelque _ côté que le mouvement du vaiffeau XIX. faïTe pancher la boîte ; & que tandis Leçon* qu’on bornoye un objet par les pi-nules, la rofette qui tourne libre-
- - ment fur fon pivot, obéiiïant à.l’aiguille aimantée à laquelle elle tient, montre par le nombre de degrés in-, tèrceptés> entre la pinule la plus éloignée de l’oeil, 8c l’endroit où l’aiguille fe fixe , à quel point de l’horizon répond l’objet qu’on ob-ferve.
- - Et fi la ligne qui,paffe par les pinules , eft parallèle à la quille du vaifleau, on voit par le.même moyen fi la route du vailTeau fe maintient dans la direction qu’on veut qu’elle ait,
- Quelqu’un qui feroit égaré dans BoufToîes une forêt, pourroit s’orienter avec Portatlves» une bouffole portative, 8c retrouver le lieu où il voudroit fe rendre ; c’eft apparemment pour de telles occa-fions que la mode s’eff introduite de porter de petites bouffoles pendues, aux cordons de montres ; mais quels fecours peut-on attendre de pareils colifichets , fi l’on fait qu’une ai-
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- XIX.
- Leçon.
- Bouffoles à cadrans.
- 20 1 Leçons de Physique guille aimantée de deux pouces de longueur , efl à peine capable de rendre ce Tervice à quelqu’un qui fàuroit bien la mettre en ufage ?
- Bien des, gens portent encore de ces cadrans folaires garnis de bouffoles, qu’on appelle des. Buter-Jieds, du nom de l’ouvrier qui les faifoit le mieux'de fon temps: on les oriente en les pofant horizontalement fur un,endroit fixe , & en les
- tournant jufqu’à ce que l’aiguille aimantée s’arrête vis-à-vis le degré qui marque la déclinaifon du lieu (a). Alors s'il fait du Soleil. l’index qui s’élève fur le plan du cadran, marque par fon ombré à peu-près l’heure qu’il efl; je dis à peu-près, mais c’efl à condition que la bouffole - fera grande , que l’aiguille fera bien
- mobile & bien aimantée, qu’il n’y aura aucun.fer ni acier dans le voi^-finage , ôc que celui qui voudra fa-voir l’heure avec cet infiniment, fam-ra bien s’en fervir : fans cela , il ne vaut pas la plus mauvaife montre. .
- Perfections à Quelque utile, que foit la bouf-
- en mer » e^e ne P°int en-
- (a) Je dirai tout à l’heure ce que c’èfl que la déclinaifon du lieu.
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- Experimentale. 203 core autant qu’elle pourroit l’être , fi l’aiguille aimantée , qui en efl la XIX. pièce principale, avoit une diredion L E Ç 0 confiante ; fi elle fe dirigeoit toujours au vrai Nord, & au vrai Sud , ou bien à tout autre point de l’horizon, pourvu qu’elle ne changeât jamais. Quand une fois on au-roit réglé la route du vaiffeau pour faire un Certain angle avec la diredion de l’aiguille , il n’y auroit plus d’aütre foin à prendre, que celui de confërver cet angle toujours le même, & l’on feroit afiuré que la route ne feroit point changée, ou l’on fauroit au moins de quelle quantité elle l’eft : mais ce qui jette beaucoup d’incertitude dans l’ufage de la bouffole , & ce qui oblige à ne perdre aucune occafion de fe re-dreffer par l’infpedion du Ciel, c’efl que cette diredion de l’aimant fi précieufe à la navigation, varie d’un Dédinaifon lieu 8c d’un temps à l'autre ; il y a de/PaiguiUe plufieurs endroits dans le monde oùaimantee* l’aiguille aimantée affede de fe tourner exadement vers le Nord 8c vers le Sud ; 8c il y en a une infinité d’autres où elle s’en écarte plus ou moins;
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- vO:
- XIX.
- ON.
- r204 LéÇ’OÏÎS ÊE- £ H-Y-SI QUE cette différence entre Ja diredion- de. l’aimant & la ligne méridienne du lieu dans lequel on l’obferve , fe nomme déclinaifon. :v. _
- Quoique ce fût une affez grande incommodité dans: l’ufage dé la bouffole , que d-'êtré obligé d’apprendre la déclinaifon de l’aimant pour chaque lieu , l’importance-de. cet infiniment vaudroit bien la peine qu’on s’en affurât, ff les obferva-tions une fois faites pquvoient fen-vir de réglé par Ja ffiite :cJétoit fans dotite dans cette vue que M. Halley avoit dreffé en 1700 une-carte gé^ nérale , fur laquelle on voit une Iir gne qui paffe par tous,- les endroits obfervés, où l’aimant? n’avoit point de déclinaifon , & d’autres lignes qui-indiquent par un chiffre de combien il déclinoit en d’autres lieux (a)i; mais il y a encore une variation qui dépend du temps , & qui né fuit au* eune réglé dont on foit sûr.;
- Depuis l’étabiiffêment des Académies dans les différents États,, on trouve tous les ans , dans les re-
- ( a ) Voyez l’Effai de Phÿfique de Mufchen-broek xn-40, Tom. II, Planche XXVIII,
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- Experimentale: 2"oj
- cueils des Mémoires qu’elles font _ :-m,n±z .imprimer, les obfervations météo- XIX. rologiques pour chaque année; celles qui, concernent l’aimant s’y •trouvent auflî j & l’on y peut voir qu’à Paris, depuis l’an 1666, temps auquel l’Académie des Sciences fut établie, l’aiguille aimantée, qui alors fe dirigeoit au vrai Nord , a toujours décliné de plus en plus vers l’Oued: ; de forte qu’aujourd’hui (a) la décli--naifon eft de iS degrés 8c demi 5 mais comme cette aiguille, quand on-•l’agite un peu , revient rarement avec pfécifion aù même endroit d’où .elle eft partie , 8c qu’il eft difficile de voir à un demi-degré près l’endroit où elle fe fixe en vertu du ma-'gnét-ifme, il fé pafie fouvent plur,
- "fieurs années avant qu’on puiffe décider avec certitude fur-la quantité dont fa déclinaifon efi augmentée. A en juger par les meilleures obferva-tio'ns qù’on a pu recueillir depuis près de deux fi'ecles 5 8c énfùppdfant'que la déclinaifon de l’aimant fe fafle avec un mouvement uniforme , il femble qu’elle va en augmentant de (a) Ç’eft-à-dire dans toute l’année 17 <$3-
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- XIX.
- Leçon,
- 206 Leçons de Physique p à io minutes par chaque année, à Paris & affez loin aux environs.
- Suivant quelques obfervations qu’on trouve dans les Tranfa&ions philofophiques de 17^9 ; il femble que l’aiguille aimantée foit encore fujette à une variation journalière qui la fait décliner le matin vers le couchant de 7 à 8 minutes, & le foir d’autant en fens contraire, à compter du point de fa déclinaifon ordinaire.
- La bouflole recevroit donc un grand degré de perfection, fi l’on pouvoit faire enforte que l’aimant qui anime fa rofe , ne déclinât jamais d’un certain point de l’horizon en quelque lieu qu’on la portât; c’efl: un projet qui a été conçu par d’habiles gens, mais qui n’a point encore été exécuté ; malgré les tentatives inutiles qu’on a faites fur cela , il ne faut point défefpérer : le temps qui voit naître un defiein , eft quelquefois bien éloigné de celui où il doit être mis en exécution.
- s
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- ^Experimentale. 207 CINQUIEME PROPRIÉTÉ Xl^
- de l’Aimant. Leçon.
- Celui des pôles d'un aimant ou d'un fer aimanté, qui fe dirige vers le Nord}
- ; • s9incline aujji vers la Terre.
- L’înclinaî-fon de l’ai* guüle aîrnaa* tée.
- VII. Expérience.
- P R £ PA RA T I O N.
- - E F, ( Fig. 23 ) efl une Jame ou aiguille d’acier trempé, qui depuis G jufqu’en F reffemble à peu-près à un couteau. L’autre partie G É efl: fendue en fourchette pour faire reffort , & afin qu’une petite màffe de cuivre E qui glilTe deffus , puiffe s’arrêter où l’on veut. En G eft un axe femblable à celui d’un fléau de balance , & par le moyen duquel la lame E F fe met en équilibre fur un fupport qui finit en fourchette ; H IK efl: une portion de cercle de cuivre , qui efl divifée en degrés , & marquée par des chiffres -de 10 en 10.
- Il faut d’abord mettre l’aiguille E F en équilibre , en avançant ou en reculant la petite maffe E , jufqu’à-
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- >.iii V 1 —
- XIX.
- Leçon,
- •208 Leçons de Physique ce que le bout F réponde jullement à zéro du quart de cercle,
- Enfuite ayant ôté cette aiguille de deffus fon fupport, on la touche à un bon aimant en la faifant glifTer de G en F, Ôc on la remet en place.
- Effets.
- L’aiguille , après avoir touché Paimant, ne fe tient plus comme auparavant dans une fituationhori-zontale : la partie F G s’incline , ôc fait avec l’horizon un angle que l’on peut aïfément mefurer par Lare in^‘ tercepté entre le dëgré auquel elle aboutit j & le zéro d’où elle eiL descendue,
- G B S F R VA T I O K S,
- L’opinion commune , ôc qui pa-roît fondée fur des relations allez (a) Voyei sûres (a), eft que cette inclinaifon de to'raimant augmente a mefure qu’011 Sci an. 1754» s’avance davantage dans les pays p» &f. Septentrionaux : on pourroit donc efpérer quelques éclaircilfements fur la càufe phylique du magnétifme , .fi l’on avoit des aiguilles d’inclinaS fon qui fulfent comparables entr’el-
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- î'E X P ÉRIMEN T.A L £. 20p Ies^ oc’eft-à-dirë, que dans un dieu donné, elles.fiffent conflamment le même angle avec l’horizon , afin qu’étant portées en différents lieux de la terre , ôn pût.légitimement at-• tribuer àja.caufe du magnétifme/, les variations^qu’on remarqueroit à leur inclinàifon. D’ailleurs ces fortes d’inflruments feroient encore fort
- XIX.
- Leçon#
- •utiles dans;la. navigation , fi l’on .étoit certain ,- qu’en s’inclinant d’uné certaine, quantité. * ils? indiquaient tel où>tel .climat.telle ou telle latitude. Mais l’expérience apprend que le plus ou-le moins d’inchnaifon dépend beaucoup .de la longueur de l’aiguille, de la qualité du fer ou >dé l’acier dont, elle ëft--faite*, de la façon.dpnt elle éft taillée, & encore plus.dë 'la force de l’aimant auquel on l’a touchée .; de force qu’il efl peutrêtre auffu difficile de conflruire une -aiguille d’inclinaifon. dont les effets foient. confiants- & réglés, que d’avoir une ' bôuffole, dont la- di-reéfcion ne varie point.
- Dans les voyages de long cours, les. Pilotes font quelquefois obligés de charger avec de la cire ou autre-Tome 'FL ' S
- Difficulté de conftruire des aiguilles d'in clin ai fou qui foient comparables entr5 elles.
- Remedcs ~ contre Tin-clinaifon des aiguillés.
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- I 2io Leçons de Physique ment la partie méridionale de leur
- XIX. rôle pour la rappeller dans une fi-Leçok. tuation horizontale ; parce qu’en avançant vers le Nord, l’autre bout de l’aiguille s’incline fenfiblement, ce qui gêne l'on mouvement.
- Lorfqu’on prépare les aiguilles de bouffoles i 8c qu’on les a miles en équilibre fur leurs pivots ; dès qu’on les a touchées à l’aimant, 8c qu’on les remet en place , on s’apperçoit bientôt que le bout qui fe dirige au Nord, s’incline comme s’il étoit devenu plus pefant que l’autre ; 8c l’on eft jifefque toujours obligé d’en couper une petite portion pour faire renaître l’équilibre.-
- Il eft à préfumer que cette in-cîinaifon n’a pas lieu à l’équateur, ni dans les lieux circonvoifins ; 8c qu’elle fe fait en fens contraire dans les climats méridionaux : c’efl aux relations bien fidelés à nous apprendre au jufte ce qui en eft.
- Voilà les principales propriétés de l’aimant, & les phénomènes les plus intéreifants de ceux qui peuvent s’y rapporter ; j’omets ici certains détails de pratique qui n’in-
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- Tcwvr. yi . xdc . leçox . tL 4 .
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- •ExPÉRÎME NT A L E. 21 I-téreffent peut-être pas le plus- grand. -nombre de mes Ledeürsmais qui ^ XIX. doivent être recherchés comme des Leçoh. inftruétions fort utilespar. tous ceux qui auront à travailler fur. cette matière : feu M. Mufchenbroek.qui a travaillé fur faimant plus qu’aucun Auteur que je connoiffe , a fait imprimer' une differtation fort longue (a), dans laquelle on trouvera abondamment de quoi fe fatisfaire.
- V
- REFLEXIONS
- A.
- Sur les Caufes du Magnétifme,.
- Q uoique les Savants aient’ em-braffé diverfes opinions fur les caufes du magnétifme , &. qu’ils aient, füivi différentes routes pour en expliquer les phénomènes, ils féfont toujours réunis en un point qui eft comme la bafe de leurs fyflêmes f il
- (a) Cette differtation fait la plus grande partie d’un Ouvrage in-40, imprimé en 17151 fous ce titre : De magnete , tuberumque capllartùm,/ &c,DiJfertationtf«.
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- 212 ’LJE Ç 0 ST S D E P H YSIQUE ii’en eft prefque point parmi eux _XIX. qUi n’admette autour de chaque ai-' E S 0 N* mant naturel ou artificiel, un fluide fubtil& invifible , qui-circule d’un pôle à l’autre , & auquel on a donné le nom de matière magnétique. Cette Matière fuppofition efl: tout-à-fait vraifem-
- magnenque; , ,rr
- preuve de blablé, & 1 on ne peut gueres s y fou exiften- refufer quand on voit l’expérience
- qui fuit.
- VIII. Expérience,
- R EPA RATIO N,
- On pofe un aimant fur un. carton lifte , ôu fur un grand carreau de vitre bien efluié, ; on le pofe de maniéré que la ligne qui joint fes pôles foit parallèle au plan fur lequel il eft pofé. Avec un poudrier d’écritoire, ou avec quelque chofe d’équivalent, on tamife d’un peu haut de 1 a limaille de fer , & l’on frappe quelques coups avec la main fur la ta-, ble où le carton eft placé. :
- Effets. • •
- La limaille s’arrange en plufieurs demi-cercles ou demi-ovales, qui
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- Expérimentale, 213 aboutirent de part & d’autre aux —-deux pôles de l’aimant, comme on XIX. le peut voir par la Figure 24. Leçon*
- R.£FL£X20XS.
- Il eft naturel de penfer , comme on l’a fait, que la limaille s’arrange ainfi , parce que chaque parcelle de fer eft enfilée par une matière fluide, qui vient d’un pôle de l’aimant pour rentrer par l’autre ; car cette limaille ne s’arrange jamais ainfi qu’en pré-fence d’un aimant, & l’on ne peut pas dire que l’aimant opéré cet arrangement par lui-même & immédiatement , puifque cela fe fait hors de lui & à une certaine diftance.
- Cette matière , quelle qu’elle foit , eft. fans doute très - fubtile , magnétise, puifqu’elle agit à travers de tous les corps, comme on l’a vu ci - deffus.
- Son mouvement doit être extrêmement rapide , 8c fa détermination bien confiante, puifque les effets qui en réfultent fe font en un inftant,
- 6c que la flamme même n’eft pas capable d’y faire obftacle : nous devons croire auffï qu’elle eft toujours préfenté autour de chaque aimant,
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- XIX. . Le c on.
- Opinions des Phyfï-cîensfur Inaction de cette matière dans les phénomènes de TAimanc#
- 214.Leçons de Physique en tout temps Ôc en tout lieu , puif-que fon a&ion fe manifefte en toutes circonftances.
- La matière magnétique , dont prefque perfonne ne contefte l’exif-tence , eft donc reconnue pour la caufe prochaine des effets de l’aimant ; c’eft-là, comme je l’ai déjà dit, le point de réunion pour tous les Phyficiens ; mais quelle eft la nature de cette matière , d’où vient-elle , comment agit-elle, & pourquoi fon a&ion fe borne-t-elle au fer Ôc à l’aimant? voilà ce qui partage les ef-prits, Sc ce qu’il eft très-difficile dé bien décider.
- Descartes , ôc après lui la plupart de ceux qui ont travaillé fur cette matière , ont penfé que le globe terreftre eft en grand ce qu’une pierre d’aimant eft en petit; .que d’un pôle du monde à l’autre, il fe fait une circulation continuelle de ce fluide fubtil à qui l’on attribue tout ce qu’on obferve de merveilleux dans le magnétifme : que le fer Ôc l’aimant étant apparemment J es feuls corps difpofés à recevoir intérieurement cette matière , elle
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- Experimentale. 2 iy
- les dirige félon fon courant par-tout ======5
- où elle les rencontre, 6c que ne trou- ^ ^ vant nulle part ailleurs un accès aufîi LE<*pN* libre, elle y rentre après en être for-tie, & qu’elle forme autour d’eux un tourbillon qui a plus ou moins d’étendue 6c de force, félon les dif-pofitions plus où moins favorables de ces deux corps.
- Par ce mouvement qu’on attribue à la'matiere magnétique d’un pôle à l’autre de la terre, on prétend rendre raifon de la diredion de l’ai—
- 'mant ; 6c en effet cette hypothèfe une fois admife , il femble d’abord qu’on apperçoive affez clairement pourquoi une aiguille aimantée fe dirige au Nord en la confidérant comme un affemblage de petits canaux , qu’un fluide pénétré 6c aligne félon fon courant : mais fi l’on y réfléchit un peu., 6c que l’on en juge par comparaison avec les eff ets du même genre qui nous font plus connus, on voit bientôt que cette explication fouffre de grandes difficultés.
- Qu’arriveroit-il, par exemple, fï Difficultés
- . , . , . . \ A contre ces
- je plaçois dans la nviere une piece opinion*, de bois fufpendue en équilibre par
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- ù.16 Leçons de Physique •
- - le milieu de fa lofiguëur ? Si cette
- XI X. pièce de bois étoit percée d’un bout Leçon. ^ l’autre, & qu’elle fe trouvât d’abord alignée félonie fil de l’eau , je conçois bien qu’elle pourroit garder cette direction, à la faveur du fluide qui l’enfiléroit ; mais fi je la pla'çois en travers du courant , & que le centre de fon mouvement fût à égales diflances de fies deux bouts , je ne vois pas qu’elle dût changer de pofition fans quelqu’accident ; car le courant ne l’enfilerpit pluspuifque par fuppofition ce tuyau feroit des angles droits avec le fil de la riviere.
- Süppofons maintenant que cette pièce de bois ne foit point percée , qu’elle foit impénétrable à l’eau , il eft certain que fi fa longueur fe trouve parallèle à la dire&ion du courant, l’eau qui coule de toutes parts le long de fa furface , lui fera conftam-ment garder cette pofition , ou qu’elle Jaluifera prendre même dans tous les cas , excepté celui où la pièce de bois , pofée en travers de la riviere, recevroit de part & d’autre du centre de fon mouvement des impulfions égales dé là part du courant. Conféquemment
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- Experimentale. 217 Conféquemment à ces principes , qui font inconteftables, ü l'aiguille XïX. aimantée fe dirige du Nord au Sud, Leîon* parce qu’un torrent de matière l’enfile fuivant cette direction, il femble qu’en la plaçant de maniéré que fes pointes regardaient l’Eft ou l’Ouefl:, on devroit la mettre hors d’état de s’aligner fuivant la dire&ion naturelle de la matière magnétique, comme le tuyau qu’on placeroit en travers de la riviere , y demeu-reroit en équilibre , n’étant plus enfilé par le courant. Cependant on fait que cela n’arrive jamais; l’aimant fe dirige conftamment vers le Nord & vers le Sud , quelque pofition qu’on affe&e de lui faire prendre.
- Il fuit encore de notre compas raifon que la matière qui va d’un pôle à l’autre de la terre, devroit diriger une aiguille de cuivre ou d’argent , de même qu’elle dirige celle de fier & d’acier; car fi fon action fe fait fentir fur ce dernier métal , parce qu’elle le pénétré facilement , comme on le dit, il femble qu’elle devroit auffi mouvoir les autres , parce qu’elle ne les pénétré Tome VI T
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- XIX.
- Leçon.
- 218 Leçons de Physique pas de même ; eft-il néceffaire que Je vent pénétré dans l’intérieur d’une girouette pour la faire tourner, & la contenir dans la direftion qu’il a ? ne fuffit-il pas qu’il fe coule le long d’elle de part & d’autre ? en un mot, fi la matière magnétique n’enfile que du fer aimanté, l’aiguille de cuivre paroît être dans le cas de notre piece de bois qui ne feroit point percée , & qui n’en feroit pas moins capable de fe diriger fuivant le fil de l’eau.
- Une autre difficulté qui fe préfente , c’efi: que l’aimant ne fe dirige point toujours au vrai Nord & au vrai Sud ; la matière magnétique ne va donc pas conftamment d’un pôle du monde à l’autre ? Pour rendre raifon de cette efpece d’irrégularité , il en coûteroit peu d’accorder à cette matière des pôles un peu différents de ceux de notre globe. Mais cette déclinailon, comme l’on fait , varie pour les temps & pour les lieux : l’hypothèfe ne peut donc fubfifter qu’en perdant beaucoup de fa première fimplicité, & de fon mé-r rite par conféquent.
- Selon M. Halley, cette terre que
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- ’ rExPERIMÈ NTÂLE. 21<j> nous habitons n’eft qü’une croûte qui envelopè un gros aimant, qui en eft XIX. comme'le noyau. : ce favant préJ ^eçon, tendoit de plus que cè t'aimant a unë révolution particulière fur lui-mê-meV-^ar laquelle fes pôles s’éloignent'"* peu - à - peu de ceux dû globe ^extérieur : c’éft pour cette ' raifon, difoit-il, que les pètits ai-mknts’5"&-lés aiguilles de; bouffoles déclinent déplus en plus dû Nord à l’Oüeftyparcè-que lëtorrent qui les dirige a deux termes qui changent continuellement de* pofitiôn. C’eft dommage-que cette ingénieufe pen-fée-manque de^preüve & qu’on ne puiffe là concilier .avec les obferva- ' rionsY>£fahs' la' charger encore de quelqiîës fuppofitions ; car comme la variation-de la'* déclinaifon n’eft
- point uniforme', qu’elle eft plus grande dans- un-témps , ou dans un paÿsiqûé;dans un autre, on eft obligé "d’attribuérau ; noyau'' d’aimant un mouvement'irrégulier pour fatisfairë à-toutes cès variétés. ' • f ’
- C’eft encore tpar. cette matière* émanée de la terrérôü de Ton noyau, d’aimànt, 'qu’on cherché' à expliquer '
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- 220 Leçons de Physique an.~- 1 '-? l’inclinaifon de l’aiguille aimantée î XIX. fi l’on jette les yeux fur la Figure 25 y I, eçon, pn voit que l’aiguille, b , en s’ali* gnant fuivant la direâtion du fluide qui ; environne l’aimant N S, incline auflfi une de fes extrémités, & que. cette inçlinaifon efl: d’autant plus grande, que l’aiguille fie trouve plâ?, çée plus près du pôle N, ' -... Si les deux parties oppjofées delà terre qui fervent de pôles à. la: matière magnétique, n’étoient. que dé très-petits efpaces, il efl certain qu’il faudroit en approcher de fort près, pour appercevoir l’inclinaifon de l'aimant par-tout ailleurs le fluide magnétique auroit un mouvement parallèle à la furface dq globp , & l’aiguille qu’il enfileroit, paroîtroit toujours dans uq plan horizontal $ mais il faut croire que cette émana? tion de matière occupe une très-, grande partie de chaque hémifphere tprreftre , comme il efl- repréfenté par la Figure 25 5 de forte que fon courant efl: prëfque toujours incliné, jqfqu’aux environs de l’équateür. .
- Outre cette circulation d’un polé. à l’autre qu’on attribue à la matière;
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- •f ' £ X P ER 1 M;Ë N T A L E. . 22 1
- * * .*• 5»
- magnétique, & qu’on regarde comme la caufe principale de la direétion Sc de Tinclinaifon de l’aimant , il femble qu’on doive encore fuppofer qu’elle fe meut, où qu’elle agit aufïï dans une diredion perpendiculaire a la furface de la terre , en quelque lieu ; que ce foit. Sans cette fuppbfi-tion , il eft àffez difficile de rendre raifon du fait que l’on va voir, & de fes^circpnflances.
- p I X. ; E x p é r t E n c ë.
- * P R £ PA RA T ï O Ni
- XIX;., L E Ç O Ni
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- ,, Sur un petit guéridon de bois elevé à Une hauteur commode , on placé une aiguille aimantée très-mobile fur 'Ion ,pivot-, comme on le - voit par la Figure' 26. On prend en-fuite une verge de fer, ronde oit quarréé de 7 à 8 lignes de diamètre, & de deux ou,’trois pieds de longueur : on la tient dans Une iituation perpendiculaire à l’horizon bu à peu-près, jôc l’on préfente d’abord le bout d’en-bas, 3c enfuite le bout d’en-haut à l’aiguille.
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- XIX.
- LlÇ.ON.
- 222 L E Ç O NS-' D E P H Y S I Q U E E F F £ T S. ' .
- On remarque affez çonftàmment que le bout de la verge de fer qui eft le plus, élevé, attire , & au contraire que celui qui eft le plus abaiffé, re-pouffe la partie de l’aiguillé qui fë dirige au Nord ; & que chacun des bouts de la verge de fer a des effets tout différents , s’il ,eft préfenté à l’autre partie de l’aiguille qui à coutume de fe diriger au Sud.
- Réflexions,
- Une barre de fer devient donc tout d’un coup, & par la feule po-fition verticale, un aimant qui ades pôles,puifque par fes deux extrémités^ elle exerce fur l’aiguille aimantée la même répulfîon <5c la même attraction que nous avons remarquées cf-deflus entre deux aimants. Je dis, par la feule pofition ; car on n’y voit pas d’autre caufe, quand on s’ÿ prend doucement , pour élever & abaifter i fansfecouffes , la barre de fer, lorf-qu’on veut préfenter fucceffivement & de fuite fes deux extrémités au même bout de l’aiguille. Le fait eft
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- Experimentale. 223 même fi marqué , qu’il n’efl pas né-ceffaire abfolument que la verge de XIX. fer foit dans une fküation tout-à-fait L E $?, **'• verticale, quand elle ne feroit qu’inclinée; pourvu qu’elle ait une-de fes extrémités plus élevée, que l’autre , cela fuffit pour produire les effets dont je viens de faire mention.
- Le tourbillon de matière magnétique ,. que tout le monde admet autour de l’aimant, fert à rendre raifon des autres effets, c’efl-à-dire , de l’attra&ion & de la communication.
- L’aimant, dit - on , attire le fer quand il en efl à une diflance convenable , c’efl-à-dire, quand le fer efl plongé dans cette matière qui circule de l’un à l’autre de fes pôles : parce qu’ai ors l’effort que fait ce fluide pour rentrer dans la pierre , s’exerce contre le fer qui le touche , & le porte contre le corps qui efl comme le centre de fa circulation.
- Il efl vrai qu’on efl comme forcé d’admettre cette caufe en général, parce qu’on n’en apperçoit point d’autre ; mais quand on. la compare avec fes effets, l’efprit fe révolte,.Sc
- Tiv
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- 224 Leçons de Physique ' ne, conçoit qu’avec bien de la peine XIX. qu’il puiflfe venir tant de' merveilles Leçon, d’une fource fi peu féconde en apparence. Nous n’avons aucun exem-, pie connu dans la nature qui nous amene à croire qu’un fluide fi fub-tile, qui fe fait fi- peu- fentir d’ailleurs , puifle produire une adhérence dé 60 ou 80 livres entre deux corps qu’il pénétré , dit-on, avec une extrême facilité : fi la matière magnétique traverfe l’aimant & le fer avec autant d’aifance, que le prétendent prefque tous les Phyficiens, pourquoi les attache-t-elle fi fortement l’un à l’autre, tandis qu’elle ne fait rien de femblable à l’égard du _ bois , du carton , du cuivre , du verre , &c, qu’elle pénétre aufli 1 comme oh l’a vu précédemment. Le fer & l’aimant feroient-ils donc, contre l’opinion commune, les feuls corps impénétrables à la matière magnétique, comme un grand Phy-ficien de nos jours (a ) a été tenté de le croire ? ou bien y a-t-il dans ces deux minéraux une difpofition
- (a) M. de Réaumur, Mém. de VAcad. Royale !det Sciencet y 1730, ^.145.
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- ~ Experimentale; 225 particulière qui fafle valoir l’a&ion ' 1 '.'..is de.ce fluide? . XIX.,
- Cette derniere conjedure paroît kE<î0N* affez plaufibîe, fur-tout quand on fait qu’une pierre d’aimant perd quelquefois une grande partie de fa vertu en tombant par terre , en fe heurtant rudement, ou quand on l’expofe à une. chaleur violente : fon affoi-blilfement alors ne peut gueres s’attribuer qu’à un changement d’ordre dans fes parties, 6c à la difpofition nouvelle & défavantageufe que le choc ou le feu leur a fait prendre.
- Deux expériences & quelques obfer-vations' que je. vais rapporter , feront çonnoître évidemment que cette difpofition intérieure de l’aimant, fe trouve aufli dans le fer aimanté , qu’on l’y peut faire naître , ou l’ÿ augmenter quand on le veut.
- X. Expérience.
- PREPARATION.
- 11 faut prendre un gros fil-de-fer, comme de deux ou trois lignes de diamètre , & de 12 à 15 pouces de longueur , le pincer dans un gros
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- 226 Leçons de Physique étau de Serrurier, ouïe paffer dans un trou que l’on aura fait dans une piece de fer un peu épaifie, pour le plier & replier à plufieurs fois, & enfens contraires d’un bout à l’autre, & enfin le caffer à l’endroit où l’on finit cette opération.
- Effets,
- Si l’on préfente le bout où le fil a été caffé, à la limaille de fer, il l’attire , & s’en charge comme pourroit faire une lame de couteau qui auroit été foiblement aimantée.
- XI. Expérience.
- Préparation-,
- Tenez d’une main la verge de fer que nous avons employée pour la IXe Expérience , dans une fituation verticale ; frappez deffus d'un bout à l’autre légèrement avec un marteau de fer, & attendez que le fon & le frémifiement des parties foient ceffés. Voyez la Figure 27.
- Effets.
- i°, Si vous tenez enfuite cette
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- ^ v*. Expérimentale. 227-
- -verge de ferx dans une fituation ho---—
- rizontale , &,que vous préfentiez à XIX. une aiguille aimantée', le boutA Le<son# qui étoitle plus élevé, quand'vous avez -donné les coups de marteau , vous attirerez la partie de l’aiguille • qui: fe dirige vers le Nord ; le bout oppofé-B feraun effet tout contraire.
- - 20, Lorfqu’on recommence l’expérience , en tenant en haut le bout B , pendant qu’on'frappe ou qu’on fecoue rudement la verge de fer , ce même bout attire enfuite la partie de l’aiguille qu’il repouffoit auparavant.
- Ainff l’on peut changer autant de fois qu’on le juge à propos , les propriétés de ces deux bouts A & B, en tenant en bas ou en haut, tandis que l’on bat la verge de fer, celui des deux que l’on veut qui attire ou repouffe.
- R JE FLEXION S*
- Ces deux dernieres expériences prouvent afféz bien que l’agitation & les fecouffes changent quelque chofe à la conftitution intérieure du fer, &-que ce changement, quel qu’il foit, fait prendre au métal la
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- XIX.
- Leçon.
- Opinion de de M.Dufay.
- 228. LeçONS' de Ph ysïqüe qualité de l’aimant : fi l’on favoit en quoi confifte cette converfion , & ce qui conftitue. ce nouvèl état qu’on fait prendre au fer, on tou-cheroit fans doute d’aifez près à, la première caufe du.magnétifme ; mais les fignes; extérieurs qui constatent le fait, ne nous apprennent point comment il èfl: produit, nous n’avons fur cela; que des conjectures ; voici celles qui m’ont «paru lés plus rai-fonnablès.
- M. D ufay , d’après, Dëfcartes dont il a beaucoup Amplifié les idées, croyoit; que les pores du fer font de' petits. canaux révêtus intérieurement de^filaments très-déliés. & mobiles, fur celle de leurs extrémités qui efl: adhérente ; de forte qu’à la moindre fecoulfe j au moindre choc*
- tous ces petits poils fe renv.erfent& fe couchent , comme on le peut voir par la Figure 28. Cette difpofi-tion rend les pores d’un accès facile par un côté feulement % & quand la matière, magnétique. fe préfente par la partfe oppofée ,'elle ne .peut y pafier , à moins qu’elle ne foit allez abondante &iaflez-ÿfor,té pour re~
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- ExperïmentAl'e. 229
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- pourquoi, difoit-il, une verge de 1jEǰn* fer fecouéeperpendiculairement, de* vient un aimant dont le pôle d’entrée eft en haut, & le pôle de fôrtie en bas : & quand une pierre d’âimant communique fa vertu à une aiguille ou à un couteau , c’eft que le torrent de ; matière magnétique qui en fort, couche d’un même côté tous 1 es poils dont les pores font revêtus,
- & met cette lame en état' d’être continuellement pénétrée comme une pierre d’aimant, par la circulation d’une femblable matière. Voyez les Mémoires de l’Académie des Sçien.-. ces pour l’annee 1730, pag. 142 b fuiv. oùM. Dufay applique ce fyf-tême à'tous les phénomènes de l’ai-mànt.
- M. de Reaumur confidérant le opinion d* fér comme un aimant imparfait, M-de croyoït que ce métal rentermoxt une infinité de petits tourbillons de ma* tiere magnétique, à qui il ne manque que de fe joindre enfemble pouf réunir leurs forces- 5 - la ! feeouffe ,; les coups de marteau ? les'plis le?
- tourner les petits poils métalliques 1 ,-rs qui luipréfentent leurs pointes.Voilà XIX. .
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- 230 Leçons de Physique », . • replis que l’on fait au fer, font, félon
- XIX. ]uj autant de moyens qui dégagent, * pourainh dire, la matière magnétique , 8c--qui l’aident à prendre un courant réglé d’un^ bout' à, l’autre d’une lame ou id’une ;barre:de fer : ce que les coups réitérés & ménagés avec.deffein, peuvent opérer,foible? ment, un torrent de matière bien pu i (Tant , ;tel qu’il fê;-trouve? au pôle d’un aimant.-naturel y-le fait bien plus sûrement.-Voilà le fond du fyftême ; on en peut voir les applications plus .détaillées dans les Mémoires de l’Académie des Sciences pour l’année .173.0,, pag. 145 6r fuiy.• . . : ? /
- Soit qu’on adopte l’une:ou« l’autre de ces deux opinions, on peut expliquer allez heùreufe.ment,certains faits qui ont mérité l’attention des . . ... Savants., ' . • ;? : ru; •
- La croix du clocher d’Aix &.celle du clocher de Chartres,font devenues fameufes , parce/-que . leurs ’tigés , après avoir été dsfcendues y fe font trouvées, naturellement aimantées , ayant des pôles bien marqués à leurs extrémités^. j . • • i- sj. Loyer- i
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- Experimentale. 231 Tous les outils d’acier dont les
- Ouvriers fe fervent pour couper Sc XI percer le fer à froid., comme les ci- ^E<î felets, les poinçons, les forets, &c. enlèvent aufïr la limaille de fer .par leurs pointes ou tranchants. ;
- Lés peles , les pincettes .Sc autres inftruments de fer , que Ton a coutume' de tenir debout, & que l’on met toujours allez rudement dans > cette Situation /donnent très-fouvent des lignes de magnétifme ; &.l’on prétend que la foudre a quelquefois fait prendre au fer la vertu de Tai-mant, comme il eft arrivé aulfi qu’elle l’a fait perdre aux aiguilles de boulfoîes.
- C’ell que par. fùccelfion de temps,
- Sc par des fécoufles violentes, les filaments. intérieurs du fer fe font couchés tous du même fens, Sc que-par cette difpofîtion uniforme des parties , les pores du.métal laiffent un. paflage plus libre Sc plus réglé à la matière5 magnétique; ou bien par les mêmes caufes:, les petits tourbillons particuliers de cette matière fe réunilfent dans l’intérieur diufer, & . acquièrent une communication avec
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- 232. Leçons de Physique j— — celle du dehors , ce qui fait que la XIX., circulation devient libre.
- Leçon. A propos des outils qui s’aimantent N en coupant du fer , M. de Réaumur a foupçonné avec beaucoup de vrai-femblance que cette vertu leur vient plutôt en coupant du fer, qu’en coupant toute autre matière (fût-elle auiîi dure ). Une des raifons qu’il • en donne , e’eft qu’il y a tout lieu de croire que ce métal eft continuellement environné d’une atmofphere de matière magnétique d’autant plus ibrte que le morceau de fer eft plus gros.
- . Uette conje&ure eft appuyée fur une belle expérience qui mérite d’être rapportée. Le fait eft qu’un aimant naturel ou artificiel enleve une plus grande quantité de fer , îorfque ce fer eft pofé fur une en-clüme, que s’il étoit pofé fur du bois ou fur de la pierre ; • & fi l’enclume qui fert de fupport eft plus grofte l’aimant en paroît pluspuiflant, comme fi le tourbillon de matière magnétique, d’où dépend l’àttra&ion, de-venoit plus abondant par le voifinage dlune groffe maffe de. fer, ...
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- : E X P É RI M EN TA LE. 233 Je termine ici ce que j’avois à dire aü füjet de l’aimant : ceux de mes Ledéurs qui s’intérelferônt particuliérement à' cette matière , & qui délireront d’en lavoir davantage , pourront lire les Ouvrages qüë j’ai cités dans le cours de cette Leçon, &’-y joindre la ledure de ceux-ci Pièces qui ont remporté les prix de l’Académie Royale des Sciences eu 1743 & 1746, fur la meilleure maniéré de conftruire les boülfoles d’in-clinaifon, & fur l’attradion de l’aimant avec le fer.
- ; (
- Tome VL
- «
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- XX.
- Leçon,
- 234 Leçons de Physique
- r^aVÆ/'.^V.-M/->fr--ND a!/- vj/ \I^
- ^^/T7r?7r^7R/?? tfttr
- £/£V jC7^i, xy\ü_ jT3‘>^-JCY'iv jÿfy ;£/££, <C7ti, X/Çï, fC/ti, r£/& jC/*\ 43AH.
- >r*^J>r^«5r^oV^»r^ÇcO§/'^yf* <J5rç<or^ÿr>£r<$£r *kc^* *
- XX. LEÇON.
- Sur VElectricité 9 tant naturelle qiiartificielle.
- £ . . / t • ; ‘
- ON d i t que l’art eft le : linge de la nature , parce qu’ordinairé-ment fon plus grand mérite eft de la bien imiter. Mais par rapport aux phénomènes éleftriques , on peut dire qu’il a travaillé fans modelé, & qu’il nous a dévoilé des fecrets , dont probablement nous n’aurions jamais eu connoiflance fans lui. En 1749 (a) j’ofai dire que le tonnerre 8c les éclairs qui font partie de ce formidable météore, n’étoient qu’une grande Eleftricité, femblable par fon elfence à celle que nous excitons' dans nos laboratoires en frottant certaines fubftances : ma conjedure que j’avois rendu plaulible par des ob-
- (4) Voyez mes Leçons dePhyfique, T. IV, pag. 3i4&fuiv.
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- Experimentale.; 237 fervations affez concluantes, fe vé- - ..iss rifia trois ans après, (a) : des expé-r XX. riences décrives montrèrent J’iden-tité, que j’avois .annoncée ; ,& J’on apprit de plus.qu’en certains temps , il régné dans une portion confidé-rable de notre atmofphere, une caufe qui produit tous les mêmes effets que nous connoiffons.depuis 30 ou 40 ans fous Je nom de phénomènes électriques, . >••• iicv --'
- : -Nous devons donc, diftinguer Deux fortes maintenant deux fortes d’Ele&ricités, fés^Stuièi-différentes feulement par leqr. ori- le & ardfi-gine ou maniéré de naître, , par •la grandeur.de leurs effets. Appelions Electricité naturelle,5 celle,-qui s’excite comme d’elle-même., & fans notre participation dans l’atmofphere terrellre , par des caufes jufqu’ici inconnues (kJ. • Nommons EleÈricité ar-
- (a) Mémoires de l’Académie des Sciences,'
- 1752. p. 233 "
- (b) J’imagine quel’EleAricifépeut s’exciter dans nôtres atmofphere par le frottement de Jeux courants d’air qui glifient l’un fur,l'autre* avec des directions oppofées , ce qui arrive ordinairement dans les temps orageux ; que oette vertu (e communiquant aux nuages * les met en-état d’étinceler & de fulminer contre
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- XX.
- Leçom<
- 236 Leçons îbè Physique - tijïcielle , celle que nous produifonS à volonté par le frottement de certains corps, ou par quelque préparation particulière , que le hazard , l’étude. & l’expérience' nous ont fait connoître. Ce fera principalement' la derniere qui fera le fujet de notre Leçon: je ne parlerai de l’autre que par occafion , & quand j’y ferai invité par des phénomènes qui pourront y avoir quelque rapport.
- Quoique certains effets, que nous reconnoiffons aujourd’hui pour appartenir à l’Eleftricité , aient été connus des Anciens , & qu’on en, trouve quelques traces dans leurs écrits , ce qu’ils ont fu de cette lin-guliere propriété des corps, ce qu’ils £n ont dit, fe réduit à fi peu de chofes, qu’on doit regarder les découvertes qu’on a faites dans cette partie de la Phyfique , comme l’ouvrage de nos jours : ce furent principalement .les expériences de M. Gray, publiées en Angleterre, répétées & augmentées par M. Dufay,qui fixèrent l’atten-
- les objets terreftres quand ils en font à une certaine proximité ; mais ceci n’eft qu’une pure conjecture que'je -hazardé par occafion, ;
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- JË X î> ÈR î JÏ EN ¥ÀL E. 23 f
- tîon dés Phyficiens fur cette n’ou- : velle fource de merveilles, & qui firent de l’Eleftricité un fujet tellement à la mode, que tout le monde jufqu’au peuple, voulut s’cninftruire & s’en amufer.
- Comme j’ai traité un grand nom* bre de questions concernant l’Electricité, dans plufieurs Ouvrages(a) qui ont paru en différents temps, je me difpenferai d’entrer ici dans des détails , & dans des difcuflionS qui étèndroient ces deux dernieres Leçons aü-delà des bornes ordinaires : 1 je n’y ferai entrer que ce que le fü-jet nous offre de plus intéreffant Ôc de plus certain ; mais je m’appliquerai particuliérement à faire connôî-tre les rapports que les phénomènes ont entr’eux , ce qu’ils ont de commun , ce qui les diftingue les uns des autres Je me flatte de faire voir
- aaa*t
- XX.
- Leçon.
- (a ) EfTai firi l’Eleâricité des Corps, imprimé en 1746, & réimprimé en 17Ç4* Recherr chès fiir les Caufès particulières des Phénomènes Eleftriques, 1749. Lettres fur l’Eledricité, premier Tome , en 1743 » fécond Tome > en 1760. Plufieurs Mémoires dans les Volumes de l’Académie des Sciences, depuis 1745 ju£ «ju’à préfènt.
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- XX. L*£ Ç O N.
- 238 Leçons de Physique par cette méthode, que la multiplicité de faits que bien des gens fe plaifent à étaler comme autant d’objets effentiellement différents, & par laquelle il femble qu’on cherche à effrayer ceux qui s’appliquent à la recherche des caufes , n’eft très-fouvent qu’une vaine apparence , produite par un appareil impofant, ou ,par quelque manipulation affectée. ' *
- Je divife mon fujet en trois Sections. . -
- Dans la première, je parlerai de la nature de la vertu électrique, des moyens de la faire naître , & des lignes par lefqueîs elle fe manifefte.
- . Dans la fécondé, j’expoferai par ordre ce que l’obfervation & l’expé-riençe ont fait connoître de plus
- Nota. Sur la nature , la qualité, les dimen-lîons des inftruments, lorfque je ne m’expliquerai pas d’une maniéré alfez détaillée , on pourra confulter la première Partie de mon Eflai fur l’Eledricité des Corps. C’eft un petit Ouvrage que l’on peut fe procurer aifément ; j’éviterai par-là des delcriptions qui tiendroient bien de la place, & qui feroient fitperflues pour le plus grand nombre de mes Leéleurs, n’y ayant prefque perfbnne aujourd’hui qui ne fâche comment le font ces fortes d’expériences.
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- Experimentale. 239 certain, & de plus propre à nous éclairer fur la caufe générale & com- XX. mune des phénomènes éleélriques. Leçon.
- Dans la troilîeme je ferai voir par un elfai, qu’il eft polfible de rendre raifon de tous les phénomènes de l’Ele&ricité , en les rapportant à un premier fait bien prouvé, & bien conftaté dans les deux Se&ions pré^ cédentes.
- I. SECTION.
- Sur la nature de la vertu électrique; fur les moyens de la faire naître ;
- & fur les fignes par lefquels elle fe manifefte.
- Article Premier.
- Sur la nature de la Vertu EleBrique.
- Il n’est plus temps de regarder l’Eleétricité comme une vertu abf- le qu’artîfi-traite , comme un- être métaphyfi- “effet'd’îne que ; les Phyficiens mêmes qui ont caufe vm-un penchant oc un goût détermine nique.
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- 24© Leçons dé PhysIq.ué ; pour ces caufes fecretés,.& qui af-* X X. fedent encore de défigrier celle des Leçon* phénomènes éledriquës ' par les ex-preffions vagues;& indéterminées de pouvoirs & depuijfarices, font obligés de convenir qu’il y a ici un véritable rnéehanifme: leur convidibri' fe dé-: cele par les efforts' qu’ils font pouf nous le dévoiler, ôc -par la confiance avec laquelle ils nous affurent qu’ils l’ont apperçu. Ainfi quand on dit maintenant qu’un corps éledrifé attire ôc repouffe d’autres corps ÿ on «convient unanimement que ces mots n’expriment que des apparences ; que les effets dont il s’agit * n’ont point pour caufe efficiente & immédiate, la matière propre du corps autour duquel on les apperçoit ; comme fi ce corps, par une vertu intrinfeque , agiffoit hors de lui-même ; mais qu’ils font produits par un autre agent, vraiment phyfique, dont l’adion fe détermine ôc fe modifie fuivant l’état aduel du corps qu’on éledrife. .
- Ge que nous favons fur ce fujet,' peut fe réduire à un petit nombre de propofitions que l’expérience & l’obfervation nous ont didé es ; l’une,
- ' Ôc
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- .E. X P'é R IME NT..A L E. 2^î <k l’autre feront mes garants- dans l’expôfé que j’en vais faire.
- PREMIERE PROPOSITION.
- L’EleElricité eji l’effet d’une matière en mouvement, autour ou au-dedans du corps qu’on nomme éle&rifé.
- I. Expérience.
- Préparation,
- «
- - Frottez un tube de verre fuivant fa longueur avec la main nue, pourvu qu’elle fo.it feche, ou avec un morceau de papier gris que vous tiendrez appliqué fur le verre ; 8c) faites-le paller brufquement à une petite difïance de votre'vifage,
- E F F £ T S.
- • i°, Vous fentirez des attouchements femblables à ceux des fils d’araignée que l’on rencontre dotants en l’air.
- 2°, En faifant glilfer votre main, félon la longueur de ce tube, 8c fort près dé lui, fans le toucher, vous entendrez un pétillement allez Tome Vl• X
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- 242 Leçons de Physique femblable au bruit que fait un peigne fin , fur les dents duquel vous traînez le bout du doigt.
- /
- IL Expérience.
- . P E E PA R si T 1 O N.
- Sufpendez avec des cordons de foie une barre de fer ou un tuyau de fer blanc , qui aboutifie de fort près par l’une de fes extrémités à un globe de verre (a ) : faites frotter l’équateur de ce globe fur la main de quelqu’un ou fur un coullinet, en le faifant tourner rapidement fur fes deux pôlespar quelque moyen que ce foit. - -
- Effets»
- %
- i°, Si vous faites pafler le revers de votre main A & B le long de eette barre oii, de-ce. tuyau dé fer, à une petite dilfance de fa furface, tandis qu’on continue de frotter Je globe,
- * . î
- (a) Tous les corps qu’on éleftrife ainfi, fe nomment Conducteurs ; & c’eft la même chofè qu’ils abouti lient eux-mêmes.au globe de-verre, ou qu’on -les y fa fie1 communiquer par une chaîne de métal eu par tout autre corps éle* <ftrifable par communication,-'1—’-!
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- E X P é R I M E N TALE. 245
- vous fentirez fur la peau une légère = imprefîion, à peu-près femblable à celle que pourroit faire de la laine ^ détirée , ou du coton bien cardé.
- 20, Si vous approchez le bout du doigt C de cette même barre à une difiancédey à 6 lignes, vous éprouverez une piquûre très-fenfible. .
- 3° ', Cette piquûre fera accompa- . gnée d’un petit éclat pareil à celui d’un, grain de fel commun qui décrépite dans le feu.
- 4°, Si vous faites cette expérience & la précédente dans un lieu où il n’y ait point de lumière , vous ob-ferverez que les>pétillements ou piquées’ qu’on éprouve en approchant la main delà furface du verre, ou de:,celle, de la.barre de ferfont accompagnés-ou 'fuivis d’étincelles très - brillantes j & par cônféquent' îrèsr-fenfibles à?la vue.. r .
- - '50 ', Enfin vous ’ remarquerez^ en--core •; dans ; l’o bfcürité .une très-b elle • aigrette de rayons lumineux,bruyants <& .animés d’un mouvement progref-fif,au bout D de la barre de ferle' plus reculé du globe, & quelquefois; à? tous les deux. Et fi vous en ap-
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- XX,
- Leçon.
- Matière élettrique. Son exiften> ce prouvée par les Expériences précédentes.
- 244 Leçons de Physique prochez le vifage à y ou 6 pouces de diftance, vous Sentirez une odeur qu’on peut comparer à celle du phosphore d'urine.
- Rjsflzxioks.
- Les effets dont on vient de faire mention , ne font point produits immédiatement par le corps éleètri-fé j puifqu’ils Se paffent hors de lui ; on ne peut donc pas Se difpenfer de les attribuer à cet être , quel qu’il Soit, qui touche , qui heurte , qui picque jufqha cauSer de la douleur; à cet être, qui Se fait entendre, qui frappe la vue & l’odorat. Or il ne convient qu’à la matière, & à la ma^ tiere en mouvement , de faire fur nous de telles imprelfions ; & comme dans tous les phénomènes de ce genre ce même agent nous donne des indices très-certains de Sa pré-! fence & de Son aétion ; on peut conclure en toute sûreté, & en général, que tout corps éleêtrifé a autour de lui une matière en mouvement, qui eff la caufe immédiate de tous les effets que nous y appercevons.
- , C’est cette matière que l’on nom?
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- ExP ÉRI MEN TALE. T ' me communément matière ou fluide éleSlrique& fur l’exiftence de laquelle oneft parfaitement d’accord: on ne l’eft pas tout-à-fait de même fur fon effence , fur fes propriétés , fur fa maniéré d’agir.
- 'Quelques Phyficiéns ont penfé que ce fluide pourroit bien être la fubftance même du corps éledrifé , atténuée ,• fubtiliféè , & pouflee ait-dehors par le frottement , par la chaleur, ou par les autres moyens qu’on emploie pour produire l’E-ledricité. Mais l’expérience a toujours fait ,voir que les corps , pour la plupart, peuvent être éledrifés autant 8c auiïi long - temps qu’on le 'veut* fânsfouffrir aucun déchet fen-fibîe ; ce qui ne pourroit être , fi les émanations éledriques fe faifoient à leurs dépens. S’il y en a dont le poids, diminue par l’éledrifation , il efi: aifé de reconnoître. que ce qu’ils perdent- de leur propre fonds , n’eft point ce qui produit J’éîedricité : l’eau , par exemple, quand on l’é-ledrife , s’évapore en plus grande quantité , qu’elle ne le feroit, fi' on la laifloit dans fon état naturel ; mais
- X iij
- ———aaaru
- XX.
- Leçon.
- Cette matière n’eft pas celle du corps éleftrifé.
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- '24& Leçons de Physique “ les étincelles qu’on fait briller alors
- XX. à fa furface, peuvent-elles être at-Leçon, .tribuées à -une vapeur aqueufe ( * ) f • Ce n’eft ' D’autres ont imaginé que cette Ltmofphe- matière pourroit bien etre lair me-me qui entoure le corps qu’on élec-trife. Pourquoi, difent-ils, ce fluide ne recevroit-il pas de ce corps qufil touche une modification propre à lui faire produire les phénomènes de l’Eleétricité , comme il reçoit d’un corps honore, celle qui le met -en état de tranfmettre les fons ? '
- On peut dire, contre cette opinion, i°, que l’Eleétricité a fes effets dans le vuide de Boyle, c’eft-à-dire , dans un efpace où il n’y''a-, pour ainfi dire, plus d’air: il efl: vrai que certains phénomènes réuflifient moins bien dans le vuide que dans le plein air ; mais il en 'eft d’autres qui le fouflrent, & même qui l’exigent , comme nous le ferons voir par la fuite ; on verra pareillement
- ( a ) Le Ledeur qui louhaitera de plus.grands détails fiir ce lujet, en-trouvera Mémoires de l'Académie des Sciences 1747.. *pag. 134; & Recherches fur les Caufes particulières des Phénomènes EleClriques, pag. 323 & fuivi
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- Experimentale.’ .247 que ceux à qui la préfence de Pair eft favorable, ne dépendent point de lui effentiellement. On peut ajouter , 20, que la matière éle&rique a des qualités qui ne conviennent point à l’air : elle paiïe à travers certains corps qui font abfolument imperméables à ce fluide : elle a une odeur, & il n’en a pas ', elle devient lu-mineufe, elle s’enflamme, elle brûle , l’air ne fait rien de tout cela. 30, Enfin la matière éle&rique tranf-met fes mouvements avec une rapidité 8c une vîteffe , à laquelle celle du fon même n’efl pas comparable. r Tous ceux qui ont étudié TE-ledricité par eux-mêmes, & qui ont réfléchi fur fes effets , s’accordent à dire aujourd’hui que la matière électrique eft ce même élément qui éft préfent par-tout-, au-dedaris comme au-dehors des corps ;que l’ohuon-noît fous le nom de Feu élémentaire , 8c à qui l’on attribue la double propriété d’éclàirer 8c d’enflammer : ou que fi ce n’eft pas lui-même, elle lui reffemble plus qu’à toute autre matière. • ' *
- Ils conviennent encore ént-r’eux
- Xiv
- -XX.
- LeçO N.
- Il y a toute apparence que c’efl: le feu élément taire*
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- XX.
- li £ Ç O N.
- 248 Leçons de Physique que ce fluide efl extrêmement élafli-que, parce que cela paroît indiqué par la propagation rapide de fes mouvements , & par l’énergie de fon adion : mais quelques - uns , par convenance pour leurs fyflêmes, le fuppofent allez flexible pour être relferré & condenfé dans les corps, par certains moyens ; & allez exten-îible pour fe raréfier de lui - même dans les efpaces où il celle d’être contenu ou arrêté : ce qu’il n’efl pas aifé de concilier avec l’idée d’une
- T
- matière qui relfemble à celle de la lumière Sc du feu. Confultons l’expérience pour favoir à quoi nous devons nous en tenir fur ces opinions.
- SECONDE PROPOSITION.
- Il ejl très-probable que la matière électrique ejl la même que celle du feu de la lumière,
- III. Expérience.
- P R £ PA RA T I O N.
- Préparez une barré ou un tuyau de fer comme dans la fécondé ex-
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- Expe'rimentale.’ 249
- périence : faites en-forte que fon ex- - .*g
- trémité la plus reculée du globe , XX. aboiitiffe dans un vaiffeau de verre Leçon. purgé d’air, & que le lieu où vous ferez cette expérience foit privé de lumière.
- Pour introduire1 dans le vuide l’E-ledricité de la verge de fer qui fert de Condudeur, on peut y fufpen-dre une efpece de matras à deux goulots , un peu oblong, garni par un bout d’un robinet pour l’appliquer à la machine pneumatique, & par l’autre bout d’un gros fil de fer , dont la longueur foit moitié dedans, moitié dehors, cimenté au goulot âc ' terminé par une boucle, ou par un crochet pour le fufpendre. Voyez la Figure 2, où ce matras efl: repréfenté en E,
- E F F E T S.
- Si vous portez la main F au robinet . de métal qui tient à l’un des goulots du matras purgé d’air, ou que vous approchiez vos doigts G de la furface du verre, tandis qu’on éledrife le Condudeur : vous verrez dans l’intérieur du vaiffeau -plufieurs
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- ’2 $Ô L Ë ç O N S D E -P h Y S î Q Ü Ë jets d’une matierè très-lumineufé ;Sc fi vous le touchez, vous apperce-vrez une pareille matière qui fe répand dans Ton épaiÏÏeur , à peu-près comme une huile imprégnée de pholphore.
- IV. Expérience.
- I
- P R E P <4 RAT I O N.
- Ële&rifez encore une barre de fer, femblable à celle de la fécondé expérience, ou plutôt une tringle de •lit, dont le boude plus reculé du globe , foi't un peu arrondi: préfentez le :dôigt à cette partie comme pour en tirer une étincelle , & placez entre l’un & l’autre le lumignon d’une chandelle nouvellement éteinte. Voyez la Figure 3.
- * __
- E F F F T S.
- Si lorfque l’étincelle éclate, le trait de matière él'eélrique trav-erfe le jet de fumée qui fortidû lumignon, vous verrez prefque toujours la chandelle fe rallumer.'
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- J
- Tom: , vi. xx . iæcox . fL ,
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- Experimentale. 'à.$t
- V. EXPÉRIENCE.'
- Pæï PA RATIO N.
- Faites chauffer fur des charbons ardents une cuiller d’argent ou de quelqu’autre métal , remplie aux trois quarts de bon efprit-dé-vin , ôc préferitez-la au -Conducteur des expériences précédentes j lequel pour cet effet doit être un peu recourbé en en-bas ; ôu bien on peut y fùfpendre un gros fil de fer terminé par en-bas eh anneau fort alongé A (Jig. 3.).
- XX. Leço n.
- E'fffts.
- Dès que la liqueur ferà:â quélqnës lignes de diffance du métal éieifffifé, -vous la verrez immanquablement s’enflammer par les étincelles qui éclateront entre l’une & l’autre.
- R E F L E X 10 N S.
- La màtiere qu’on voit briller dans ces trois dernieres éxpériencësôc qu’on appercevra encore fous différentes formes dans bien d’autres cas dont nous aurons occafion de parler, eft certainement la matière
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- XX.
- Leçon
- 2.-Ÿ2 Leçons de Physique = éleélrique , puifqu’elle ne fe montre ainfî que quand on la met en jeu par * l’éleétrifation , & qu’elle difparoît quand l’Eleftricité ceffe ; or cette matière luit 8c éclaire comme celle qui nous fait voir les objets ; elle brûle & enflamme comme celle qui produit le feu ou l’embrafement des corps combuftibles. La reffemblânce • dans les effets annonce allez fure-ment l’identité des caufes; ainfi d’a-. près les expériences qu’on vient de voir, on peut conclure avec beaucoup de vraifemblance que ce fluide reconnu par les Phyflçiens fous le nom de Feu élémentaire , 8c à qui'ils attribuent la propriété' de produire la lumière, efl aufli celui que la nature emploie pour tous les phénomènes électriques.
- L’obfervation vient ici à l’appui de l’expérience , 8c nous porte à croire de plus en plus que le feu, la lumière 8c l’Eledricité dépendent du même principe , 8c ne font que trois modifications différentes du même être ; ce qui efl d’ailleurs , on ne peut pas plus conforme à cette fage économie qu’on voit régner
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- Experimentale. 2^3 dans l’univers , où les caufes Phy-Tiques font employées avec épargne, & les effets multipliés avec magnificence.
- iD , Le feu n’agit pas de lui-même & fans être excité : les corps qui en contiennent le plus, ou qui ont le plus de difpofition à fe prêter à fon aétion , les huiles , les efprits & vapeurs qu’on nomme inflammables , les phofphores ne s’embrafent point d’eux-mêmes ; il faut que quelque caufe particulière développe ou excite le principe d’inflammation qui efl en eux. Mais de tous les moyens propres à animer ce principe , il n’en eft pas de plus efficace, ni de plus prompt, que celui-là même qui fait naître primitivement l’Electricité : les corps deviennent électriques de la même maniéré qu’on les rend chauds ; en les frottant, on fait l’un 8c l’autre. Ils peuvent être élec-trifés par communication , comme un corps peut être embrafé par un autre qui l’a été avant lui ; mais il faut toujours que celui de qui ils tiennent leur vertu ait été frotté , à peu-près comme la flamme qui coa-*
- XX.
- Leçon.
- Analogies du feu élémentaire avec la matière éleétri»
- lue»
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- XX.
- L £ ç p N.
- ~r
- 254 Levons de Physique fume une bougie , vient originairement d’une étincelle que le frottement ou la collifion a fait naître.
- 2°, Quand on frotte un corps pour l’échauffer , la chaleur pour l’ordinaire naît d’autant plus vîte 5 & devient d’autant plus grancle, que ce corps elf plus denfe , ou que fes parties font plus élaftiques ; le plomb s’échauffe foiblement fous la lime & fous le marteau ; mais le fer '& l’acier y deviennent brûlants, parce qu’ils ont plus de reffort que les autres métaux. On peut remarquer, auffnque les corps capables de devenir éleétriqués par, frottement,, acquièrent cet/ état d’autant plus vite, & dans un degré.d’autant plus éminent, que leurs parties font plus roides, & plus propres à une vive réa&ion. La cire blanche de bougie,, par exemple, qui devient un peu élec- > trique pendant le grand froid , jie! L'efî point du tout, quand onl’éprou-; ve par un temps & dans un -lieu chaud. La cire d’Efpagne le devient, davantage en tout temps; mais elle, ne l’efl jamais autant que le foufre. &. l’ambre ,• qui peuvent être frottés
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- Experimentale. plus fortement & plus long-temps , . fans que-leurs parties s’amoliffent & ' XX. perdent leur reffort. N’eft-ce point Leçon» aufïi par cette derniere raifon, que le verre frotté devient plus électrique qu’aucune autre matière connue?
- 30 , L’a&ion du feu femble s’étendre davantage, & avec plus de facilité, dans les métaux , que dans toute autre efpece de corps folide ; car li l’on tient par un bout une verge de fer, de cuivre, d’argent, &c. de médiocre longueur, & que l’autre extrémité touche au feu , la chaleur fe communique bientôt jufqu’à la main: on n’apperçoit pas la même ehofe avec, une réglé de- bois ; un tuyau de pipe, un tube de verre , une plaque de marbre ou de pierre.
- Je-ne m’arrête point à chercher ici la raifon de cette différence ; mais j’obferve feulement que PEIe&riçité, comme.la.chaleur, s’étend facilement dans les me'taux, & dans tout ce qui ,en contient beaucoup. Si j’éleélrife, par- exempleune barre de métal,
- Sc en même temps avec les mêmes foins, tel autre corps que ce foit, tant du régné végétal, que du régné
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- 2$6 Leçons de Physique " —~ minéral, qui ne foit point métalli-XX que , jamais je n’apperçois autant Lèçqn. d’Eledricité dans celui-ci que dans l’autre.
- 4°, Le feu qui ne trouve pas d’ob-ftacle, qui eft dégagé de toute matière étrangère (je parle du feu élémentaire, & j’excepte les cas où fes rayons font condenfés par réfledion, par réfradion ou autrement) le feu, dis-je , qui cede au icr degré de mouvement qu’on lui imprime, fe diffipe fans chaleur fenfible , & ne produit que de la lumière ; mais quand fon effort eft retardé , & qu’il trouve de l’oppofïtion, il croît de plus en plus par la force qui contenue de l’animer, & s’il vient à rompre ce qui Je retient ,.femblable à la bombe qui éclate , il s’arme, pour ainfi dire, des parties de la matière qu’il a divifée ; il heurte avec violence les corps qui font expofés à fon choc , & à travers defqueîs il pafferoit librement & fans effet, s’il étoit feul ; ce principe eft prouvé par une infinité de phénomènes familiers , dont on trouvera des exemples dans notre XIIIe Leçon, Tome IV, " On
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- • Expérimentale. 25*7 On voit auffi'quelque chofe de
- feihblablè dans i’Eledricité : fi j’é-ledrife extérieurement, foit en frot- L 'tant, Toit,autrement un-globe ou Tout .autre vaifleau de verre qui foie jvuide d’air , & purgé par conféquent ;des vapeurs .dont ce fluide, êft tou-, ‘jours" chargé ;..je-n’apperçois au-de-^dahs^qu’üne lumière diffufe , à peu-fprès'comme celle dès éclairs, que .la grande, chaleur fait naître par un Yemps fèrèin : cette Eledricité intérieure , ne fe manifefte plus • comme d’ordinaire ,- par des pétillements , Tde -petits, éclats, dès étincelles ; âp-,'parémment parce que le vaifleau 1 "purgé d’air, ne contient plus qu’un feu élémentaire , dégagé de toute fubftance étrangère .: ce fluide au moindre mouvement qu’on lui communique ^s’enflamme fans effort ,
- ’ mais ’aülfi lans autre effet que celui 'de luire dans Pobfcurité.
- • , 5° ,'La 'matière .du feu faifant fondion de lumière, fe meut pour l’ordinaire plus librement dans un corps denfe, que; dans un milieu plus .rare*; plus librement, par exemple, dans l’eau que dans l’air, & encore
- Tome VI, • Y
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- Leçons de Physique . .'.jz'll. plus" dans le verre que dans l’eau | XX. c’efï: au moins une conféquence Leçon, qu’on a cru devoir'tirer, des loix qu’on lui Voit fuivre communément dans fes réfractions ; la 'matière électrique paroît afFeCter aufti de fé mouvoir le plus long-temps, 8c le plus loin qu’il eft pofîible dans le corps folide qui eft éleCtrifé , comme fi 'l’air environnant étoit pour elle'un milieu moins perméable, f il en fort plus par les extrémités & par les angles faillants d’une barre dè fer , que de tout autre endroit de cette même barre ; c’eft à ces angles qu’elle fe manifefte davantage, comme il eft aifé d’en juger par les émanations lumirieufes 8c fi l’on éleCtri-foit plufieurs barres femblables , qui fuflent fufpendues bout à bout, l’E-Jedricité pafleroit infailliblement de l’une à l’autre, 8c s’étendroit incomparablement plus' loin qu’ellë ne peut faire dans l’air , lorfqu’üne fois elle a quitté le corps d’où elle part.
- 6°, Le mouvement de la lumière fe tranfmet erilun inftant à Jde grandes diftances , foit qu’elle ‘ vienne directement de fa fource, foit qu’on
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- ExPÉRI ME NTAjLE.. 259
- la réfléchilTe ou-qu’on.la réfraète-rexpériénce nous fera voir auffi dans , * XX.-tout le cours de cette Leçon que TE-le&ricité , tant naturelle qu’artificielle , parcourt en un clin d’œil un éfpace très-confidérable , pourvu qu’elle trouve des milieux propres • à.transmettre fon action.
- .7°, Enfin, l’Eleftricité , comme le .feu, ri’a jamais plus de'force que pendant le grand froid, lorfqued’àir efl fec &fort denfe ; & au contraire pendant les grandes chaleurs , &
- lorfqu’il fait humide, il arrive rarement que .ces fortes d’expériences rétiffifTent bien. On a obfervé. -que l’humidité efl plus à craindre pour les corps qu’on, veut éle&rifer par frottement , que pour ceux à qüi l’on vent feulement communiquer l’Eleèlricité ; une. corde mouillée ,
- par exemple., tranfmet fort bien cette vertu ; mais un tube de verre ne donne prefque aucun, ligne d’E-ledricité, quand on le frotte avéc un corps-ou dans un air qui" n’efl pas bien fec.-C’éfl en quoi j’apper-çois encore une certaine analogie avec le feu ; car l’embrafement ,.ainfi
- m * • T 7“ * « —
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- 260 Leçons de Physique "j que l’Eledricité, ne naît point dans XX. des matières fort humides ; mais s?il Leçon. excité d’ailleurs, la chaleur qui en eft l’effet, s’y communique aifé-ment.
- Gn peut donc fuppofer, en con-fidérant toutes ces analogies, que la matière qui fait l’Eledricité, ou qui en opéré les phénomènes , eft la même que celle du feu & de la lumière : une matière qui brûle , qui éclaire, & qui a tant de propriétés communes avec celle qui embrafe les corps & qui nous fait voir les ob-' jets , feroit-elle autre chofe que du -feu , autre chofe que la lumière même ?
- Cependant on ne peut pas dire que la matière éledrique foit purement & Amplement l’élément du feu dépouillé de toute autre fubftance ; l’odeur qu’elle fait fentir , fenible prouver que cela n’efl pas. On peut ajouter que quand cette matière s’enflamme , elle paroît fous différentes couleurs , tantôt d’un brillant éclatant, tantôt violette ou purpurine , félon la nature des corps d’où elle fort , & félon l’état aduel des milieux où elle eft reçue,
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- Experimentale.' 261 Il me paroît donc très-probable
- que la matière éledrique, la même ‘ XX. au fond que celle du feu élémentaire ^ * ç 0 ou de la lumière, eft unie à certaines éiearTque*6 parties du corps éledri’fant ou du n’eft y*s corps eledrile , ou du milieu par le- taire tout quel, elle a pafîe. . Pur»
- TROISIEME PROPOSITION.
- Pour VEleiïricité , comme pour la Lu-, miere, tous les corps ne font pas également perméables.
- VI. Expérience.
- P RE Psi RAT I O N.
- /
- Au lieu de la barre de fer employée /dans la fécondé expérience , effayez d’éîedrifer un long bâton de cire d’Efpagne ou de fouffre , une longue bougie ou un cierge de cire blanche qui n’ait point de meche , un tube de verre, &c.
- Effets.
- , Vous ne verrez pas fortir de ces corps , .comme du "métal, ces belles aigrettes lumineufes dont nous avons fait mention 5 vous-ne fentirez pas
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- '2.62.Leçons dé Physique — autour d’eux ces ; écoulements qui XX. touchent .la peau comme un foufiîe Leçon, léger , ou .comme des toiles d’araignée: quand vous en approcherez le doigt, vous n’exciterez pas ces étincelles vives '& brillantes ; à peine appercevrez-vous à leur fur-face;une petite lueur morne & rampante qui ne fe fera pas fentir fur la -peau.
- VIL Expérience.
- P R £ PA RA’T I OJV.
- Mettez des fragments de feuilles d’or, ou des petites plumes dans un vafe de verre , dont l’ouverture ,foit large ; couvrez-le d’une plaque qui ait 3 à 4 lignes d’épaiïfeur, de rélïne, de foufre, de cire d?Efpagne , de cire blanche dont on fait.la bougie , Sc généralement de .toute màtiere grade • ou réfineufe ; préfent.ez au-delfus un tube nouvellement frotté.
- E F F £ T S,
- A.peine appercevrez-vous quelques légers mouvements aux-petites feuilles que vous aurez mifes au fond du vafe ; au lieu qu’elles feroient vi-
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- . ' 'Experimentale. 263' veinent agitées, fl le vafe étoit couvert He Bois , de carton , de métal , &c;
- ' ’ ' ' 7;
- “ • ' YIII. Expérience.
- ^ ^
- P-R E PA RA T I O N,
- Répétez la fécondé expérience dans un' lieü privé de lumière, & préfentez le bout de votre doigt, ou quelque morceau de métal, à l’aigrette lumineufe que vous verrez briller au bout de la barre de fer éle&rifée.
- " ? Effets.
- ‘ Vous pourez remarquer qué les rayons1 enflammés de l’aigrette H, (-fig. 1 ) devenant bien moins divergents , qu’ils ne le font naturelle-,mentj fe courberont âc fe .plieront comme pour embrafler votre doigt, y trouvant’ fans doute une entrée plus libre que dans l’air même de l’atmofphere.
- 'Réflexions.
- Nous' nous contentons pour le préfent de rapporter ces trois expé-
- XX.
- ‘Leçon.
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- XX.
- Leçon.
- ,264 Leçons de Physique riences, pour prouver notre derniers propofition ; nous aurons occafion d’en faire connoître beaucoup d’autres qui concourent à établir avec celles-ci, i°, que la matière électrique ne pénétré pas tous lés corps indiflinétement avec la même facilité 5:2°, que les. matières fulfu-réufes * grafles & réfineufes,.les gommes., la cire, la foie ; ôcc , ne. la reçoivent, ôc né la tranfmettent que peu , ou point du tout; 3e, que la matière éleétrique pénétré plus aifé-ment, & fe meut avec plus de liberté dans les métaux, dans les corps animés, dans l’eau, Ôcc, que dans l’air ' de l’atmofphere , quoique ce dernier fluide ait peu de denfité.
- QUATRIEME PROPOSITION.
- VEleBricité: ne dilate, point les. corps v £?* n'augmente point leurs dimenjions ou leur volume comme la chaleur.
- IX. Expérience.
- %
- P RE PA RA T Z O'N,
- i • •
- .Eleétrifez fortement un. thermomètre de mercure> dont la-bôulèfera
- plongée
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- Experimentale. 26y
- plongée dans un petit vafe de métal -- -
- plein d’eau , & fufpendu avec un fil X X. de fer à la barre de la fécondé ex- L E S o k< périence, comme en I, (fig. 2 ).
- E F F E T S.
- Quelque fenfible que foit le thermomètre , & quelque forte que foit TEledricité, on ne voit jamais le mercure s’élever de la plus petite quantité dans le tube.
- &EFLEXZON.
- Si l’Eleétricité dilatoit les corps , on s’en appercevroit fans doute dans le cas dont il s’agit : le tube du thermomètre étant capillaire, pour peu qu’il y eût d’augmentation au volume de mercure contenu dans la boule,, on verroit un effet femblableà celui que produit une augmentation de chaleur. Puifque cela n’arrive pas, on peut conclure en toute fureté ce que j’ai énoncé dans la propofition.
- Je fais bien que quelques auteurs ont prétendu avoir vu monter la liqueur dans des thermomètres élec-trifés ; mais j’ai tant de fois répété cette épreuve , & j’y ai apporté tant
- Tome, VL Z
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- ~x3l
- Leçon.
- 266 Leçons de Physique de foins 6c de précautions, que j’ofe affiner que cet effet, fi,on l’a vu, ne venoit point de l’Eledricité, mais de quelque degré de chaleur communiqué par inadvertence au thermomètre.
- Il pourroit bien fe faire auffi que les corps qu’on éleétrife en frottant, augmentaffent un peu de volume ; mais c’eft qu’alors on les échauffe en même-temps qu’on les éledrife ; 6c la vertu éledrique, fans y contribuer , n’empêche pas que la chaleur n’ait fon effet ordinaire, qui eft de dilater les corps.
- . Il me reffe encore bien des chofes à dire fur les propriétés de la matière éledrique, fur fa maniéré d’être dans les corps, fur les mouvements qu’elle affede, ou dont elle eft fufceptible ; mais je me ferai mieux entendre fur tout cela , quand j’aurai expofé les phénomènes qui font comme la bafe du fujet que je traite , Sc que j’aurai înftruit le L'edeur des procédés, 6c des çirconftances dont ces effets dépendent ; ainfi je ïéferve pour la IIIe Sedion, çe qui nie refte à ajoute? ïçi.
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- Experimentale. 267 [Article Second. xx.
- Leçon,
- Sur les moyens d’exciter, ou défaire naître la vertu élefîrique.
- La matière éledrique réfide dans La matière tous les corps, & dans l’air même éieftnque
- . . * • r r r *ans mouve“
- qui les entoure ; mais la prelence ment n’eft feule ne fuffit pas pour faire ce qu’on nomme Electricité ; il faut pour cela qu’elle foit excitée d’une certaine façon, & qu’elle reçoive le mouvement qui conflitue elfentiellement cette vertu ; prendre ces deux cho-fes indiflindement l’une pour l’autre, comme font bien des gens, c’efl confondre le fujet avec fes modifications ; c’efl à peu-près comme fi l’on prétendoit qu’il y a desfons par-tout,
- Sc quand il y a de l’air : c’efl comme fi l’on difoit qu’il y a chaleur Sc lumière par-tout où fe trouve l’élément qui efl capable de produire l’un & l’autre effet.
- C’est en frottant la fuperficie Origines» des corps qu’on s’efl apperçu que ^Ek£irl7' la plupart d’entr’eux étoient électriques , c’efl-à-dire , qu’ils avoient Zij
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- z6$ Leçons de Physique quelque chofe de commun avec XX. ^ j’ambre, efpecede bitume , que les E Ç o K» Grecs. nommoient. Hxticrpov , & les Latins Eleftrum. Si nous avions exprimé cette reffemblance par le mot François ambré , on n’auroit pas manqué de l’entendre de la couleur, ou de Podeur qui eft naturelle à l’ambre : ce qu’il falloit déligner, c’étoit cette propriété qu’on lui connoît depuis long-temps d’attirer les pailles 8c autres corps légers qui font à fa portée, quand on l’a frotté fur la main ou fur quelque étoffe. Dh^rfcs fa- Les Phyliciens qui fe font appü-
- terbia*1 vertu clu^s ^es premiers à la recherche des électrique; le corps électriques , n’ont employé
- eftTa pre- que Ie frottement pour faire leurs ?nîeredctou- épreuves : d’autres après çux y ont joint quelques degrés de chaleur préparatoires; & enfin J’on a effayé d’é-leétrifer limplement en chauffant.
- On a cherché auffï qu’elles étoient les matières les plus propres à frotter efficacement; cela nous a valu des connoiffances certaines dont je rendrai compte , 8c auffi quelques opinions conteffées qui méritent qu’on les examine.
- tOSt
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- Experimentale. 26g
- - Il s’efl trouvé bien des matières r qui n’ont pu être frottées, faute de confiftance ; & d’autres qui pouvant l’être, n’ont iamais montré aucune marqùe d’Eleéh'icité : mais ce que le frottement n’a pu faire fur celles-ci * on l’a obtenu par un autre moyen qui a prodigieufement étendu le régné éleftrique : de toutes les épreuves qui ont été faites, tant de l’une que de l’autre maniéré, en différents temps , en différents lieux , 8c par diverfes perfonnes , il a réfulté ce que je vais expofer dans les Propo-Etions fuivantes.
- PREMIERE PROPOSITION,
- De tous les corps qui ont affe% de con~ Jijlance pour être frottés , ou dont les
- - parties ne f amollijfent point trop par ' le frottement, il en efi peu qui ne s’é-;
- 1 leElrifent quand on les frotte.
- I. Expérience.
- Préparation.
- Frottez fucceffivement fur quelque étoffe de laine', fur du papier gris } ou fur la main nue , fi elle efl
- V ~àf • • •
- L NJ
- XXi Leçon,
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- XX.
- Leçon.
- 270 Leçons de Physique bien feche, tous les corps folicTeS que vous ferez à même d’éprouver; 6c après avoir frotté chacun d’eux , pré-fentez-le à quelques pouces de dif-tance , au - delfus d’une affiétte de métal, ou d’une feuille dé fer-blanc couverte d’une légère couche de fon de farine, ou à pareille diftahce, vis-à-vis d’un fil de foie ou de lin, fuf-pendu librement dans un air calme : Sc vous verrez immanquablement ce qui fuit.
- Effets* '
- i°, Prefque tous les corps qui auront été ainfi frottés , attireront à eux le fon de farine, ou tout autre corps léger qui fera à portée d’eux.
- 20, Tous n’acquerront point par le même frottement , 6c dans les mêmes circonflances, un égal degré d’Ele&ricité ; car vous obferverez en réitérant les épreuves , que le verre agit plus fortement, de plus loin , 6c plus long temps que le foufre 6c la cire d’Efpagne ; 6c que ces deux dernieres fubfiances auront'toujours plus de vertu que la cire blanche dont on fait la bougie 3 plus que la réfine a
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- Experimentale. 271 la poix, &c ; & qu'enfin la plupart ,-1- ",?rs des bois, les os des animaux, les XX. pierres opaques en auront ordinai-^ E S 0 N* rement moins que toutes les autres matières.
- 30, Aucun métal ne deviendra jamais éle&rique par le frottement , non plus que les corps animés : je dis les corps animés , & non pas les matières animales ; car celles-ci, comme les cheveux , les poils, les os, la corne, la foie , &c , s’électri-fent fort bien quand on les frotte.
- SECONDE PROPOSITION.
- Un degré de chaleur, qui n'ejl point capable d'amollir les corps , les rend plus propres à s’élettrifer par le frottement.
- II. Expérience.
- T R JE PA RA T I O N.
- Il y a certains temps dans lefquels on a peine à éleftrifer les tubes & les globes de verre en les frottant ; il y a auiïi certains corps, tels que les os , les bois tendres, les pierres opaques qui donnent à peine quelques
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- XX.
- Leçon.
- Les métaux ne s’éleftri-fent point par le frottement.
- 272 Leçons de Physique légers lignes d’Eleétricité après le plus rude frottement : paffez le verre feulement deux ou trois fois au-delfus d’un réchaud plein de charbons bien allumés , & chauffez fortement les autres corps , de forte qu’ils commencent à fe roullir.
- Effets.
- Alors tous ces corps s’éledriferont bien plus aifément, & montreront une vertu plus forte & plus durable, que celle qu’ils ont coutume d’avoir quand on ne les chauffe pas avant de les frotter.
- O B S £ F VA T I O N S.
- Il paroît donc , par les réfultats de la première expérience, qu’à l’exception des métaux & des corps vivants , toutes les autres fubflances peuvent s’éle&rifer plus ou moins, quand on les peut frotter : mais il efl certain que de toutes celles qu’on a éprouvées jufqu’à préfent, il n’en eft aucune qui ait paru aufïi propre que le verre, à produire les phénomènes électriques ; non - feulement parce qu’il poffede dans un degré éminent
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- - Experimentale. 273'
- 3a propriété de s’éledrifer , mais encore parce qu’étant fufceptible de XX. recevoir toutes fortes déformés, U 3jEǰn* nous fournit des inftruments commodes , & très-convenables aux expériences de ce genre.
- Ce n’efï pas cependant que tou- Toutes fors
- tes les efpeces de verres loient ega- ne s’éiean-lement éledrifables : il y en a qui ne [enc Pas,^-
- kr* • 1 * • lement bien»-
- lont point du tout, ou qui ne le font prefque point ; tel eft, par exemple, celui dont on fait les glaces à Saint-Gobin en Picardie; je l’ai mis cent fois à l’épreuve , en forme plate , en forme de tube , en forme de globe , 8c dans toutes for-
- tes de temps; à peine en ai-je pu tirer quelques lignes un peu fenfibles d’Eledricité.
- Le verre dont on fait les vitres, celui qui fert~à la gobleterie, lorf-qu’il eü nouvellement fabriqué , a beaucoup de peine aulîï à s’éledri-fer ; j’ai fouvent frotté, avec beaucoup d’oblïination 8c fans fuccès, des tubes, 8c d’autres pièces dans la Verrerie même où je les avois fait faire ; ce n’a été qu’après plufieurs mois , 8c quelquefois après des an-
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- 274 Leçons de Physique nées entières, que j’en ai pu tirér XX. parti.
- Leçon. J] efl fûr 9 & je l’ai obfervé confire frottés'" tamment, que le verre, à force d’être certains ver- frotté , en devient plus propre aux lient plus expériences eleariques ; des matras ciearifabies. & des globes de nos petites Verreries, qui ne m’avoient montré d’abord qu’une Electricité très -foible , après avoir été exercés pendant quelques mois, font devenus enfin de très-bons inftruments.
- L’éiedrîfa- Ce n’efl: ni à la tranfparence plus rèlKnedUtient 0u mo*ns parfaite , ni à la couleur du ni à k cou- verre, qu’on doit s’en prendre pour mnfpTren-* rendre raifon de ces variétés, puifque ce, ni à la le même verre acquiert, par fuccef-hfure* lion de temps , la vertu éleftrique qu’il n’avoit pas d’abord ; celui dont on fait des bouteilles à Sèvres, m’a très-bien fervi, tandis que des globes de verre blanc ne font devenus paffa-blementbonsqu’après avoir été exercés & mis à l’épreuve pendant un certain temps.
- Mais plu- Je ne puis dire pofitivement à quoi dureté & ^ tient que certain verre foit ou ne de cuiffon. foit point éleétrifable par frottement;
- mais je foupçonne que cela vient
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- Experimentale. 27y principalement de fon degré de du-reté & de cuififon; ce qui me porte à XX. penfer ainfi , c’efl que celui de nos Le<*on* Manufactures de Saint - Gobin & de Cherbourg , le plus dur, le plus compaCt, & le plus cuit de tous nos verres de France , eft , en même temps, celui qu’on a le plus de peine à éleètrifer, tandis que le cryflal d’Angleterre , celui de Bohême , &c. qui font bien plus tendres , font les meilleurs de tous pour les expériences d’Eleètricité. 11 y a plus; je me fuis procuré des verres imparfaits , qui n’avoient point été affez longtemps au four pour être fins ; Si , quoiqu’ils fufïent de la même com-pofition. que les glaces , ils fe font électrifiés très-fenfiblement.
- L’expérience n’a rien déterminé Grandeur; iufqu’ici avec précifion fur la gran- fisurf’ éraif“
- 'i 1 •• .j il ° • r feurduYerre.
- deur ni des tubes ni des globes; maisli les premiers ont deux pieds & demi ou trois pieds de longueur , un pouce ou 1 y lignes de diamètre , Si qu’ils foient d’une groffeur à-peu-près égale d’un bout à l’autre , ils pourront. être frottés plus commodément , ' Sc s’éleêtrifer avec moins de fatigue : ‘
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- riii • i >
- XX.
- 'Leçon.
- 276 Leçons de Physique un globe qui aura, 10 à 12 pouces de diamètre, & qui fera environ q. tours par fécondé , recevra un frottement convenable ; 8c il ne faut pas croire que s’il étoit dé moitié ou d’un quart plus petit ou plus grand , fes effets duffent diminuer ou augmenter dans la proportion de ces différences de grandeur.
- Quand le globe eft vraiment une fphere creufe de verre , de toute la zone qu’on frotte , il n’y a que la partie la plus prochaine de l’équateur qui puiffe approcher affez du conducteur , s’il eft droit ; les autres s’en trouvent trop éloignées, à caufe de la courbure du vaiffeau ; c’efl pourquoi bien des gens , fur-tout en Italie , en Allemagne , 8c même en Angleterre, préfèrent , à la figure fphérique , celle d’une groffe olive i ou d’un cylindre terminé par deux goulots ; mais comme ces dernières formes exigent plus d’a-dreffe 8c de foin de la part des ouvriers qui foufflènt le verre , on peut s’en tenir à la première, en garniffant, fi l’on veut , le bout du conducteur avec quelque frange traînante qui
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- Expérimentale. 277
- s’accommode à la ligure du verre. --
- ;; Quand Eunè des furfaces d’un XX. vailfeau ou d’une lame de verre vient Leçon, d’être frottée, celle, qui ne l’a point été,,fe trouve éîeftrifée comme elle,
- ^ produit les mêmes effets, pourvu néanmoins que toutes deux répondent à des milieux de même nature,
- &-qui foient compatibles avec la vertu él-eétrique ; car li l’une, par ëxemple , _fe trouve dans l’air libre ,
- & l’autre dans le vuide , il n’y a que celle-ci qui produife ordinairement des lignes d’Elecfricité : ces deux faits qui font très - dignes, d’être ob-fervés , feront amplement prouvés par la fuite.
- Le verre qui n’a qu’une médiocre épailfeur ( je crois qu’il en elt de même de toutes les autres fubltances éleétrifables par frottement ) elt plus prompt à s’éleétrifer que celui qui en a une plus grande : quand un globe ou un tube eft épais d’une ligne , il a allez de conlidance pour rélilfer aux efforts qu’on fait fur lui en le frottant ; & fon Electricité s’excite aifément.
- Quant la maniéré de frotter ? j’ai
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- XX. Leçon. Maniéré de frotter le verre.
- 278 ‘Leçons de Physique cherché long-temps & avec foin , quelle étoit la meilleure ; il m’a paru que le frottement foutenu ou réitéré dans le même fens, réulïiffoit mieux, que quand il fe faifoit alternativement en fens contraire. Ainli je préféré l’aêtion d’un rouet qui fait tourner le globe uniformément, & qui mene toujours les parties du verre le plus nouvellement frottées vers.le conducteur par la voie la plus courte , à celle d’un archet qui le feroit aller alternativement dans un fens & dans l’autre : & , quand je frotte un tube ou un bâton de cire d’Efpagne, je ne le ferre avec la main , que dans l’un des deux mouvements qu’elle fait en parcourant fa longueur,
- Le frottement le plus rude n’ell pas toujours celui qui a le meilleur iuccès ; j’ai remarqué au contraire que , dans les temps favorables à la vertu éîedrique , il valoit mieux frotter légèrement, que d’appuyer bien fort; & quand il ne fait pas un temps bien propre à ces expériences , ou que l’inftrüment eft fait d’un verre difficile à éleétrifer , c’eft par la durée du frottement
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- Experimentale. 279
- plutôt- que par fa violence , qu’on ......—
- peut efpérer de réuffir. XX.
- Si quelqu’un dans la vue de fe ^EÇ0N* procurer deux Eledricités égales , Desfrotte-entreprenoit de faire éprouver des JJf^uffifenc frottements égaux à deux globes de Pas P0lir différentes matières , il en v-iendroit également à bout j en les faifant tourner avec différent* la même vîteffe, en leur appliquant c°rj?5‘ des frottoirs de la même nature, des mêmes dimenfions , appliqués avec des degrés de preffion femblables entr’eux : tout cela fe peut faire aifément ; mais je lui donne avis que ces.parités, obfervées le plus fcrupu-leufement dans les moyens ; ne le conduiront pas au but qu’il fe pro-pofe ; parce que tel frottement qui conviendra pour bien éledrifer le verre , ne produira pas toujours le même effet fur la cire d’Efpagne , fur le foufre, ou fur toute autre fub£» tance.
- Les Phyficiens qui fe font appliqués aux expériences d’Eledricité , c.ho5x ne font pas bien d’accord entr’eux ^oWeinVae fur la matière qu’on doit employer employées à
- , , r, * r , 1 J frotter les
- de prererence pour frotter le verre corpséiearir à. les autres corps éledrifables. Les suc#»
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- 2'8o Leçons de Physique uns recommandent de frotter avec la main nue ; les autres veulent qu’entre la main & le corps que l’on frotte, il y ait une feuille de papier gris, ou une étoffe de laine , un morceau de peau de chamois faupoudrée de blanc d’Efpagne ou de Tripoli ; plufïeurs font tourner leurs globes , contre des couffinets de peau de buffle remplis de crin ou de quelqu’autre matière animale : d’autres font les leurs avec plufieurs feuilles de papier doré ou argenté, appliquées les unes fur les autres , ou avec des étoffes , dans le tiffu defquelles il foit entré de l’or, de l’argent, ou quelqu’autre métal.
- Il eft certain que tous les frottoirs ne font pas également bons, & qu’il y a un choix à faire , fur lequel la féconde & la troifïeme.feétion nous fourniront des lumières : je dirai feulement ici, comme par anticipation , que les matières animales & les métaux méritent la préférence , 8c que rien ne m’a jamais paru aufîi propre à cet ufage que la main nue, îorfqu’elle n’efl: point humide par îranfpiration ou autrement. J’ai
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- Experimentale. 281' remarqué cependant que tout le monde n’a point la main également XX. propre à éleéfrifer le verre ; & c’efl ^E?0N* fans doute ce qui a porté quelques Auteurs à fou-tenir, avec une forte d’opiniâtreté, qu’on devoir toujours donner la préférence aux couffinets : je la leur, donnerois moi-même en certains cas ; lorfqu’on a lieu de craindre, par exemple, que le globe n’éclate par une Eleftricité trop violente jointe à la force centrifuge que la rotation fait prendre aux parties frottées ; accident dont on a vu plu-fïeurs exemples, 8c dont j’ai eu foin d’avertir (a) ; mais ce ne fera jamais dans la vue de produire le plus grand effet poffibîe : quand je me fuis fervi de ma main nue, j’ai toujours frotté avec plus de fuccès , que je n’ai pu le faire avec des coufGnets de quelque efpece qu’ils fuffent.
- Quand il.êfï queftion de matières DmînSibw éledtrifables par frottement, il faut f fairfentre'
- 1 * r « A 1 c 11 les animaux,.
- bien le garder de confondre les corps &res marie-vivants, les animaux proprementresaniraalesr dits, avec ce qu’on- appelle commu*
- (a) Mémoires de l’Académie des Sciences1 > pag-444;&i?55,pag. jir.
- Tome VL A»
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- Ihi—M
- XX.
- L-eçon.
- Efprîts fo lets & autres feux de la me me nature#
- 282 Leçons de Physique nément mature animale , comme la foie , les cheveux , le poil , les ongles, la corne, les os, &c. Toutes ces fubftances donnent des lignes d’Eleélricité , quand on les frotte ; mais l’animal même n’en donne point. Perfonne n’ignore à préfent qu’on fait étinceller un chat dans l’obfcurité , en lui palfant deux ou trois fois la main fur le dos : s’il étoit rafé , cela n’arriveroit plus. Le foir, & fur-tout en hyver, il n’y a prefque perfonne qui ne puilfe faire étinceller fon linge, en fe déshabillant dans l’obfcurité, ou en tirant fes bas brufquement ; M. Symmer, Auteur Anglois, nous a donné fur cela des dilfertations & des expériences tout-à-fait curieufes , que j’ai répétées avec plailir, & qui m’ont conduit à quelques découvertes alfez intérelfantes (a).
- C’est à de pareils feux qu’il faut s’en prendre pour rendre raifon de ces prétendus Efprits folets qui s’affectionnent , dit-on , pour certains chevaux , ,6c qu’on voit quelquefois
- (a) Mémoires de l’Académie des Sciences !*758,pag, 244 & (ùiv.
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- Experimentale. ' 283 briller fur leur poil. Dans un temps fec & fraisl’étrille du Pàlfrenier & 3e morceau de ferge qui la fuit en frottant, éledrifent le poil de l’animal , & le fait luire ou étinceller d’une manière très-propre à effrayer Un homme fîmple qui n’a jamais entendu parler d’Eledricité.
- Si les Anciens euffent été au fait de cette vertu naturelle , comme le prétendent aujourd’hui quelques Erudits.., qui ne veulent rien devoir à leurs contemporains, Virgile n’au-foit pas-dû célébrer , comme un-prodige , cette lumière dont on vit briller la chevelure du fils de fon Héros. (a) ; car maintenant le plus mince Eledrifeur efl en état de produire un pareil miracle,
- Tous ces feux font certainement des'fignes d’Eledricité bien reconnus & bien avoués : il pâroit même que la chaleur animale y a quelque part ; mais on ne peut pas dire qu’ils-dé-pendent effentiellement d’elle; car on obtient de pareils effets en fai-
- (a) Ecce levisfummo de vertice vïjiis Juli
- Fundere lumen apex taEluque innoxia moltî Lamberejlamma comas 6* circum temporapafcu Yirg* Æneidos, Lib. 6Q
- Aaij
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- 284 Leçons de Physique -• llT " fant chauffer un drap, ou une fer-' XX. viette de linge uni devant le feu; Ôc Leçon, cn ]a fecouant; enfuite avec la main, ou autrement, dans un lieu privé de lumière : tous les corps qu’on fait étinceller de cette maniéré, devien-
- nent en même temps éledriques à d’autres égards ; ils attirent & repouffent comme du verre ou de la foie qu’on a frotté.
- chaufferies Chauffer les corps avant que de
- ïeurS飣^es ^rotter 5 eft une préparation ferparfrot- par laquelle on parvient d’ordinaire à les éledrifer plus promptement ou plus fortement ; mais il faut que la chaleur qu’on leur fait prendre, ne puiffe que les fécher (a) , de non pas
- sgmçat»
- (a) Prefque tous les corps éleélrifables, qui ont befoin d’être chauffés avant qu’on les frotte, doivent être expofés à une chaleur lèche ; cependant on peut citer aujourd’hui, comme une exception de cette réglé, l’exemple de la Tourmaline qui s’éledrife 'par la chaleur de l’eau bouillante : c’eft une petite pierre très-dure , brune, liflè & luifànte , qui Ce trouve dans l’Ille de Ceyban, & qui eft afièz rare. Le Lecteur qui voudra s’inftiruire plus particuliérement des propriétés de cette pierre, pourra conlulter l’HzJloire de l'Académie des Sciences 1717 , p.ag. 7 & fuiv. une Lettre du Duc de Noya Ca -rajfa, imprimée in-40, à.Paris en 17JP , deux
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- Experimentale. 28^ les amollir. Le foufre, lacired’Ef-pagne, les réfines, la cire des abeilles, ,&c. ne peuvent fe chauffer que très- ^ .peu ou point du tout ; le verre 3 Lambre, le jayet & les pierres précieu-fes , &c , peuvent éprouver une plus grande chaleur, & devenir parla plus éledrifables.
- J’ai remarqué que la chaleur produite parle frottement ne fuplée pas à l’adion du feu ; au contraire, quand le verre s’échauffe confidérâblement fous la main qui le frotte , c’elf un mauvais ligne; en tel cas , on n’a prefque jamais qu’une Eledricité foible & languiffante : je penfe que f le frottement pouvoit fe faire fans produire de chaleur, l’éledrifation n’en iroit que mieux ; car la vertu éledrique n’efl jamais plus forte que quand un léger frottement fuffitpour l’exciter. C’efl apparemment par cette raifon qu’on éledrife mieux par un temps frais, que dans une faifon chaude.
- En conféquence de cette penfée }
- Differtations Latines, Fune de M. Æpinus , l’autre deM.Wilke dans les Mémoires de l’Â-eadémie de Berlin pour l’année 1757, &ç*
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- 286 Leçons de Physique -— j’ai effayé d’éleétrifer mes globes XX. pendant un fort hyver, §c dans.un E»0M* lieu où le' froid étoit de g degrés plus grand que le terme de là congélation de l’eau; ma main, qui frottoit le verre étoit excelîivement froide ; & tant que cet état a duré , je n’ai obtenu qu’une foible électricité ; mais les lignes de cette vertu font devenus conlidérablement plus forts, îorfque ma main & le verre eurent été chauffés par le moyen, d’un réchaud plein de charbons allumés ; d’où je conclus que , pour bien élec-trifer par frottement, il faut que le frottoir Sc le corps frotté ne foient ni trop chauds ni trop froids.
- La marte <3u Le frottoir étant d’une matière
- frottoir,plus convenable, doit encore faire parmi moins . ,, , ~
- grande, u’eft tie d une grande malle ; un coulü-
- fhoïe1 “ndif- net » ^ ne communiqueroit pas à d’autres corps femblables à lui, c’eft-à-dire, difficiles à éle&rifêr par frottement, ne produiroit pas de grands effets par lui - même ; c’ell en partie pour cela que la main d’un homme eft ordinairement un excellent frottoir ; parce qu’elle tient à une grande maffe de nature femblable à la fienne ; &
- fcrentc.
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- Experimentale: 2S7 parla même raifon elle fait encore mieui fi la perfonne qui frotte eft XX. placée immédiatement fur le parquet S 0 dé la chambre.
- Quoique les frottoirs fe faffent toujours avec quelque matière fo-lide, & affez flexible pour s’appliquer plus exadement au corps élec-trifable ; cependant on peut exciter là vertu éledrique, par le frottement d’uriliquide: le mercure, par exemple, éledrife le verre en gliffant ou en coulant fur l’une de fes fur faces : fes balancements réitérés dans le tube d’un baromètre rempli au feu , non feulement font fuivis d’une lueur éledrique, mais ils produifent au dehors des mouvemens d’attradion & de répulfion.
- TROISIEME PROPOSITION.
- -Les corps qui ne peuvent point s'éleffrifer.
- ^ par le frottement, ou qui ne félecirifent quefoiblementpar cette voie, peuvent recevoir la vertu éleffrique par communication.
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- Pour communiquer la vertu électrique à un corps folide ou fluide a il
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- 288 Leçons de Physique faut, i°, le placer à une très-petite X X. didancé de celui qu’on a éledrifé par t r ç o n. frottement. Il faut, 2°, ( ceci eft éffen-tiel ) que le même corps foit féparé de tous ceux qui pourroient, comme lui, s’éledrifer par communication ; fans cette précaution,. l’expérience fait voir qu’il ne paroît autour de lui aucun des lignes ordinaires d’électricité , apparemment parce que tout ce qu’il reçoit palfe aulïi-tôt dans les corps contigus , & s’y dilîipe. -Mais comme un corps , tel qu’il foit , ne peut fe foutenir en l’air de lui-même, féparé de tous les autres, on fufpend ou l’on foutient celui qui doit s’éledrifer par communication , avec des appuis, ou avec desfufpen-foirs de verre , de foufre , de réline, de foie , âcc, qui ne font éledrifables que par frottement ; (a) & c’eft ce qu’on nomme ifoler.
- ( a) On ne peut pas dire absolument que le erre ne s’éledrifè point par communication ; mais il s’éledrife aflez difficilement par cette voie ; 8c quand il eft ainfi éledrifé, il n’en eft pas moins propre à ifoler les'corps : on peut-dire la même choie de-toutes les matières-vitrifiées*
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- L
- Experimentale. 289 III. Expérience.
- PR EPA RA T I O N.
- • \
- Ayanti - préparé un condudeur , comme dans la fécondé expérience du premier article, fufpendez à fon extrémité la plus reculée du globe ' une efpece de cage formée de trois tablettes de fer blanc , àflemblées entre quatre montants à fept ou huit pouces de diftance l’une de.l’autre :
- fig- 4- ; <r' • :
- ' Placez fur ces tablettes des corps de toutes efpeces ; de la viande crue, un oifeau vivant , un œuf , ! une pomme , du pain , des morceaux de bois., des plantes, des fleurs , des morceaux de foufre , un bâton de cire d’Efpagne, un vafe de verre bien fec & biennet; dans des poëlettesà faigner, de l’eau, de l’huile d’olives ;
- & dans, un petit vailfeau de bois, du mercure.
- Dès qu’on aura commencé à frottée le globe de verre, auquel répond de condudeur, examinez, les uns après_ les autres , tous les corps que vous aurez placés fur les tablettes, &vous obferverez ce qui fuit.
- . Tome VI» B b
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- 290 Leçons de Physique Effets.
- Vous verrez, i°, que, de tous ces corps expofés en même temps à l’action du globe, il yen aura qui deviendront très-éledriques, & qui en donneront des marques très-fenfibles; tels feront, l’eau , le métal, l’animal mort ou vif, le mercure, la pomme, l’œuf & les plantes vertes: 2°, Vous remarquerez que le bois fec, le pain & les végétaux qui auront peu d’humide , n’acquerront point une électricité à beaucoup près fi marquée : 30, Vous reconnoîtrez que le verre , le foufre, la cire d’Efpagne & l’huile n’en auront point du-tout, ou qu’ils n’en auront que très-peu.
- De cette expérience & des réful-tats de la 2e. de la 4e. & de la 5e. du ir. article, qu’il fautfe rappeller ici, vous pouvez tirer cette conféquence qui en: paffée en principe parmi les Phyfïçiens qui ont le plus étudié les phénomènes éle&riques, favoir, que plus un corps efi éleBrifable par frottement , moins il ejl fufceptible de s'élec-trifer par communication ; & recipro*? quement, que les matures qui s'éleffri'*
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- cet ufage , tZ d‘ta
- Experiment.a-le. 291 fentlemieux par cette âerniere voie, font les moins propres ,à devenir électriques XX. par la première. Leçon*;
- k ^
- . Application
- Les premiers condudeurs ont été Conduc-faits avec des cordes; 8c l’on a obfervé *euueîfe’ ^ que, celles qui étoient mouillées . tieres il con-valoient mieux pour cet ufage qu’étant.feches : c’eftparce que l’eau, qu’on ne peut éledrifer par. frottement , s’éledrife , on ne peut pas mieux, par communication,8c qu’elle porte avec elle cette propriété dans' tous les corps où elle fe trouve : on doit s’attendre auffi qu’une perche de bois verd s’éledrifera mieux que quand elle aura perdu fa feve, 8c qu- un cordon de foie ou de crin ne pourra tranfmetrel’éledricité, comme con-dudeur, qu’autant qu’il fera humide.
- On vôit encore par-là pourquoi tous ceux qui fe font appliqués aux expériences.d’éledricité, fe font accordés à faire leurs condudeurs avec des chaînes, avec. des fils ou avec des verges de métal, avec des tuyaux de fer blanc ou dé carton doré; 8c pourquoi ils ont toujours préféré les
- Bbij
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- 25*2 Leçons de Physique == vafes.de métal à ceux de verre ou de porcelaine , pour • contenir les li-° queurs qu’ils vouloient rendre, électriques, en éledrifant les vafes. Car c’efl une chofe univerfellement reconnue de tous les Phyficierïs élec-trifants, que le métal, tel qu’ilfoit, ne s’éledrife jamais par frottement ; d’où il fuit qu’il eft très - propre à recevoir l’éledricité d’un autre corps, & à la tranfmetre : il en efl: dé même des animaux, quelle La diflance à • peut s’étendre par les moyens des condudeurs, n’eft point déterminée ; il n’efl pas même facile de le faire , parce que cela dépend du concours de plufieurs. circonflances , qu’on ne réunit pas toujours quand on le veut, & peut-être-de plufieurs autres encore que nous ignorons ; mais lî quelqu’un entreprend.jamais de réfoudre cette queftion , il ne faut pas-• qu’il confonde , comme quelques Auteurs ont fait, ce phénomène particulier, qu’on nomme VExpérience de Leyde ou de la Commotion , 8c dont je parlerai dans la fuite', avec Fëlec-tricité. commune & proprement dite 3
- , '1
- laquelle l’éledricité
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- - -Experimentale. ‘293 qui .fe manifelle autour des conduc- "== ..teurs par des mouvements Tattra&ion ôc de répulfion , par des aigrettes ^ .îumineufes. ; -qui dure un certain temps après qu’elle^a été excitée* ou communiquée , & qui né fubfifle que dans les corps ifolés; -Tous.les effets de'celle-ci annoncent vifiblement
- » <r * î
- que la matière éleftrique eft animée d’un mouvement. progreffif qui la tranfporte réellement ; au lieu-que le .cas fingulier de la commotion ne paroît être qu’un choc ou une per-cufîion inftantanée , que les parties contiguës de cette même matière fe communiquent les unes . aux autres fans fe déplacer : le fon & le vent font des mouvemens de l’air : feroit-il permis à un Phyficien de prendre indifféremment l’un pour l’autre , s’il s’agiffoit de mefurer leur vi.teffe ou leur étendue ?
- Or cette éledricité*, qui ne fe "tranfmetquepardes conducteurs ifô-lés , & qui fe nianifefte par les lignes extérieurs dont je viens de faire mention; cette vertu, dis-je, a été portée à plus de 1200 pieds par un cordeau tendu• en plein air , Ôc foutenu de
- Bbiij
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- 2p4 Leçons de Physique *. - diftance eh diftance fur des cordonnets
- x X. de foie ; je penfe qu’il eft très-pof-Leçon. jg la faire aller deux ou trois
- fois plus loin, & même davantage fi la corde eft mouillée , ou bien li l’on emploie en fa place un fil ou une chaîne de métal.
- longueur^1^ La vertu électrique fuit le conduc-dans quelle teur, non feulement en ligne droite, «ire&ion* encore dans toutes les diffé-
- rentes directions qu’il prend, fans qu’on s’aperçoive d’aucun déchet ; cela eft commode, en ce que par des retours multipliés , on peut renfermer un très-long condudeur dans un efpace médiocre ; & de plus , on peut par le même moyen rapprocher les deux extrémités l’une de l’autre, pour mettre l’obfervateur à portée de juger par lui-même des effets qu’il produit par l’aCtion du globe.
- Cerfvoiant L*1 certain temps de l’année , fur-sleftrisue. tout lorfqu’il y a des nuages orageux, il régné dans l’air une électricité qui fe communique à tous les corps ifolés qui font de la nature des conducteurs; mais cette vertu eft ordinairement plus forte à une certaine diftance de la terre : on a imaginé d’aller au
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- Expérimentale, ipf devant d’elle avec un cerf-volant,
- & de la faire defcendre par-là corde XX. avec laquelle on gouverne l’inftru- L£(£oN* ment. L’ingénieux Auteur de cetté invention (a), agiffantpar principes , fila la corde, avec Un fil delatôn , ôc par ce moyen il fe procura des feux: électriques, tels qu’on n’enavoit ja~ : mais vus, & qui doivent rendre cir-confpe&s tous ceux qui feroient tentés de fe livrer à de pareilles épreuves;
- On a cherché à favoir fi rélédri* cité fe communique à deux corps de tnaffe* même nature , en raifon de leurs maffes : plufieurS Phyficiens ont fait des expériences relatives à cette queftion ; j’en ai fait aufifi ; &.tout bien confidéré , il me . pàroît,, i°, que la communication dé la vertu électrique ne fuit ni la proportion des furfaCes ni celle des maffês :
- 2°} qu’un corps mince, toutes chofes égales d’ailleurs , reçoit plus promptement ôc plus facilement qii’un plus
- (a ) M. de Romas, Lieutenant affefTeur au Préfîdial de Nérac. Voyez les Mémoirës de Mathématique & de Phyfïque préfèntés à l’A-î cadémie.par les Savants Etrangers, Tom, 11y
- îaê•
- B b îv
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- XX. Le ç on.
- De quelle
- ferme»
- D’une feule pièce, ou de plufieurs mi-fes bout à kour,
- '2.96 Leçons de Physique épais, toute l’éle&ricité dont.il efi: capable :3e*, qu’un corps qui a' beaucoup - de , malle à furfaces égales , s’éle&rife- plus fortement que celui qui en a moins, pourvu que la fource d’où il tire fa vertu, puilfe y fournir*; O*.
- De quelque forme que foient les mafles, elles reçoivent la vertu électrique : je l’ai communiquée au plus haut, degré à des enclumes & à des barres deferde 10 pieds de longueur, péfant ijo liv. Je conviens cepen-> dant avec le P. Gordon & avec M. le Monnier, qu’un conducteur un peu long fait ordinairement ‘mieux qu’une égale quantité de matière qui feroit ramaiïee & comme arrondie.
- . Il n’efl point abfolument néceflaire que le .conducteur foit d’une feule piece ; plufieurs verges de fer mifes bout à bout les unes des autres ; une file de Soldats ifolés qui fe donne-roient les mains, conduiroient l’E-le&ricité comme une corde ou un fil
- . (a) Voyez mes Recherches fur les.Caufes particulières des Phénomènes Eledriques, quatrième Difcourt, & les Ouvrages qui y font cités.
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- Experimentale. 297 . de fer d’un feul bout. On peut même ?— interrompre la'continuité des parties, X X.
- par des intervalles de fix .pouces , Leçon, d’un pied , Sc quelquefois encore plus grands , fans que l’Eleétricité ceffe de fe- porter d’une extrémité à l’autre du conducteur. M. Dufay3 a fait plus; il a placé entre ces parties féparées , difféfents corps tant folides que fluides , il y a mis de la flamme; Sc la vertu électrique s’elt communiquée au travers.
- Cette derniere épreuve femble fa-vorifer l’opinion de MM. Waitz Sc Jallabert , qui prétendent que la flamme ne détruit point l’Eleétricité, qu’elle peut même lui fervir de véhicule , Sc faire l’office de conducteur.
- M. Dutour Sc moi , avons fait dés expériences dont les réfultatsne me ramènent point au fentiment de ces deux Auteurs. Je prie le Leéteur qui s’intéreflera à cette queflion , d’examiner les raifons de part Sc d’autre. (a).
- On ne peut prendre trop de .pré- Ifo]ement
- caution -pour bien, ifoler les corps des Conducteurs»
- (a) Recherches fur les Caufès particulières des Phénomènes Eleâxiques , troifieme. Dif cours , gag, ip8 , &fuiv*
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- XX.
- Leçon.
- De quelle matière on doit faire les fupports pour iioler.
- 25)8 Leçons de Physique qu’on veut éledrifer , parce que la moindre communication avec le plancher, avec les meubles de la chambre ou avec les perfonnes qui affilient aux expériences , eff capable de faire difparoître les effets de la vertu éledrique ; cependant je dois dire ici, qu’en certain cas, (qui font rares à là vérité,) l’Eledricité a tant d’énergie, qu’on l’a vu fubfifter dans des condudeurs qui n’étoient pas ifolés de tout point.
- La foie, le foufre, les réfines , la cire d’Efpagne & celle des abeilles, font les matières dont on fâit ordinairement les fupports de conducteurs ; on y peut joindre le bois bien féché au four , & frit enfuité dans l’huile bouillante ; j’en ai fait des fellettes qui me réuffiffent affez bien & dont je rends grâce aüP.Ammerfin, Minime , Auteur de cette invention.
- Quand les corps ne font pas trop pefants, on les éledrife fur des fupports de verre, hauts, pour le moins, de huit à dix pouces : on feroit mieux de les placer fur un fimple carreau de vitre , qui feroit pofé lui - même fur quelque matière éledrifable par
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- I - x
- H Experimentale. 299 communication : c’efl M. Dutour ji'...-1 ", qui a fait le premier cette réflexion, XX. « ôc qui Ta juflifiée par de bonnes expériences (a). Celle de Leyde devoit nous éclairer fur cela : l’eau que contient la bouteille ne s’éleétri- ' fe jamais aufli bien que quand cette bouteille efl mince,& qu’elle eft placée fur un fupport de matière élec-trifable par communication , & qui li’eft point ifolée. *
- Comme on efl: dans l’ufage de faire fondre les matières énoncées ci-deflus, pour les‘'couler dans des moules Ôc en faire des gâteaux , je dois avertir qu’il faut attendre qu’ils foienf bien refroidis, ôc bien repofés, avant que de s’en feirvir ; j’ai remarqué aflfez Cdnftamment, que1 quand ils font nouvellement faits, ils ne font pas aufli propres à ifoler les corps , qu’ils ont coutume de l’être au bout de quelques mois.
- ( a ) Mémoires 'de Mathématique & de Physique, présenté? à l’Académie par des-Savants Étrangers, Tom. If, pag. $16*
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- XX. LÊ'c 0 N.
- V *
- Signes ordinaires de la vertu éleo tri<juet
- 300 Leçons de Physique Article Troisième.
- Des Signes par lefquels la vertu êleBrique Je.manifeJïe. .
- ' . ' . .S •> '
- . Attirer & repôuffer ides corps -légers qui font aune' diftance conver nabie ; faire fentir fur la peau une imprèflion femblable à peu-près à celle du coton bien cordé, ou d’une toile d’araignée, qu’on rencontreroit dotante en l’air ; répandre une odeur qu’on peut comparer à celle du phof-phore d’urine ou de l’ail ; lancer des aigrettes d’une matière enflammée 5 étinceller avec éclat ; picquer très-fenfiblement le doigt ou toute autre partie du corps qu’on préfente de près ; mettre le feu aux liqueurs ou aux vapeurs fpiritueufes ; enfin communiquer à d’autres corps la faculté de produire ces mêmes effets pendant un certain temps , voilà les Agnes les plus ordinaires , d’après lefquels ori a coutume de juger fi un corps eft actuellement électrique y & fa vertu paffe pour être d’autant plus forte , que chacun de ces phénomènes fe manifefle davantage, ou qu’il a plus
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- . ; Experimentale. 301
- de durée. Tout cela eft fuffifamment__
- prouvé par touteslesexpérierices çlu ;
- premier & *,du fécond article. Leçon.
- En appuyant Ton' .jugement fur' toutes 'ces preuves enfemble , on ne rifquera pas de fe tromper, pourvu que l’on confidere l’EIe&ricité ,5 comme l’aétion d’une matière à qui l’on fait prendre certain mouvement, non-feulement dans le corps que l’on4 frotte , ou fur lequel onfa.it agir les inftruments d’Eledricité mais encore dans ceux qui l’environnent ou qui le.touchent. Car ,ces effets exté-, rieurs étant toujours l’adion de la matière éleétrique , on ne rifquera rien dé conclure que cette vertu eff plus ou moins forte , quand on verra augmenter ou diminuer cette a&ion n>ême dans laquelle on la fait çonv fifier. ' . : ,
- Mais fi l’on regarde le corps frotté Equivoques ou le condudeur ifolé , comme l’u- biea nique agent des effets extérieurs, en vertu d’un certain état qu’on lui a fait prendre , d’une matière qu’il anime , ou qu’il tranfmet; & fi, pour décider du degré de vertu qui appartient à ce corps, on fe permet de
- cas»
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- XX.
- Leçon.
- 302 Leçons de Physique confulter , à fon choix, quelqu’un des lignes dont j?ai fait mention , en excluant les autres, je vois qu’il ÿ aura bien des . .cas où l’on pourra porter un faux jugement ; car je crois avoir bien prouvé , il y a plus de quinze ans (a), que tous ces phénomènes que l’on ,prend communément comme les marques d’une Electricité plus ou moins forte, peuvent s’augmenter ou s’affoiblir , quoique le globe & le conducteur ifolé per-féverent toujours dans le même état, ou du moins fans qu’on ait des rai-fons fuffifantes pour croire qu’ils en aient changé : j’ai fait plus , j’ai prouvé la propolition fuivante.
- (a) Mémoires de l’Académie des Sciences I747»^I£> » 03 & fuiv.-Recherches lùrles Cau-fes'particulières des Phénomènes élèftriçùes ,? deuxieme Difcours.
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- Expérimentale. 303 PROPOSITION.
- Un corps que l'on n'a nullement intention d'éleftrifer , & que Von regarde communément comme ne l'étant pas 3 fait quelquefois d'une maniéré très - marquée , tout ce qui annonce une forte ElePricité , attrapions , répulflons , attouchement d'émanations inviflbles , aigrettes lumineufes, étincelles, pic-qûres , inflammations , Grc.
- Je vais rapporter ici quelques-unes des expériences qui m’ont fervi à prouver cette efpecè de paradoxe.
- I. Expérience.
- T? R £ PA RA TI O N.
- Si l’on éledrife un grand plat rempli d’eau , dans lequel on ait mis flotter des petites boules de liege ou de verre foufïlé ;
- E F P £ T S.
- Tous ces petits corps éledrifés par communication, font attirés fen-fiblement par-tout ce qui n’eft point éledrique , comme on fait qu’ils le feroient par un corps éledrifé, s’il ne î’étoienr pas eux-mêmes,
- XX.
- Leçon,
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- XX.
- Leçon»
- 304 .Leçons de.Physique • IL Expérience.
- P R £ P A. R A T I O N . .
- -• Laiffez tomber, fur un tube ëlec-trifé, une petite feuille de métal ; attendez un inflant que la répulfion éleétrique fen ait féparée , & entretenez-! a flottante en l’air, en tenant le tube au-deffous d’elle.
- E £ F £ TS.
- Si vous préfentez le bout de votre doigt à ce petit corps ainfi fufpendu en l’air, vous pourrez remarquer que non-feulement il fe jette avec préci-. pitation fur le doigt non éledrique qu’on lui préfente , mais aufli qu’il réjaillit immédiatement après de la même maniéré , ( quoique moins fortement), qu’il efl repoufle par le tubequi l’a électrifié : ce dernier effet efl: plus fenfible , fi au lieu de votre doigt,vous préfentez àlapetitefeuille un écu ou quelqu’autre morceau de métal au bout d’un bâton de cire d’Efpagne.
- III. Expérience.
- Préparation.
- Que l’on fufpende avec un fil de
- foie,
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- E x P t R I M E N T A L E. 3.0 £ foie , Une groffe. aiguille à coudre, entre deux timbres de métal, dont l’un foiteledrifé par communication 6c l’autre non ifolé. -
- Y ' j - t > . . * # *
- * / : „ t .a s
- Om verra l’éguille aller perpétuellement de l’un à l’autre timbre , commefi elleétoit également-attirée &r,epouffée,par les deux • de forte que fiJ^onjne le fait pas d'ailleurs,, on aura peine -à .deviner par la feule infpedion ,;Jeqiiel.des deux reçoit l’Eledricité du globe. -,
- MMSBOnHA.
- . - . <4»
- XX.'
- L E Ç O No'
- R £ F JL E X ï ÔN Si
- rnm,. *\ .... .
- Ces- expériences & une infinité d’autres que je-ne puis rapporter ici, prouvent donc qu’un corps, fans être diredement éledrifé, peut attirer & repouffer les corps légers ; qu’on lui préfente ; 6c que ces mouvements alternatifs 5 qui font de véritables lignes d’Eledricité, peuvent fe montrer d’une maniéré équivoque , 6c ne nous pas défigner à coup sûr le corps à qui la.vertu éledrique eft communiquée immédiatement. On me dira-Tome VL C c.
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- 30^ Leçons'de Physique , ^ peut-être,que la prétendue attraction du timbre non ifolé fur l’éguille l celle dù doigt fur les boules flotantes, ou fur la petite feuille de métal fuf-pendue en l’air, ne font que des apparences trompeufés ôc - que la vertu qui produit ces mouvements, réfide en réalité dans le petit corps qui fe porte vers le doigt ou vers le timbre non électrique : femblable en cela à un petit aimant fufpendu au bout d’un fil, lequel fe précipite fur une enclume , parce, que cette grande maffe de fer ne peut venir à lui. • Hé bien quand cela feroit ; quand je dévrois considérer ôc le Magné-tifme ôc î’Ele&ricité comme deux vertus uniquement réfidentes^ dans les fujets qu’elles qualifient, c’eft-â-dire, la première dans la pierre d’aimant Sc dans le fer aimanté , ôc la fécondé dans le corps frotté ou dans le conducteur ifolé fur lequel on fait agir le globetout ce qui pourroit réfulter de cette- considération, qui ne convient gueres à la Phyfique d’aujourd’hui, c’eft que les attractions ôc les répudions , tant magnétiques qu’éleCtriques, peuvent
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- Experimentale. 307 fions tromper dans bien des occa-fions où il s’agit de décider entré XX. deux corps, lequel poffede réellement ** Eǰ N« en foi la vertu qu’elles annoncent ;
- 6c c’eft précifément ce qüe j’ai énr trépris de prouver.
- Mais je prétends faire plus ; après' avoir montré précédemment que' l’Ele&ricité n’eft autre chofe qu’une certaine matière en mouvement, 6c en continuant de confidérer1 fes phénomènes comme les effets d’une caufe vraiement mécbanique , je me flatte de prouver folidement , tant par les expériences que je viens de citer , que par celles qui vont fuivre, je me flatte, dis-je, de prouver que les corps non ifolés qui font expofés à l’aétion dés corps éleétrifés, ne font pas des êtres purement paflifs vis-à-vis d’eux, mais qu’ils contribuent réellement 6c d’une maniéré efficiente à toutes les apparences' extérieures qui annoncent la vertu éle&rique.
- IV. Expérience.
- P R J£ PA RA T I O N,
- J’éîe&rife fortement par le moyen' drun globe de verre , une perfonne
- C c 1 ji
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- 308 Leçons de Physique r '7 — qui fetient debout fur un gâteau de XX. réfine : en continuant de l’éledrifer Leçons ajn(i ? je lui fais étendre la main qui ne touche point le globe, dans une fituation verticale ; une. autre per-, fonne qui n’eft point ifolée de même, mais Amplement debout fur le plancher étendant le bras horizontalement , préfente un doigt vis-à-vis cette .main à une .difiance de 7 à 8. pouces. Voyez la Figure 5.
- ‘ . E F F £ T s.
- - r • *
- i°, Il fort de ce doigt non ifoîé une matière invifible qui fait contre la main éledrifée un foufHe très-fenfi-ble , & tout-à-fait femblable à celui qu’on a. coutume de fentir au - delà des aigrettes lumineufes d’une barre de fer qu’on éledrife.
- 20 , Si l’on approche le doigt plus près de cette main éledrifée comme à la difiance de trois pouces ou.ua peu moins, cette matière invifible qui ne faifoit qu’un foufHe, s’enflamme alors avec une forte dé bruif-fement, & fe fait apercevoir fbus la forme d’une belle aigrette B, qui ne différé point de celles qu’on voit.
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- Experimentale. 30c? briller au bouc de là barre de fer qu’on éledrife', fi ce n’ell qu’elle fouffre ordinairement quelques intermittences, & que fes éruptions font accompagnées d’un plus grand bruit.
- 30, En approchant le doigt encore plus près de la main éledrifée, on voit l’aigrette lumineufe dont je viens de parler, fe 'reiïerrer & former un trait de feu fort vif Ci qui. éclate avec bruit & avec douleur de part & d’autre , comme il arive en toute autre occafion, quand on s’approche, pour toucher un corps fortement éledrifé.
- 40-, Si la perfonne qui eft fur Je gâteau de. réfine , & que l’on continue d’éledrifer, tient en fa main une cuiller de métal pleine d’efprit-de-vin un peu chauffé fur des charbons ardents , l’aütre perfonne qui n’efl point ifoléë y met le feu avec le bout de fon doigtD, en le portant un peu brufquement à quelques lignes de diftance au - defius de la liqueur. ' • •
- 5* ? , L’aigrette de matière enflammée , & le fouffle dont nous avons fait mention dans. les deux premiers
- XX,! Leçon*
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- ' ^to; Leç'ons dê Physique "—* réfultats, font fentir l’odeur de phof-XX. phore ou d’ail abfolument de la Ieç°n. même maniéré que les extrémités d’un corps qu’on éledrife pendant un certain temps par communication. Et l’on obferve tous ces mêmes effets, fi, au lied du doigt, on préferité le bout d’une verge de fer ou de quel-qu’autre métal, à la main, au vifage , êc quelquefois auffi à tout autre endroit du corps de là perfonne qü’on éle&rife. malgré Tinterpofitioii des habits.
- On reconnoît donc -par le. détail de cette expérience , qu’il e.fl: des cas où l’on voit faire à un corps qui eft confidéré comme non électrique, tous les effets que l’on prend communément pour les lignes les plus certains d’une Electricité bien décidée ; de forte qü’en pareille occafion fi l’on appercevoit ces phénomènes par une porte ou par une fenêtre entr’ouverte , qui empêchât dé découvrir l’appareil, & qui ne laiffât voir que les effets, il feroit bien difficile , je pourrois dire impoffible, de décider à coup fur quel feroit celui des deux corps fur lequel agiroit ûn~
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- Experimentale. 311 médiatement le globe , & que l’on devroit regarder comme poffédant én foi la vertu éleéfrique , en fuppo-fant qu’on ne la dût reconnoître que dans 1’ùn des deux feulement. Faifons voir maintenant que chacun de ces effets peut augmenter ou diminuer par certaines circonftances 9 & fans qu’on ait lieu de croire que le globe ni ,le conducteur ait changé d’état. !
- V.: Ex perie nce.
- P R EPA RAT IO N,
- EleCtrifez un .homme qui ait les deux mains libres , co/?ame dans la fig. 6 ; qu’il en tienne une étendue au-deffus d’une platine de fer blanc A, fur laquelle oh ait répandu des fragments très- menus de ces feuilles de cuivre dont les Verniffeurs fe fervent pour enjoliver leurs ouvrages,# que cela lui foit préfenté par un autre homme non ifolé ; qu’il porte pareillement fon autre main au-delfus d’un gâteau de réfine B, ou d’un pain de cire bien uni fur lequel on ait répandu pareille ' quantité de ces mêmes fragments.
- XX.
- Leçon*
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- 3 32 LeçoN>,de-Physique '-Effets,"' ‘
- Quelque foin que l’on âitprispouir rendre ces petites feuilles,de,une,tal également légères de, partie d’autre,. ôct quelque attention que l’on tait de tenir cenes-ei, & celles-là à égales difiances des deux mains éledrifées., on remarquera -conjlammenf -que celles qui font pofées fur îefer blanc, font attirées & repoufîées bieii plus, vivement que les autres ;q&que fi on les tient à des difiances inégales , ce font les premières quf font attirées, de plus loin.
- On ne peiu pas dire raifonnable-ment que l’une des deux mains de la même perfonne . reçoive .du' globe plus d’Eleéiricité què l’autre :T au refie il feroit aifé de prpuver que cela n’eft pas , en faifant changer de plàce . au gâteau de cire , & à la feuille de fer blanc : il eft vifible que, la différence des effets yientqnique-, ment de celle des fupports, furlef-. quels on a mis les .petites feuilles ,de, métal; & nous en dirons la raifon. dans un autre endroit»
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- ÏT • E X B E R IM E N T A'L E. ’ T 3 13
- '"'"ÿîi'Ê X P 'Ê R I E N C E.“'" ’ ' X*X
- •-. I •' .:V‘, (. s. , . ,• - A<*•
- , r ; v,-. •* , Leçon.'
- *_.’d:£;3V r "e\pÏ4 R 'a 't l à N. " i ; }
- Que 'Ton füfpende fdr - la1 meme ligne , & avec des fils de même longueur, i°y une feuille dé cuivre battu C (jîg. 7. ) qui ait environ* d pouces de diamètre 5 2°, à quinze pouces de diflânce fur, là’même'ligne, un" fragment d,üne'pareillefeuille£,>maisqux n ait .tout au, plus qu un demi-pouce de largeur; 30 , enfin ’une lame .extrêmement mince de cire blanche D, de la même gràndëur&de la même figure; que-Ja plus;,grande .désrdeux feuilles de métal. Qu’on préfente en-fuite vis-à-vis de ces trois corps , 6c parallèlement à la, ligne dans laquelle font, leurs centres ,* un. tube de verre bien ; éle&rifé,; :cornme,.o,n voit par la Figure 7., } (
- M .irci
- ;.i * •**%
- • ; - E'F'F 'k T S.
- *. ;jc :r
- _ On verra , prefque toujours’da
- grande feuille de . métal , C ne faire qu’un petit.mouvement, vers le tube;, , tandis que. la, pire D paxoîtrconflam-ment attirée , :&-d’unèmâniere trèsr fenfible ; on remarquera aufïi que le Tome VIt D d
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- XX. Le ç'ûn
- 314 Leçons de Physique ^mouvement de la plus petite feuille r de métal E, tant pour‘être attirée • que pour t être-repouffée,'fera bien plus yif que», celui des* deux autres corps’. ‘"y-'’- ; •
- . . Le même tubeparoît donc plus éledrique ,, fi l’on en. juge rpar les mouvements delà cire, que fi;Ton s'en rapporte à-ceux qu’il, imprime à la, grande feuille ..de . métal.; &'les deùx feuilles de cuivre qui ne different .entr’elles que par la grandeur, indiquent encore des degrés d’Elecr. tri cité fort différents. •,...........
- r AVII. ~Ê:X''P: ERÏE N'c
- V.j. î '’ltOi.'i " Y î: l •
- . ...... P. R. £ PARA T 2 O M. , • ; .
- %. . c ‘ / *. . < „ . . - ;? :• * i \
- Ëledrifez un tube de-verre ou un
- r r
- globe & communiquez avec l’un ou avec l’autre lâ vertu éledriqué àvune barre de fer , ou a un-tuyau de fer^ blanc ifolé ; comparez entr’elles les impreffions que pourront faire fur la peau dé'votre v.ifagé les émanations invifiblês de ces ' différents - corps éledrifés ppôur favoir quelles, font lés-plus fortes ? où celles qui fe font
- •fe'ntir-à 5 une plus grande diftançë,
- N. -, : * i-iïn t nr .. -!o ; r -c:
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- Experimentale. 315?
- Effets,
- Il. elt certain qu’en faifant cette L comparaifon de la maniéré que je viens d’indiquer , vous trouverez les écoulements qui viennent du verre frotté , plus fenlîbles , ôc agilfant de plus loin que ceux, du conducteur ifolé.. ...
- . Cependant vous pourrez obferver en même temps que tous les autres lignes d’EleCtri.cité font commune-! ment plus forts de la part du conducteur , que de la part du globe ou du tube ; les aigrettes & les étinceE les qui fortent du verre, ne font pas comparables pour la grandeur , nî pour la force, à celles que donne la barre de fer ifolée ; & fi l’on veut produire de grands effets , c’ell par î’EleCtricité communiquée qu’on y parvient, plutôt-que.par celle qu’on excite en frottant. ?
- Les émanations électriques qurfe font fentir par leur choc contre la peau ou par leur odeur, & qui font alfurément des. fignes d’EleCtricité bien certains, ne peuvent donc fer-? vit à déterminer fon degré* de. force}
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- 316 Leçons de Physique r " fi les corps éle&rifés, que l’on com-XX. pare entr’eux , ont acquis leur vertu l'£ç°n.® par différents moyens, puifque ces effets , comme on vient de le voir , font communément plus ou moins fenfibles, félon la maniéré dont un corps a acquis fon Eledricité, par frottement ou par communication. On verra même par des obferva-tions que je rapporterai ci - après , que ces émanations venant du même corps , peuvent fe f^ire fentir plus ou moins fortement dans certaines circonftances qui ne changent rien à Pétât du corps éledrifé, mais feulement à celui de fObfervateur qui les éprouve.
- VIII. Expérience.
- P R £ PA RA T J O N,
- Eledrifez un conducteur qui foit un tuyau de fer blanc de deux pouces de diamètre ou environ , fur y à 6 pieds de longueur, & ouvert de part d’autre. Obfervez d'abord tous lés lignes d’Eledricité qu’il donnera, dans cet état ; enfuite bouchez le: .bout qui eft le plus reculé du
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- Experimentale. 317 globe, av.ec une piece de métal fo-lide j qui foit terminée en pointe courte & fort moufle, bien ârron- ^
- die j & fans aucun angle.
- * . ' v
- E F F £ T S*
- Vous remarquerez infailliblement en multipliant les épreuves, que tous les autres Agnes d’Eledricité fubAf-tant à peu-près les mêmes dans les deux cas * les aigrettes qui paroiflent au bout du condudeur dans le premier , font très-différentes de celles qu’on voit dans le fécond ; celles-ci fort grofles , 8c fournies de rayons très-denfes, s'élancent avec bruit,
- 8c par intervalles ; celles-là plus continues, reflemblent à une frange de lumière , plus rare d’un feu plus léger ; de forte que A l’on n’avoit égard qu’aux aigrettes , pn croiroit volontiers que la vertu éiedrique du condudeur eft d’abord foible , 8c enfuite beaucoup plus forte.
- Dans les intervalles de temps où les aigrettes ne paroiflent pas au bout de la grofle pointe , ou bien dans des circonflances défavorables à la vertu éiedrique, A les aigrettes ne
- D d iij‘
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- 31B Leçons 'de Physique
- _! ' '."isisfi paroilfoient point du tout , on les
- XX. fera naître en approchant le plat de Leç on. ]a main de l’endroit ou on les attend.
- • Ce derni'er réfultàt prouve encore que la proximité de certains corps peut faire paroître des aigrettes où il h’y en auroit pas , oü augmenter la grandeur ôc là force de celles qui fe-roiènt foibles, Ôc lé tout, fâns que les autres lignés annoncent ni plus ni moins dÆlé&ricité dans lé conducteur ou dans lé globe.
- Et cominë lès étincelles font formées par des aigrettes dont les rayons fe condenfent, ôc fe réunifient ên un feul trait de feu , on doit s’attendre que les mêmes caufes qui augmentent celles-ci, rendront àulïi celles-là plus fortes ôc plus apparentes.
- Quant à la douleur plus ou moins grande que les étincelles font fentir, c’ell èncore une oecàlion d’erreur pour quiconque ne voudra confulter que ce ligne d’Ele&ricité ; outre qu’il y a des perfonnes moins propres que d’autres à exciter ces feux , il peut arriver que la même , ôc avec le même doigt, les relfente plus ou moins, parce qu’elle les aura reçus à quel**
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- É X P Ê,R 1 M É N T A tÊ.. ' 3 Ip que endroit » de la vp‘eaii -plus' *
- moins fenfible. r; . X X.
- > \ ) “.‘n ' Leçon.
- il E F L Ê X I O N Si ; f
- Par les « quatre premières expériences denet .article, on voit que le corps' non éledrifë ,1 ou réputé tel, produit vis -à-vis dè celui qu’on éleftrife tous les lignes ordinaires d’Eleéfcricité on .voit par les quatre dernières que tous ces phénomènes., lors même ^qu’ils font prodûits.par un •corps éle&fifé , font fujets à.des-variations confidérables, occafionnées par des caufes .étrangères : faut-il conclure delà'que nous.ne pouvons porter aucun jugement :certàin fur îê ;fuj et où : rëfidë : véritablement l’E-ledricité, ni fur les différents degrés de force que cette vertu peut avoir ?
- Ce feroit prendre un parti outré : je penfe que nous ferons plus-fagement, en réformant nos idées, fil?expérien-ce nous:y contraint, & en1 profitant des leçons qu’elle nous donne ; pour ne point attribuer a la caufe.principale ce qui n’eft dû qu’aux circonf-‘tances. > ,. ' .
- ' Nous nous fommes. accoutumés, à
- D d iv
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- %2ô Leçons-de Physique croire5 & à*dire qu’un corps ne peut s’élè&rifer qu’auçant qu’ili.*efl ifolé : en prenant cette réglé au.pied de la lettre, nous nous fommes accordés a nommer non.éleStnfé ou non ékEtri-que, celui qui n’eft pointJfolé,1 & fur •lequel on ne fait point agir immédiatement le globe ou le tube de verre. Mais devons-nous maintenant appel-lér de ce nom, d’une maniéré àbfolue & fans correftify un corps à qui nous voyons faire prefque toutr.ce qui -annonce l’Eledricité d’un Iconduc-teur ifolé ? L’homme dé la quatrième expérience qui eft debout fur le plancher, eft-il dansfon état naturel quand il fort du bout de : fon doigt un fouffle très-fenfible, des aigrettes lumineufes, des étincelles qui éclatent avec bruit Ôc avec douleur&c ? 'Peut-on dire que le fujet de ces phénomènes , univerfellement: reconnus pour être des lignes d’Eieétricité, ne foit point affefté dé cette vertu?•
- . Mais cet homme ,’ me dira-t-on ,' ne produit ces efFets que par le bout de fon doigt, bien différent en cela des conducteurs ifolés, dontLElec-trieité fe.manifefte de toutes parts.
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- Experimentale. 321 . - Je conviens de -cette différence; j’avoue que l’homme dont il s’agit, n’eft point éledrique au point d’en donner des marques par toutes les parties de. fon corps ; mais pour être 'éledrique & pour en porter le nom, faüt-il qu’il reffemble de tout point à un condudeur ifolé : fi cela étoit, on ne pourroit pas dire qu’on fe fait éledrifer quand on fait fur foi-mêmé l’expérience de Leyde ; car celui qui reffent la commotion , n’efl point éledrique à la maniéré d’un condudeur ifolé. *
- Et d’ailleurs qui nous affinera que cet homme, qui ne montre des figues d’Eledriçité qu’au bout de fon doigt, n’en donneroit point par toutes les autres parties de fa perfonne, s’il étoit vis-à-vis d’un corps beaucoup plus éledrique que ne le font nos con-dudeurs ifolés dans les cas ordinairesf * Pour, moi, il me femble qu’on doit nommer éleftrique, ou regarder com-me-élettrifé, tout corps en qui la matière éledrique produit quelque effet extraordinaire , tout corps qui devient le>fuj et de quelque phénomène d’Eledriçité , fauf à déclarer de
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- XX.
- LtE Ç O N.
- Deux fortes de Conducteurs ; les uns ifolés, les autres non ifolés»
- Carillon éle&rique; application qu’on en peut faire.
- 322 Leçons de Physique quelle maniéré il a acquis cette qualité , & en quoi fon état différé de' celui d’un autre corps autrement af-fedé de la même vertu.
- Sur .ce pied-là je diflingue deux fortes de condudeurs , les tins ifolés qui manifeftent leur Eledricité par toutes les parties de leur fürface ; les autres non ifolés qui ne montrent la leur que par l’endroit le plus voi-iîn d’un corps éledrifé par frottement ouparcommunication ; & je ferai voir dans la IIIe Sedion que la matière éledrique fe meut effentiellement de la même manière dans les uns comme dans les autres.
- L’Eguille fufpendue entre les deux timbres de la troifieme expérience , produit un petit carrillon qui dure autant de temps que f élec-trifation par laquelle elle eft mife en jeu : il eft aifé de voir, qu’en multipliant les timbres, & en variant à propos leurs dimenfions, un curieux qui prendra goût à cet amufement en pourra faire refonner un grand nombre avec le même globe, plu-fieurs à la fois , il cela entre dans fes vues, ou les uns après les autres,
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- . Expérimentale. 323
- en interrompant par des attouche- ...f....;"!!
- mënts bien ménagés, l’Eleftricité de XX. ceux qu’il voudra tenir en filence. Leçon. En voilà allez , je penfe , pour faire connoître tout le fecret de cette jolie invention , Sc pour mettre fur la voie de l’exécution : au relie on en a fait un Livre (a) que l’on pourra confulter , li f on veut de plus am^ pies inftruélions.
- On fera du carrillon électrique une application plus férieufe , Sc peut-être plus utile ; fi l’on met l’appareil des timbres à portée de recevoir l’Eleélricité naturelle, je veux dire, celle qui régné quelquefois dans notre atmofpher'e , fur-tout aux approches des orages accompagnés de tonnerre' ; car la nuit comme le jour on en fera averti par ces fons; Sc leur fréquence plus ou moins grande, indiquera encore li cette Electricité ell plus ou moins forte , plus ou moins dàngereufe. Voyez ma feptie-me Lettre fur l'Eledricité , Tom. I, pag. 163 & fuiv.
- Il feroit bien à fouhaiter que nous Eiearome-
- 1 très.
- (a) Le Clavecin éleârique, chez Guérin 8c Delatour, rue S. Jacques,
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- 324 Leçons de Physique " eufïions quelqu’inftrument propre * XX. non-feulement à nous indiquer fi un eç°n. corpS efl; éledrique , mais de combien il Tell plus qu’un autre, ou plus qu’il ne l’a été lui-même dans un autre temps, ou dans des circonftan-ces différentes : ce feroit-Jà véritablement YEUBrometre que nous cherchons depuis long-temps, que quelques-uns fe font flatté d’avoir trouvé, mais que perfonne ne poffede , pour dire les chofes comme elles font. Tout ce qu’on nous a offert, pour mefurer l’Eledricité , ne vaut pas mieux que les deux bouts de fil qu’on laiffe pendre à côté l’un de l’autre au corps qu’on éledrife , & qui deviennent divergents entr’eux en devenant éledriques avec le corps auquel ils tiennent ; l’angle plus ou moins ouvert, qu’ils forment en s’écartant l’un de l’autre, nous dit à peu-près ce que nous devons penfer de leurs degrés d’Eledricité comparés entr’eux, mais il nous laiffe ignorer quelle efl leur Eledricité abfolue.
- Il y a plus ; c’efl: que fi le con-dudeur efl un affemblage de différents corps plus éledrifables les uns
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- V
- E X P'ê R I M E N T A L E; 3 2 j
- que les autres , ces deux fils pen- ~ ...-»
- dants , nous feront bien remarquer XX. qu’il y a dans l’un plus d’EleCtricité Leçon» que dans un autre ; mais par cela même que les différentes parties du conducteur font fufceptibles de différents degrés de vertu , l’état de l’une ou de.l’autre fût-il bien connu, nous laiffera toujours très-incertain
- du degré d’EleCtricité qui appartient au globe d’où procédé cette vertu.
- La cinquième expérience nous choix des apprend combien le choix des fup- pU0pup^rfpSler# ports efî important, quand il s’agit d’apprécier faCtion des corps éîec-trifés fur les autres corps qu’on leur préfente ; elle paraît d’autant plus forte que ces fupports font plus propres à s’éleCtrifer par communication. Cependant M. Dufay préférait les appuis de verre ou de ciré d’Ef-pagne, pour pofer les corps légers qu’il vouloir attirer y mais il prenoic la précaution de les chauffer auparavant ; & j’ai obfervé que ces matier-res, quand elles ont été préfentées au feu , quoiqu’elles ne l'oient pas de la nature des conducteurs , ne laiffent pas d’avoir avec eux quel*
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- 326 Leçons de Physique = que chofe de commun , que j’expli-
- XX. querai par la fuite.
- £ ® Ç °.N* Les corps éle&rifés attirent géné-
- Certains , r r , ' rr
- corps plus raiementtoutes iortes de corps.aiiez am^s &re- légers ou a{fez libres pour obéir.à la d’autres. matière invilibie qu'il met en jeu ;
- mais il enleve plus facilement les ' uns que les autres ; il eft certain qu’à volumes 8c poids égaux , une feuille de cuivre battu eft ^attirée, 6c repouf-fée plus vivement & de plus loin qu’un morceau de papier ; un ruban mouillé,mieux que le même ruban fec, quoique celui-ci foit-plus léger, &e. Cela ne tient point à la couleur carminé on ravoir foupçonné , on s’én effc affuré par des expériences déci-fives ; il y a tout lieu de croire qu’il faut s’en prendre à la denfitç, qui étant plus grande, dans le métal 8c dans le ruban mouillé , &c, met ces corps plus en prife à la caufe im--pulîive qui Jes porte vers le corps : éle.drifé, ou qui les en éloigne. La grandeur, la figure , le fens.dans lesquel le corps attirable fe prçfente ,• font -encore des chofes qui doivent entrer en considération ; mais, ce que j’ai à dire,fur.cela} s’entendra mieux.
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-
- «P
- Experimentale, 327 quand j’aurai fait connoître la caufe première des attradions &; des ré^ pullions. • .
- Tous les lignes d’Eledricité, dont j’ai.fait mention dans cet article, fubfiftent autant de temps que l’on fait durer l’éledrifation du conducteur ifolé ; mais dès que l’on celle de frotter- le> verre de qui il tient fa vertu -, les émanations fenfibles , les aigrettes lumineufes , l’odeur de phofphore s’évanouilfent prefque toujours , & il ne relie que les at'-ï tradions, les répulfions & les étincelles-; & ces derniers lignes ont cour tume de durer plus long-temps quand le condudeur a beaucoup de malfe & de furface, que quand il ell menu, toutes chofes égales d’ailleurs : j’ai vu fouvent des barres de fer pefant 60 ou 80 livres , attirer & étinceler plus de lix heures après avoir été éledrifées , parce qu’elles étoient demeurées ifolées, & que rien n’y avoit touché.
- • . -Les condudeurs qui gardent plus long-r temps leur vertu éîedrique, la perdent anlfi plus, difficilement, quand pn veut la leur Ôter par des
- XX. .
- Leç.on,-
- Durée de la yertu électrique dans les Conduc** ceurs*
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- 528 Leçons de Physique = attouchements ; ceux dont je viens de faire mention produisent ordinai-ç °n, remen|- plufieurs étincelles avant que d’être entièrement déféledrifés ; il n’en faut le plus Souvent qu’iine pour avoir cet effet fur les autres : on a vu des hommes éledrifés dans des circonftances favorables, mettre pied à terre, faire plufieurs pas, remonter fur leur gâteau de réfine , & paroître encore fenfiblement électriques. Mais il faut convenir que cela eft extraordinaire.
- Le verre , comme nous l’avons dit , s’éledrife difficilement par communication; mais quand on eft parvenu à l’éledrifer de cette maniéré , on en obtient des effets dont les autres condudeurs ne font pas capables, & que j’aurai foin de faire connoître : il garde aufïi fon Electricité plus long-temps qu’aucune autre matière que l’on connoiffe, Soit qu’il l’ait acquiSe par frottement , Soit par communication : Souvent il en donne encore des marques très - Senfibîes au bout de 30 ou 3 6 heures.
- Le verre éledrifé de l’une ou de l’autre
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- Experimentale. 329 l’autre maniéré perd bien plus diffi-cilement fon Eledricité que les con- X X. dudeurs communs ; je ne parle pas Leçon. feulement de la durée , mais de la v^rueéiec-a ténacité, pour ainfi dire, avec laquelle trique dans la vertu électrique paroît réfider enlevetie* lui : tirez une étincelle d’un homme éledrifé, ou touchez feulement fon habit avec le bout de votre doigt ,
- .en . voilà alfez pour lui .enlever le pouvoir de donner auçunfigné’ d’E- . .
- lèdricité; -& fi vous touchez'pareil-: leihent un tube; de . verre ' nouvellement frotté,à peine déféledriferez-vous l’endroit qui aura éprouvé cet attouchement ;•& fi vous repoféz ces inftfuments fur des corps éle.drifables & non ifolés, une heure ou deiix après, vous pourrez les trouver encore en état d’attirer & de repoulfer très-fenfi-blement. .
- Le.globe ou le tube deverre, quand on a cefle dé'le frotter, continue de lancer des émanations invifibies, d’attirer & de repoufier, d’étineelîer vis-à-vis les corps qu’on lui préfente , s’ils font de nature à faire des con- .. dudeurs , de faire fentir l’odeur de phofphore 5 mais il eft rare qu’il Tome VL E e
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- 33° Leçons de Physique ' — donne des aigrettes lumineufes ; 8c X X. les étincelles qu’il produit dans les Leçon. cas ordinaires, font plus foibles & élatent moins que celles qu’on excite autour d’un corps éledrifé par com-. munication.
- signesd’E- Quand î’Eledricité fe porte dans
- ïan"ciee Ie vuide , elle fe manifefte , comme vuide. dans le plein air, par des attradions
- 8c par des répudions, à quelque différence près dont nous ferons mention dans la fuite ; mais les feiix qu’elle produit alors, différent beaucoup des aigrettes 8c des étincelles ordinaires : les premières n’ont point leurs 'rayons auffi diftinds ni auffi divergents ; leur feu eft plus ferré, 8c devient, dans certaines occafions, fi’ diffus , qu'il remplit tout le récipient d’une lumière à peu-près uniforme ; les dernieres,quand, elles ont lieu, font comme foudroyantes , 8c vont affez fouvént jufqu’à caffer le vaiffeau dans lequel elles éclatent. commun^-16 On voit par ces dernieres obfêr-quéenedîf- varions que I’Eledricité eft effen-
- fentîe°iie-ef" tiéllêment la même, foit qû’on l’èxcite ment de par frottement, foit qu’elle foit com-
- excite par iemumquee, puifque dans 1 un & dans
- frottemçnt^
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- Expérimental e. 331 l’autre cas, elle s’annonce par des lignes de la même nature , & qui ne _ different que par des plus ou par des -moins.- 1 - ' -
- XX.
- On doit remarquer aufïi que tous ces effets rque nous prenons pour des lignes d’EÎe&ricité , font toujours effentiellement les mêmes de la part des corps frottés, comme de la part des conducteurs proprement; ^dits ; cependant c’eft par le môyérf de ceux-ci qu’on doit agir, ïquand ôn cherche à produire les plus grands phénomènes : un tube ou un globe de verre , fi bien frotté qu’il foit , ne fera jamais lui-même ce qu’il fait faire à une barre de ferffolée ou à un 'homme placé fur un gâteau de cire.
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- 3~rl « O
- . i eij
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- • Dans laquelle on expofe ce que texr . pêrïence a fait conŸiottre de plus ' certain , <& de plus propre à nous éclairer fur la caufe générale des Fhénomenes életfùques.
- re a nous
- J e ne cherche pas'feulément à rendre raifon de tel ou tél fait en.particulier : plufieurs des phénomènes électriques- s’expliquent vifiblement l’un par l’autre :. f Electricité, par exemple , remporte à 1200 pieds. de - di£-tahce par une corde de chanvre ; tandis qu’elle s’étend à peine à quelques pieds par une corde de foie : cette différence vient, comme on fait, de ce que les corps les moins électriques par eux - mêmes font les plus propres à le devenir par communication ; & réciproquement. Une feuille de métal qui a touché un tube de verre nouvellement frotté , s’en ^éloigne enfuite conffamment : on fait qùe cela fe fait ainfî, parce que
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- Expérimentale. 333 généralement tout corps éledrifé par voie de communication, s’écarte, autant qu’il peut, de celui qui l’a mis en cet état, &c. Mais ces caufes prochaines font elles-mêmes les effets dequelque autre caufe plus reculée & plus générale ; l’éledricité quife manifefte par tant de phénomènes différents, doit venir primitivement de quelque principe unique , d’un méchanifme peut- être fort (impie, que la nature dérobé à nos yeux, dont les effets fe multiplient & varient fans ceffe par des combinaifons de circonfiances dont nous avons "peiné à démêler & à prévoir les fuites. : .
- C’ëfl ce méchanifme feeret qui picque depuis long-temps notre cu-riofité, que je me propofe de dévoiler ici : plus j’ai, defiré de le connoître , plus j’ai.réfolu de ne le point deviner au hazard ,; je me .fuis défié de l’imagination toujours trop, prompte à former des fy dèmes. Si j’ai îaiffé agir la mienne, ce n’a été que fur la liaifon & les rapports que les faits pouvoient avoir entr’eux; fi j’ai effayé de deviner ce que je ne voyoispas, j’ai toujours
- XX. Leco n.
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- 3 3 4 L eç o ns dePhysi qu e
- —..eu foin que mes conjedures .Fuflent
- X X. fondées fur ce que j’avois vu. Leçon. Je ne p'ropoferâi rien que je me cite les Faits qui m’ont inftruitafin qu’on puifle juger fi c’éfi: à tort Ou avec raifôn que je me fuis déterminé à croire ce que j’avance.
- PREMIERE PROPOSITION^
- Cette matière fubtile- qui fe meut autour au dedans des corps -éleSlrifes, •&* que nous'' nommons Matière Electrique , n’a point un mouvement circulaire ou - en forme de ; tourbillon , comme‘quelques Auteurs Vavoient penfé ; mais il paroît qu’elle : s’élance • en ligne droite& qu’elle conférée cette direSlion autant qu’elle peut. -
- ' Il y a des cas où la matière électrique fe montre à nos. yeux fous la forme: d’un fluide • lumineux -alors rien ne nous empêche de rècoii-noître comment elle affefte de fe mouvoir : mais dans bien d’autres occafions elle demeure invifible& quoique , par fes rayons apparents , elle nous indique d’une maniéré allez
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- ; Expérimentale, 33 £ fure la dire&ion qu’elle fuit lorfque nous ne la voyons plus ; cependant pour ne laiiïer fur cela aucune incertitude ni aucun doute , nous porterons nos recherches fur les émanations invifiblescomme fur les autres, & nous prouverons que ni celles-ci ni celles-là ne circulent autour du corps qu’on éleétrife.
- Il faut, avant toutes chofes, que l’on convienne avec moi de cette réglé reçue de tous ceux qui fe mêlent de Phy/ique expérimentale, favoir* qu’un corps qui eft choqué directement par un autre corps , au point d’en être déplacé, fe meüt dans la direction de celui qui l’a choqué ; d’où il fuit. nécefTairement qu’on peut juger en toute sûreté du. mouvement d’un corps qu’on ne voit pas, par la route qu’il fait prendre à celui qui éft apparent : &, en effet, comment jugeons-nous delà direction du vent, fi ce n’efi par le mouvement des girouettes qu’il dirige , par celui des corps légers qu’il entraîne ? Les courants de matière magnétique , leur exiflance fuppofée, ne font-ils point admis par tous les Phyfî-
- XX. ; Leçon*
- Principe 3c Méchani-<pet
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- XX.
- Leçon.
- 336 Leçons de Physique ciens , comme des caufes dont on peut faire ufage pour expliquer la dire&ion des aimants ?
- Quand la matière éle&rique fera vifible, nous jugerons donc de fes mouvements par Pinfpeéfcion de fes rayons; mais quand elle échappera à notre vue , nous aurons recours à nos autres fens, ou nous aurons égard à la maniéré dont fon action fe fera fentir fur les autres çorps. Je viens aux preuves de notre première pro-pofition.
- I. Expérience.
- P R E VA RAT I O N»
- Répandez fur une table de bois, ou encore mieux fur une feuille de fer blanc, bien unie & bien feche, des corps légers de toutes efpeces , les uns plus petits que les autres , & préfentez au-deffus un tube de verre bien éle&rifé, vous remarquerez ce qui fuit.
- E F F £ T S*
- i°, Les plus petits corps, fur-tout ceux qui font minces & tranchants comme
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- •*. * *
- Experimentale. 337 comme des fragments de feuille d'or —— ou de cuivre, s’élancent foit de la XX. table au tube , foit du tube vers la Leçon. .table , prefque toujours en ligne droite.
- 20 , Ceux qui ont un pen.plus de volume ou qui font d’une figure plus arrondie , . comme les boulettes de cotton , les duvets de plume , &c , fouffrent le plus fouvent quelques détours ; mais ces détours font irréguliers , tantôt à droite tantôt à gauche , & n’annoncent point du tout l’impulfîon d’un fluide qui circule.
- II. Expérience.
- 4 . s
- \ - 9
- P REPARAT ION»
- Tenez d’une main un tube fortement éleftrifé, Ôc, avec l’autre main, «préfentez-lui un fil de foie ou de lin que vous tiendrez feulement par un bout.
- E F F E T S. ~ *
- De quelque façon que vous teniez ce fil, vous obferverez qu’il fe dirigera toujours dans une ligne droite qui tend au tube. F (jig. 7 ).
- Tome Vh F f
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- _3 3 8 ‘ L JE Ç O N S. D.Ëy;- P H Y SI QU£'%
- ’ Cette expérience fe1 fait encore mieux , quand on préfente le. fil, ou un ruban > a&une barre - de fer que l’on éle&rife par le moyen d’un globe de verre. /
- III. E x P ÉR IE NC E.
- P/îi1 P A RA T I O N.
- . Sous une barre de fer fufpendue. horizontalement & que l’on continue d’éledi-ifer, préfentezune feuille d’or ou de cuivre qui ait environ un pouce & demi en quarré, préfentez - la par fon tranchant, en la tenant fur une affiette de métal, ou fur une. feuille de fer blanc, ou bien fur un carton -mince fous lequel vous tiendrez le doigt ou la main, G (Fig. S), , .
- E F F £ T S.
- ’ . Vous verrez cette feuille de métal aller 8c venir entre fon fupport ôc la barre de fer; 8ç avec un peu d’attention 8c d’habitude, vous parviendrez à la faire, demeurer fufpendue à. quelques pouces, au-rdelfous de la barre de-fer ; alors elle n’aura d’autre mou-vement que celui de, fe. promener,
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- Tom . vr . XX . JLEÇOK . tI. 3 .
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- ; . Experiment-âle. ’ 33g comme en; fautant le long de là barre
- XX. Leço !*•;
- éledrifée.
- Observations.
- A juger, des mouvements.de la matière éledrique par ceux qu’elle imprime, , & par fes effets les,plus confiants & les plus réglés , il paroît donc qu’elle ne circule point , 8c que' l’atmofphere qu’elle forme autour <dù corps éledrifé , n’efl point un tourbillon' proprement dit.f ;
- - Quand'je. dis que la matière éîec^ trique fe mêüt en ligne droite , cela doit s’entendre de Tes mouvements libres , fans obflacles , dehors des circonflances qui peuvent les déter-rhiner d’un côté plus que de l’autre : c’eft pourquoi, dans les expériences rapportées ci-deffus , 8c dans beaucoup d’autres que l’on pourroit citer pour prouver la même proportion 9 il faut confidérer que fouvent là pe-fanteur des corps attirés ou repôùfîés, combinée avec l’impulfiôh dé la matière éledrique ", peut produire des mouvements en ligne courbe ; mais ce qu’il y a de bien confiant, c’eft que toutes ces déviations ne
- Ffij
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- 349 Leç o.ns' d e Physique ~ . — montrent point ;ûne circulation, &
- X.* qu’elles font aulfi variables que les -Eço.n, çaufes fortuites à qui elles font dues.
- 11 en eft de même des mouvements de la matière éleétrique , lorfqu’ëlle eft apparente par fa lumière ; les rayons des aigrettes , les traits de feu qu’ils forment en fe réunifiant pour étinceller , font naturellement droits.; mais le doigt ou un morceau de métal qu’on leur préfente , les détermine à fe courber ; & avec tout cela cependant on, ne voit jamais cès émanations lumineufes tourner en forme de tourbillon, autour des corps qui les lancent ou qui les re-çoivènt. Voye%> le 4e. & le ye, réfultat de la 2e. exp.rdu ir. article, ;
- -SECONDE'PROPOSITION,
- La matière électrique s’élance du corps éle'Brifé, & fe porte progressivement .aux/environs jufqu’à une certaine • dijîançe. /
- Il faut fe rappeller ici les réfultats des deux premières expériences rapportées dans le premier article de la premiçre fedion: ;ce fouffle léger ,
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- Éxf» EEIMENTALE. 341 èes efpeces de< filaments invifibles que Pon fent contre la peau, quand on préfente le vifage ou le revers de la main à un tube ou à un globe de verre nouvellement frotté ; ces aigrettes lumineufes qu’on voit fbrtir par les angles d’une barre de fer élec* trifée ; ces traits de feu qui éclatent & qui picquent le doigt de celui.qui les excite ; tous ces lignes d’Elec-tricité prouvent d’une manière in-conteflable que le fluide fubtil qui rend les corps éledriques >, paffe réellement du dedans au dehors de ces mêmes corps., & fe répand autour d’eux jufqu’à une -certaine distance : on aura preuve complette & furabondante de cette vérité, Il Pon fait bien attention à ce qui réfulte des expériences fuivantes.
- XX.
- Leçon»
- IV. Expérience,' . ;
- • ' ' P X E'Psl RAT I O N.
- Electrisez fortement une barre Pfeuves ât de fer ifolée, (fig. 9), dont vous aurez fe maucri mouillé la furface avec.de l’eau oueiilueiue' avec de 1’efprit-de-vin, & préfentez-y le revers de la main A, comme pour
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- 342 Leçons de Physî.que fentir les émanations invifibles-dont nous avons fait mention plufieurs
- fois.' • : ‘ ' '' ' : Civ .fi '• C ;
- y .JE FFF T S» , fn'.f
- i • : t . ï." ! ' * t ; ' •
- • Au lieu de ce fouffle léger qui reffemble aux attouchements du cottonbien cardé, ou d’un duvet de plume- extrêmement rare vous fendrez un vent frais qui- fait fur la peau Piinpreffion d’une pluie très-fine & pouffée avec force.
- Cet effet ne prouve-t-il pas affez clairement que la liqueur dont on a mouillé la barre de fer, efï emportée par la matière éleéfcriqûe qui en fort, Ôc qui étant armée, pour ainfi; dire -, de ces corpufcules étrangers, frappe avec plus de force que de coutume la main qu’on lui préfente , & y fait fentir cette fraîcheur qui eft propre aux fluides qui mouillent ?. . '
- V. Expérience.
- Sur une barre de fer femblablë à la précédente, mais bien effuyée & bieu feche , répandez du fon de farine: ou du tabac groffiérement rappé, & que quelqu’un non ifolé y
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- Experimentale. 343 porte la main tandis qu’on commencé à faire agir le globe, afin qu’elle né s’éledrife que dans l’inftant où l’on voudra obferver les effets.
- E F F £ T S.
- Dès que la barré de fer deviendra éledrique , oh verra le fort ou lé tabac qu’on aura mis deffus, s’élever en l’air comme s’il étôit fdufflé par defifous, B (fig. 9 ).
- Il eft effedivemertt fortifié ôc en* levé par les émanatiorts invifiblés * mais très - fenfibles , que l’on fent avec la main ôrt avec le vifâge autour de tous les condudeurs qu’on éledrife : férdit - il raifonnable de méconnoître çetté caufè qui fe pré-fente fi naturellement ?
- VI. Expérience.
- P R £ Pû4 R si T I O N.
- Qu’on éledrife fortement un homme ifolé fur un gâteau de réfine ou autrement ; fi cet homme porté fies cheveux ou une perruque fans pommade , il fuffira qu’il refie découvert, finon l’on pourra fuppléer
- F f iv
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- 344 Leçons de Physique à fes cheveux par une poignée de filaffe qu’on lui placera fur la tête , ou qu’on lui attachera en quelque endroit. Voye^ I ou H ( fig. 6),
- Effets.
- A mefure que cet homme s'élec-trifera, vous verrez fes cheveux fe dreffer en l’air en fe tenant écartés les uns des autres ; & vous rendrez cet effet encore plus fenfible, fi vous, tenez votre main étendue, ou une plaque de métal à une diffance de 7 à 8 pouces au-deffus de lui.
- Des cheveux qui fe dreffent ainfl y tandis qu’on les éle&rife, annoncent,, on ne peut pas mieux , l’écoulement de la matière qui les enfile, & qui les tient dans cette dire&ion ‘y 8c fi vous en doutez encore, faites cette expé- . rience dans un lieu privé de lumière , & vous appercevrez fouvent aux extrémités de ces cheveux hériffés , des petites houpes lumineufes qui ne ' peuvent être que l’effet de la matière éledrique qui s’enflamme en débouchant de ces petits canaux dans l’air . extérieur.
- Observations.
- Je ne m’arrêterais pas davantage à
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- Expérimentale^ 34^ prouver ma fécondé propofition , fi je voulois la reftreindre au verre électrifié & aux condudeurs qui reçoivent de lui leur vertu ; premièrement, par* ce que tout le monde convient avec moi que de ces corps , quand on les éîedrife, il fort réellement une matière qui fe répand au dehors ; fe-condement, parce que je crois que cela eft fuffifamment prouvé par les expériences que je viens de citer, pour toute perfonne qui ne cherche point à contefier,mais feulement à s’inftruire.
- Mais je ne dois pas difiTimuler que j’ai contre moi quelques Auteurs qui ne veulent point convenir, en génér ral , que tout corps éledrifé lance hors de lui la matière éledrique ; ils exceptent le foufire , la cire d’Ef-pagne, la foie , & en général toutes les matières que nous nommons réji-neufes, en parlant d’EIedricité ; prétendant que ces corps, quand ils font éledrifés , bien loin d’avoir des émanations comme le verre & les condudeurs , ne font qu’en tirer des leurs ou des autres corps qui les environnent. Je fuis donc obligé de pouffer plus loin mes preuves , 6c de
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- XX.
- Leçon,
- 546 Leçons de Physique -montrer , contre-la prétention de, ces Meilleurs , que les conducteurs éleCtrifés par le foufre-, par la cire d’Efpagne , ôcc , ne different point effentiellement de. ceux fur lefquels on fait agir le verre frotté , & qüe' les uns comme les autres ont des écoulements réels de matière électrique , qui fe portent du dedans âu dehors.
- VIL Expérience.
- P R £ PA RA T Z O N.
- En la plaice d’un globe de verre , mettez-en un de foufre, &éleCtrifez, par un temps convenable, une verge plate de fer de deux ou trois lignes d’épaiffeur & de quatre à cinq pieds de longueur, & répétez avec ce conducteur la 4e. & la 5 e. expérience.
- E F F £ T s.
- Si l’EleCtricité eft paffablement forte , vous reconnoîtrez , en pré-fentant la main , que la liqueur eft enlevée de deffus la furface du fer, par TéleCtrifation du globe de foufre comme par celle du verre ; vous
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- Experimentale. 347 verrez de même que le fon de farine ou les autres poudres feront enlevées X X. comme dans la 6e expérience, quoi-que peut - être avec moins de force.
- Voyei C,D (/g. 10).
- VIII. Expérience.
- P RE PA RA T I O N,
- Ele&rifez avec le même globe de foufre une autre verge de fer, ou la même qui foit terminée en pointe menue , & regardez attentivement ou à la vue fimple , ou avec un verre lenticulaire de 2 pouces de foyer, ce qui fe pafle au bout de ce conducteur, £ (j%. 10).
- Effets.
- Vous y appercevrez un petit feu court, dont vous aurez peine à dif-tinguer le mouvement à la vue fimple ; mais , avec le verre qui grofiit , vous verrez immanquablement que c’eft une petite aigrette de matière enflammée dont les rayons divergent & s’épanouiflent, comme celles qu’on voit aux extrémités an-guleufes ou à la pointe F (fig. p ) ,
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- 348 Lèçons de P ri y s i q u e d’un conducteur éle&rifé par le verre, & auxquelles elle reflemble parfaitement i à cela près qu elle eft plus petite.
- S’il vous refte des doutes fur lai vraie direction des rayons'de cette aigrette, li vous foupçonnez que ce puilfe être une matière qui entre dans la pointe plutôt qu’une matière qui en fort, vous ferez céfler vos incer-titudes en faifant les épreuves fuH vantes.
- IX. Expérience.
- P R £ PA R ^ T 2 O
- Préfentez à la pointe où paroît.îa petite aigrette, que d’autres appellent le point lumineux, une chandelle G (fig. ii ) nouvellement éteinte , de maniéré que le jet de fumée qui refte , parie à quelques lignes de dif-, tance vis-à-vis de cette même pointe*
- E F F E T S.
- En répétant pîüfieurs fois cette' épreuve , vous remarquerez qu’une grande partie de la fumée eft chariee’ en avant, comme s’il fortoit un
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- Experimentale.; 349 fouffle de la pointe vis-à-vis de la-quelle on la fait pajTer.
- Et véritablement il en fort un ^ petit vent que l’on fent fur la peau de la main quand l’Eledricité eft un peu forte , & à-peu-près comme on l’éprouve avec un pareil condudeur qui tient fon Eledricité du verre.
- X. Expérience.
- P R E PA RA T I O N*
- %
- . Il faut ajufter'à l’extrémité du cou-dudeur des expériences précédentes , • une pointe de métal H (fig. 11), qui foit creufe, & au bout de laquelle il y ait un très-petit trou, de maniéré qu’une liqueur, par fon poids , n’en puiffe forcir que goutte à goutte ; on pourra la faire de fer blanc, §c la charger d’efprit-de-vin.
- Effets.
- Lorfque le globe de foufre élec-? trifera le condudeur & le tuyau pointu qui le termine, la liqueur^, qui tomboit goutte à goutte auparavant , s’écoulera avec une accçlé* ration très-fenfible , 8c par plufieurs petits jets continus 8c divergents qui repréfenteront une forte d’aigrette,.
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- X x.: .
- L E Ç O Ni
- 35’ o Leçons de P h ÿs-i que Et fi avec unechandelleallumée , on met le feu à refprit-de-vin , on verra la flamme qui en naîtra , fe porter en avant comme celle d’une bougie que l’on fouffle avec un-chalumeau I ( fig. il)..
- Réflexions. '
- ÂuTékari* ^ES dernieres expériences que je ques pro- viens de rapporter, & qui ont été auits par le vérifiées de la manière la plusauthen-
- ceux qui font tique, prouventce me lemble, în-îc verre.par contellablement, que , d’un conducteur éleÇtrifé par le foufre, il émane une matière fluide , capable d’impul-. flon 8c de s’enflammer •; car elle fe' montre fous la forme d’aigrette lumi-neufe,.i& elle pouffé en avant les liqueurs , la fumée, la flamme , les-pouiïieres, &c. Je dis que ce fluide efl: la matière éle&rique ; 8c fi l’on me le contefte , je demande qu’on m’apprèhné donc ce que c’efl que cette matière qui ne paroît que par l’éleCtrifation , qui -produit les plié-, nomenes de l’éledricité , 8c qui ne-différé point de celle que je vois aux conducteurs éleCtrifés par le verre , d’où Ton convient qu’elle fort.' !
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- Experimentale. 35*1 Les aigrettes , dit-on , que fait paroître le foufre au bout' de fes conduéteurs , font toujours bien plus petites que celles des mêmes conducteurs éleétrifés par le verre.
- Çela efl vrai ; mais qu’efl-ce que cela fait à la nature de ces feux 8c à la direction de leurs mouvements ? La flamme d’une très-petite bougie diffère-t-elle . par effence .de celle d’un gros flambeau ? La différence de leurs volumes met-elle quelqu’un en droit de le prétendre , non plus que d’affurer que l’une fe meut en fens contraire de l’autre ?
- On m’allegue qu’il y a des raifons de convenance 8c d’analogie , qui mènent à croire que les petits points de lumière qu’on apperçoit à la pointe du çonduéleur éleétrifé par le foufre , font produits uniquement.par une matière qui entre, 8c non point par une matière qui fort.
- Je ne connois point ces. raifons fur lefquelles on prétend fe fonder , ou fi je les connois , je crois devoir les apprécier bien au - deffous de ce qu’on veut les faire valoir ; mais quelles qu’elles puiffent être 3 ces
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- XX.
- Leçon.
- 3^2 Leçons de Physique : raifons de convenance & d’analogie peuvent-elles prévaloir contre des faits bien confiâtes & décififs ? Quand je vois fortir la matière 'électrique d’un corps, quand je m’en fuis alluré par des preuves fans réplique, quand vingt témoins capables d’en juger, & qui n’ont point à defirer que cela foit ou ne foit point, m’affurent que je ne me fuis point trompé , & qu’ils voient ce que j’ai vu , dois-• je pré-férer à cette évidence l’opinion de deux ou trois hommes qui s’obflinent à dire que je fuis dans l’erreur, parce que, difent-ils, ce que je foutiens né peut quadrer avec l’idée qu’ils fefont faite de la vertu électrique ?*
- Je perfifle donc à croire 8c à dire , d’après les expériences rapportées çi-defîiis, que, de tous les corps , fans exception, qui font éleCtrifés foit par le verre, foit par des matières réfineufes, il fort des jets de matière électrique, tantôt vif b les, tan-* tôt invifibles, qui fé portent en avant, foit dans Pair qui les environné, foit dans les autres corps qui les avoi-finent.
- Et comme ces émanations fe font
- voir
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- Experimentale. . 35-3 voir on fentir de toutes parts autour des conducteurs , j’ajoute qu’elles débouchent en même temps par une infinité d’endroits, & qu’elles forment autour d’eux une atmofphere de rayons droits & animés d’un mouvement progrefîif ; mais quoique ces jets de matière effluente foient certainement en très-grand nombre* cependant je crois être en état de prouver la propofition fuivante.
- TROISIEME PROPOSITION. %
- La matière qui fort des corps éleBrifis 9 rdoccupe cju une partie des pores, de ' , leur furface , ceux apparemment qui ' font les plus ouverts 6r les plus propres àfavorifer fes éruptions.
- XI. Expérience.
- P R £ PA RA T 1 O AT.
- ' .x .
- ’ Si l’on répété la 5e. expérience i non pas avec du fon de farine ni avec du tabac rappé , mais avec de la poudre à poudrer les cheveux , que l’on aura tamifée où-fait tomber avec une houpe fur le conducteur 5 on remarquera les effets fuivants. Tome VL G g
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- ' i°, Dès que la barre de fer devient éledrique , la plus grande partie de la poudre s’élève en l’air & fe difïipe.
- 2°, Mais il en refie fur la furface du fer éîedrifé une infinité de petites parties qui rie s’en vont pointquoique l’on continue de frotter le globe;
- 30, Cependant cette portion de poudre eff de nature à être enlevée comme la premiere;car fi on la ramaffe fur quelque endroit du condudeur, la plus.grande quantité partira, & il en refiera encore dans ce même endroit , une portion qui rie, fera pas enlevée. Comme lès parcelles de poudre qui font enlevées de deffus’ le condudeur , nous indiquent les endroits par où s’élance la matière électrique qui les chaffe, celles qui refient, nous donnent à penfer qu’elles re-pofent fur des places d’ôù il ne"fort rien ; car toutes les parties de la poudre étant également mobiles, on doit croire que celles qui refient en repos, ne font point en prife à la caufe impulfive qui fait partir les autres. .Or quoique les endroits dé-
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- Experimentale. 35^ couverts par les parties enlevées , foient en très-grand nombre, & fort près les uns des autres ; quand on conlidere la prodigieufe quantité de pores qui doivent être ouverts à la lurface du fer , on conçoit aifément que la portion de poudre expulfée par les effluences de la matière électrique , n’en pouvoit couvrir qu’une portion allez médiocre ; & il n’eft pas vraifemblable que ce qui refte de cette poudre fur le condudeur, tandis que l’on continue de l’élec-* trifer , ne repofe précifément que fur des parties folides du fer, d’où l’on peut conclure légitimement, comme je l’ai énoncé dans la pro-pofition , que la matière éledrique, en fortant des corps éledrifés, n’oc-eupe- qu’une partie de leurs pores , qui n’eft pas même la plus grande.
- XX.
- Leçon.
- QUATRIEME PROPOSITION.
- La matière êleSlrique fort du corps éleElrifé en forme de bouquets ou d’aigrettes , dont les rayons divergent beaucoup entr’eux.
- On a pu remarquer dans les
- 0 g i j
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- 3 $6 Leçons de Physique expériences de la feCtion précédente* que toutes les fois que la matière élec-* trique s’enflamme d’elle-même en fortànt par les extrémités ou par les angles d’un conducteur éleCtrifé, 8c qu’elle devient par-là fenfîble à la vue , elle fe préfente toujours fous la forme de bouquets épanouis , ou d’aigrettes. compofées de rayons diftinCts, 8c qui vont en s’écartant de plus en plus les uns des autres. Mais ori pourroit peut-être imaginer que les-effluences de matière électrique ne prennent cette forme qu’aux extrémités. ou aux angles des conducteurs où elles s’enflamment communément;-. &.que, partout ailleurs » chaque émiüion n’eft que d’un feui-jet : il faut donc faire voir que la matière électrique , de quelque endroit du conducteur qu’elle émane 7 foit qu’elle devienne lumineufe 8c apparente , fait qu’elle demeure invisible , fe divife prefque toujours en plufîeurs rayons qui vont en s’écartant les uns des autres , comme ceux d’une aigrette.
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- Experimentale. XII. Expérience.
- P R E PA RATION.
- 357
- xx.
- Leçon-,
- Il faut éleètrifer dans l’obfcurité une barre de fer , fur toute la longueur de laquelle onauraparfemé des petites'gouttes d’eau.
- Effets.
- En promenant la main d’un bout à l’autre du conducteur & à quelques pouces de diftânce de fa .furface , on verra fortir de toutes les gouttes d’eau autant d’aigrettes bien enflammées 8c bien épanouies, qui feront fur la peau l’impreiïïon d’un vent frais 8chumide. Voyez lesj'zg. p 6c io. .
- XIII. Expérience.
- P R £ PA RA T I O N.
- Après avoir bien efluyé 8c féché la barre de fer de l’expérience précédente , que l’on arrange fur toute fa longueur plufieurs petits tas de fon de farine, ou de cette rapure de bois qu’on met fur l’écriture.
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- 358 Leçons de Physique
- XX.
- Leçon.
- \.
- • E F F £ T S,
- Dès que cette barre deviendra éleftrique, tout ce qui aura été mis defifus, fera enlevé comme dans la pe. expérience ; mais ce qu’il faut bien remarquer dans celle - ci, c’efl que lès pouffieres forment toujours , en s’élevant , une efpece de gerbe qui indique vifiblement que la matière invifible qui les chaffe , s’épanouit de la même maniéré. Voyez les jîg. p & io aux lettres-B, C.
- XIV. Expérience.
- P R£ P A RA T I O JV,
- ' ^ v
- Au lieu des tas de pouffieres, que l’on mette , toujours fur la même barre, autant de petits vafes qu’on voudra remplis d’eau , & percés par en bas, de maniéré que l’écoulement ne fe faffe naturellement que goutte à goutte. Ces vafes pourront être , fi l’on veut, des coques d’oeufs, fuf-pendués comme X (fig. 9.) &L, {fig* 10) , au condü&eur avec des fils de fer , & auxquelles on aura adapté par en bas un bout de tube capillaire avec un peu d.e cire d’Efpagne.
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- Expérimentale. 37P
- Effjets.
- f
- Auffi-tôt que le condudeur & fes petits vafes deviendront éledriques , on verra tous ces écoulements, qui n’alloient que goutte à goutte , s’accélérer , & chacun d’eux fe divifër en plufieurs petits jets divergents, ôc formant entr’èux une aigrette d’eau.
- Perfonne ne doutera que ces écoulements ne foient accélérés par l’im-pulfion de la matière éledrique qui fort avec l’eau par le tube capillaire, ôc qui augmente, parfon mouvement précipité , l’effet du poids qui entraîne la liqueur; mais, pour s’affurer que. la divifion Ôc l’épanouiffement des petits jets font encore l’ouvrage de la matière éledrique qui les enfile, on obfervera que chacun d’eux eft éledrifé ; car il fe plie vers les corps non ifolés, Sc étincelle contre eux ; Sc l’on verra de plus, quand l’eau fera toute écoulée , la matière éledrique en forme d’aigrette au bout du tube où commençoit l’écoulement.
- Ces écoulements d’eau éledrifés 9 quand ils fe font un peu en grand ôc
- XX.
- Leçon.
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- XX..
- È Ç O N.
- V.
- '360 Leçons de Physique dans l’obfcurité, ont un effet admirable. Il faut fufpendre au-bôut d’un conducteur , un de ces vafes de fer blanc terminés en pointe, dont on fe fertpour arrofer les-planchers avant que de les balayer : fi j’eau, en s’écoulant par fon propre-poids, ne forme qu’ün jet de la grofleur d’une petite plume à écrire ; lorfqu’elle fera éleCtrifée , elle fe divifera en une infinité de jets divergents , tous électriques 8c capables d’étinceler'; & à l’endroit de leurs divifions , on verra briller huit ou.dix aigrettes de matière enflammée, arrangées autour de la colonne d’eau, 8c formant une efpece de goupillon de lumière.1 Voyez mes Recherchesfur la caüfe particulière des phénomènes électriques, 5e Difcours, p, 343 , PI. 1 (/g- i* ) .
- CINQUIEME
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- ' 1 : -Experimentale. 361 CINQUIEME PROPOSITION.
- X X.
- Tous les corps quon éleBrife foit par Leçon» " frottement, foit par communication s reçoivent, ou de l’air environnant, ou des autres corps voijins , une matière tout-à-fait femblable à celle qu’ils lancent autour d'eux.
- De tous ceux qui ont écrit fur P électricité ,- il n’y a perfonne qui ne con-: vienne avec, moi que le foufre , la cire d’Efpagne & les matières réii-neufes, quand on les frotte, ne reçoivent la matière électrique ou des corps voifins , ou de l’air ambiant ; mais quelques Auteurs foutiennent qu’il n’en eft pas de même du vèrre, qui, félon eux , n’en reçoit uniquement que du corps qui le frotte, ôc nullement de l’air ni des autres fubflances , qui rapprochent, ifoiées ou non ; c’eft donc par des expériences faites avec du.verre , que je dois préférablement prouver ma proportion, puifque c’eftle feuï point fur lequel il relie encore quel» que contellation.
- • . • • . r . .
- Tome Vf H h
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- XX.
- • Leçon.
- Preuves de ‘ la matière éle&rique af-fluente au verre élço Uifé9
- 62 Leçons de Physique XV. Expérience.
- P R £ PA RA T Z ON,
- Tandis qu’une perfonne non ifo-lée éleétrife un globe de verre avec fes mains, fi l’on préfente vers l’équateur de ce globe à cinq ou fix lignes de diflance de fa furface , tel- corps que l’on voudra commet, ou B (jïg. 12) pourvu qu’il ne foitpas de ceux qui ne s’éleétrifent que par frottement, on voit infailliblement lés effets fuivants»
- E F F JS T 3,
- i °, Qn voit entre le corps que l’on préfente & la furface du verre , des petites gerbes ou des franges d’une matière enflammée.
- 20, Les rayons qui compofent ces feux, font animés d’un mouvement progreiïîf ôc fi rapide, qu’il efl: fouvent accompagné d’un petit bruiffement.
- 30, Ces feux font plus ferrés, plus animés, plus forts du côté du corps qu’on préfente au verre, ôc vont toujours en fe raréfiant & s’afFoiblif-fant, à mefure qu’ils approchent de celui-ci.
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- Ces effets bien confidérés & revus mille & mille fois depuis trente ans que j’éle&rife , me font dire avec confiance , que ces franges ou aigrettes lumineufes font des courants de matière électrique qui coulent de ces corps^que l’on préfente, vers le globe que l’on frotte : cela me paroît d’une telle évidence, que je m’en rapporterais volontiers aux yeux de tous ceux qui en voudront juger par eux-mêmes en fe faifant repréfen-ter l’expérience que je viens de citer : mais le fait dont il s'agit ici eft contraire à un fyflême d’EleCtricité , que quelques perfonnes s’efforcent encore de foutenir ; on me le nie fans façon , en affurant que les franges lumineufes de notre expérience ont une direction toute oppofée à celle que je leur attribue , & qu’elles font uniquement compofées de la matière électrique qui fort du globe, pour fe jetter dans les corps que l’on met à fa portée.
- Que puis-je faire de mieux en faveur du Leéteur qui ne fera point
- Hhij
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- XX,
- ç ON.
- 364 Lïçons de Physique à portée d’examiner des effets par lui-même, que d’oppofer à la prétention de deux perfonnes qui ne font point de mon avis, le témoignage unanime de tous les Auteurs qui fe font le plus diftingués dans cette partie de la Phyfique ? Ceft une maxime reçue parmi nous , que les raifons valent mieux qye des autorités ; mais les autorités font des raifons quand il s’agit de faits à vérifier.
- M. Wilfon dans, un Ouvrage imprimé en Anglois en 1746 , après avoir expliqué quelques phénor menes éie&riques, continue ainfi, fuivant une Traduftion que je tiens d’une main non fufpede : « On ex-pliquera de la même maniéré, une autre expérience faite dans une î» chambre obfcure, favoir, la lumière » divergente qui fort (Tun corps non si éleëtrique, tendant au globe de verre quon éleâlrife ».
- M. Waitz , dans fa Differtation , qui a remporté le prix de Berlin en 1747 : « Si l’on fait tourner rapide^ 3» ment,dit-il.un globe de verre ou de 5? porcelaine, & qu’on le frotte aveç
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- Expérimentale. 365;
- * un couffin, il s’éle&rifera ; & alors, oj fi Von approche de fa furface, le doigt, os ou un morceau de métal , on verra ^ os fortir de ces corps plujîeurs ruijfeaux 03 de feu qui feront entendre une forte de vfijflement. Trad. derAllemand.
- Dans un Ouvrage de M: Winklef j imprimé à Leyplik en 1746, & intitulé : De la vertu éUBrique de Veai& éleBrifée dans des i>afes de verre , on lit: ce qui fuit : «Quand on approche le 03 bout du doigt ou un morceau de as métal d’un vaiffeau de verre , plein » d’eau qu’on éleétrife , on voit 03 même pendant le jour * une lumière 03 qui s’écoule de ces corps
- M. Watfon, dans le Mémoire qui •à pour titre : Suite des expériences &* àbfervations, pour fervir à U explication de la nature & des propriétés de VElec-tricité, s'exprime ainfi : « Le courant os de matière éîedrique , qui va des 03 corps non éleBrifés à ceux qui le font, os devient fenfible au taéî ; on le fent 03 comme le fouffle d’un vent frais 33,
- M. Boze , dans fon 3 e Mémoire intitulé: De EleBricitate inflammante beatificante, imprimé en 1744 , parle en ces termes : « Globus è contra
- Hhiij
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- 366 Leçons de Physique
- .—*.....as cufpidibus manus tangitur ibi in loca
- XX. » obfcuro attenté adhibeas oculos ; vi-Leçon# o> debis , non totam digitorum lucere » extremitatem quce immediatè à globo raditur yjed ejje Jluxum punBulorum 9 fllorum quajifubtilium decem , vigintï » in cute orientium3».
- Voici de quelle maniéré s’expri-moit le feu P. Gordon dans fes Eléments dePhyfique expérimentale, p. 2 £2 : Si digitus aut aliud corpus propius accedat corpori giranti , è cor-pore illo admoto lux versùs corpus elec-tricum quafl erumpere 6r cum flridore &flbilo in illud ferri obfervatur.
- Dans une DifTertation du P. Béraud , couronnée par l’Académie de Bordeaux en 1748 , on lit ces paroles : « Si on éleétrife fortement un globe de verre > & qu’on ap-» proche de ce globe , à la diftance » de trois ou quatre lignes, un mor-' 93 ceau de métal , le bout du doigt
- êzc , on voit aujji-tôt jaillir de ces • 33 corps , des traits de flamme , par la »3 raifon que j’ai dite dans l’article »3 précédent 33.
- Le feu P. Garo , Minime & Pro-felfeur de Phylique expérimentale à
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- Experimentale. 367' Turin, dans une Lettre imprimée en 175-3, repréfentoit ceci au P. Beccaria des Ecoles pies , 6c fon Suc-ccfléur : 3» Elfendo al bujo accoflerete » un dito al vetro lîropicçiato, chia-ramente védrete la lucente elet-3î trica. materia portârfi continua-33 mente dall’ vollro dito al vetro Il parut àVenife, en 1746 , un Ouvrage anonyme, mais dé bonne main , intitulé : dell Ellettricijmo. On y lit, p. 310 : 3J Se dunquë ad una •» palla di vetro che 11 fa girare dalla » machina , quando s’avvicina un 33 dito, efce prima adeiïa una colonna 3» di luce che s’alza colla punta d’alîa 33 fuperficie délia palla , per toccar 33 la colonna.lucente che gli vien in 3>contro., &c 33.
- A toutes ces citations qui n’ont pas befoin de commentaires, puifi qu’elles contiennent formellement l’énoncé de ma propofition par rapport au verre éledrifé , jepourrois joindre lès témoignages dé MM. Hauxbée , Jallabert,du Tour, le Cat, de Bornas, &c; mais je m’en abftiens pour abréger, 6c jë finis par un certificat qui fera connoître que j’ai pris toutes les
- H h iv
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- 268 Leçons de-Physique précautions que. j’ai pu imaginer pour ne me point tromper fur le fait que jefoutiens ici.
- Extrait des Regiflres de VAcadémie Royale des Sciences. 1((
- Du 2$ Août iV)z»
- M M. l’Abbé Nollet ayant demandé 33 des Commiffaires pour être témoins. 33 deplufieurs expériences qu’il-avoir 33 faites concernant l’Ele&ricïte , l’A-cc cadémie nomma MM'. Bouguer, de 33 Montigny, de Courtivron, Dalem-33 bert & le Roy , qui ayant été pré-33 fents aux expériences contenues au 33 Journal qu’il en a lu , attefferent 33 unanimement que les, réfultats leur o> avoient paru tels que M. l’Âbbé 33 Nollet les a énoncés ; en foi de 33 quoi j’ai ligné le préfent certificat, 33 après avoir paraphé le Journal donc 33 il s’agit. A Paris , le 2 Septembre s* i y ÿ 2.3>.
- Signé Grandjean de Fouchy,' Secrétaire perpétuel de VAcadémie Royale des Sciences.
- Or le Journal dont il s’agit dans ce Certificat, efl celui qui efb imprimé.
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- E X P É R ï M E N T A L É. 3 à la fin du premier vol. de mes Lettres = fur l’Eleftricité ; voici ce que contient l’article 21. «e Un homme s’élec- ^ oî trifa fur un gâteau de réfine , en o> tenant dans fa main la bouteille a» de Leyde , tandis qu'on tiro.it des 05 étincelles de fon crochet : cet » homme , en cet état ^ préfenta fes oj doigts à un demi-pouce près du 05 globe de verre que fon frottoit,
- 00 Von en vit couler des jets de feu.
- O» continus, comme il arrive à ceux qui ne » font point éleftrifés o».
- En concluant de toutes ces preuves > que le verre Sc en général tous les corps électrifiés par frottement , reçoivent la matière éleftrique de tous les autres corps qui font près d’eux ,• il 11e faut point oublier la reftridion que j’ai mife à ma propofition, en excluant toutes les fubftances qui ne font pas "propres à être conducteurs ; en effet, le verre , le foufre , la cire d’Efpagne , les réfines Ôcc, quand on les préfente au globe ou au tube éledrifé , ne font voir que peu ou point du tout de ces feux dont nous avons fait mention dans-les résultats delà derniere expérience-*.
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- 376 Leçons de Physique s*—-** 8c ils n’en produifent pas davantage X X. quand on les met vis-à-vis des con-Leçon, dudeurs ifolés que l’on éledrife.
- XVI. Expérience.
- P R E PA RATION.
- Il faut répéter ici la 4e expérience du 3e article de la fedion précédente, dont l’appareil eft repréfenté par lar j%. ye, & obferver de nouveau tous les réfultats dont j’ai fait mention avec quelques circonllances que je vais y ajouter.
- ,"Effets. ,
- i°, Lamatiere éledrique qui fort du doigt de la perfonne non ifolée , s’annonce d’une maniéré non équivoque par le petit fouffle qui fe fait fentir à la main de la perfonne qu’on éledrife.
- 20 , Par les rayons de matière lumineufe qu’on voit fortir de ce même doigt , 8c qui deviennent! fouvent allez forts & allez alongés pour former une aigrette.
- 30, Par les ttaits de feu qu’il lance en avant , quand il eft à une certaine
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- Expérimentale. 371 proximité de la main éledrifée. Et = fi l’on a peine à décider duquel des X deux corps vient le trait de feu , à ^E< caufe de fa prompte éruption , on pourra fubflituer au doigt non ifolé une pointe de métal un peu fine ; par ce moyen , l’étincelle fera plus petite, mais on la verra très-diflinc-tement partir de la pointe.
- 4° , Par l’inflammation de l’efprit-de-vin ; car fl l’on imaginoit que le doigt non ifolé ne contribue en rien à cet effet , qu’il ne fournit rien du feu qui éclate , on pourroit aifément fe détromper, en lui fubf-tituant un bâton de cire d’Efpagne, qui certainement n’enflammera pas la liqueur comme lui.
- 50, Par l’odeur de phofphore que le corps non ifolé répand quelquefois , lorfque la vertu éledrique eff excitée à un certain degré ; car cette odeur reffemble parfaitement à celle des aigrettes qui partent des conducteurs qu’on éledrife.
- 6° , Enfin, au lieu du doigt d’un homme non ifolé, on peut préfenter à la main éledrifée tel corps que l’on voudra, pourvu qu’il foit de la claffe
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- 37^ Leçons de Physique 1; :— de ceux qu’on appelle Conducteurs j
- XX* parce qu’ils s’éleétrifent mieux par £<*ON# communication que par frottement : & l’on obtiendra de même tous les effets dont je viens de faire mention, avec la feule différence du plus ou moins , les uns étant plus ou moins propres que les autres à fournir la matière éle&rique au corps ifolé , fur lequel on fait agir le globe.
- O BS £ R Vs4 T 10 NS*
- Lorfque la matière éleftrique fe rend fenfible comme dans l’expérience que je viens de rapporter on peut juger immédiatement de fon exiftance & de fes mouvements : mais quand elle n’eft ni affez abon^ dante ni affez animée pour fe faire fentir par elle - même , c’eft dans fes effets que nous devons l’étudier.Nous voyons des écoulements lumineux aux extrémités, aux pointes, ou aux angles d’une barre de fer qu’on élec-trife , & nous concluons en toute fureté que la matière éle&rique fort & fe diffipe par - là. Nous voulons favoir enfuite fi cette barre élec-trifée n’auroit point aux autres en-
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- Experimentale. 373 droits de fa furface , des émanations ; de cette même matière , mais moins animées, & que nos yeux ne peuvent appercevoir & d’une voix unanime, nous décidons qu’il y en a , parce .que tous les corps légers qu’on place delfus , font enlevés dans Imitant même qu’elle devient électrique.
- Or , quand jevois de pareils corps fe précipiter de toutes parts, fur cette même barre, tandis que l’on continue de l’éleCtrifer , ne puis-je pas dire avec autant de raifon , qu’ils me décèlent la préfence & faCtion d’une matière invifible qui vient des corps voifins ou de l’air ambiant, à la barre de fer éleCtrifée ; fur-tout quand je fai d’ailleurs que tous ces corps qui avoifinent celui qu’on éleCtrife , étant rapprochés davantage , lui lancent d’une maniéré très-apparente des torrents de matière électrique ?
- Et comme ces attrapions appa.-rentes , ou plutôt ces appulfions des corps légers au corps éleCtrifé , fe font en toutes fortes de fens, nous avons tout lieu de penfer que cette matière invifible qui vient de toutes parts au corps éleCtrifé , au travers
- XX.
- Le^on?
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- XX.
- L E Ç O N.
- 374 Leçons de Physique = de l’air qui l’entoure , forme autour de lui une infinité, de rayons convergents dont il eft comme le terme commun.
- SIXIEME PROPOSITION.
- Tout corps éleBrifè par frottement , ou tout conducteur ifolé qu’on éleBrife, a autour de lui une atmofphere de ce fluide qu’on nomme matière éleBrique, dont les rayons animés d’un mouvement progreffîf, vont en deux fens oppofés, les uns partant du corps éle&rifé pour fe porter aux environs , les autres venant à lui, de l’air ou des autres corps qui font autour de lui.
- Cette propofition a deux membres que j’ai déjà prouvés l’un après l’autre ; j’ai fait voir d’une part, que la matière éleftrique fort du corps qu’on éle&rife , en forme de rayons divergents, & que ces effluences ou émanations continuent autant de temps que dure l’Eîeétricité ; d’un autre côté , j’ai établi par des expériences concluantes , que l’air & les autres fubflances qui font aux environs & à une certaine proximité ,
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- Experimentale. 377 fourniffent à ce même corps une . matière femblable à celle qu’il perd , XX.
- 6c que cet effet commence & cefTe Le<*on* avec la vertu éleétrique; mais ce que j’ai fpécialement en vue préfen-tement, c’eft de faire voir, par des preuves & par des raifons incontef-tables , la fimultanéïté de ces deux effets, laquelle efl de la plus grande importance dans cette matière, & que j’ai peine à faire goûter à des gens prévenus pour certains fyftêmes qui fie peuvent quadrer avec ce fait.
- XVII. Expérience.
- P r p pa r^ t i o tv.
- Electrisez bien un tube de verre Preuves de & une barre de fer ifolée convena- JdI"“ blement; préfentez fous l’un 6c fous deux cou-l’autre des fragments de feuilles d’or éîec?' ou de cuivre , placés fur une table trîsue* de bois bien unie 6c bien effuyée , comme dans la iere expérience , 6c examinez bien attentivement comment fe font les attra&ions 6c ré^ puîfïons.
- Eff jets.
- En répétant cette expérience
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- 376 Leçons de Physique . - -1 1 "= plufieurs fois & en differents temps, XX. vous reconnoîtrez infailliblement Leçon. qUe je même côté & les mêmes endroits du corps éledrifé attirent & repouffent en même temps , je ne dis pas' le même corpufcule , cela implique contradidiofi , mais plufieurs d’entr’eux placés à côté les uns des autres , de maniéré que vous verrez defcendre les uns , tandis que les autres monteront au tube ou à la barre de fer.
- Si ces petits corps fe meuvent en vertu de la matière éledrique qui les pouffe , il faut bien que cette matière fe meuve elle-même en deux fens oppofés, puifqu’elle fait monter les uns ôc defcendre les autres ; & ces mouvements contraires ayant lieu en même temps , on doit convenir que les deux porti ons de matière éledrique qui les produifent, agiflent en même temps avec des diredions oppofées.
- XVIII. Expérience.
- P R E P St RAT I O N,
- Laiffez tomber fur un tube de yerre éledrifé, une petite feuille de métal ÿ
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- Expérimentale. 377 fnétai , ou un duvet de plume , & attendez que ce petit corps foit repouflfé en l’air, 3c y demeure flottant au-deflfus du tube , comme dans la fécondé exp. du 3 e article de la iere fedion.
- XX.
- Leçon» -
- Effet St
- Pendant tout le temps que le tube * par fa répulfion , foutiendrala petite; feuille de métal à plus d’un pied de diftance au-deflfus de lui, ce même = tube ne ceflfera d’attirer d’autres corps à quelque endroit de fa fur-face que vous les préfentiez. Voyez;
- ?a fig. 13.
- Voilà donc encore des attractions ôc des répulfions fimultanées , qui indiquent clairement que la matierë éledrique agit en même temps en deux fens bppofés autour du même corps éleCtrifé.
- *
- XIX. Expérience»
- P R E P'y4 Rsl T I O JW
- . Répétez -la- qe & là 5e expériences de cette, feétion , 3c. présentez' tel corps, que vous voudrez Ôc à .quelque TomeVIr U
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- 37^ Leçons de Physique i '« — endroit que ce foit de la barre de fer
- X X. qui fert de conduéteur.
- Leçon.
- h f F £ t s.
- Vous obferverez qu’il y aura attraction par tout, tandis que la liqueur ou le fon de farine fera enlevé.( jïg* 14).
- Remarquez de plus que les parties les plus menues du fon, qui relient comme fixés fur la barre de fer , ont bien l’air d’y être retenues par des filets de matière éle&rique affluente , qui percent ces petits corps pour rentrer dans le fer; car il n’eflgueres polfible d’imaginer qu’ils repofenü tous fur des parties folides du métal, & qu’il n’y en ait pas un grand nombre à l’embouchure de fes pores,
- . XX. Expérience.
- P R £ P A RA T I O JV.
- Préparez cette expérience comme la 14e , Sc qu’une perfonne non ifo-lée prenant en fa main* un petit vafe plein d’eau, ôc garni tout autour de petits tubes , par lefquels la lir queur s’écoule goutte à goutte, le préfente fuccelfivement à tous ceux
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- Experimentale. 379 font éledrifés fur le condudeur.
- E F F E T S,
- XX. Leç on*
- Vous verrez, i° , que Péeoulement du petit vaiffeau non ifolé C, (fig. ij ) s’accélérera & fe divifera en plufieurs petits jets divergents , comme ceux qui tiennent au condudeur.
- 20, Vous remarquerez que cet effet n’a lieu que pour les écoulements qui fe font vis-à-vis des corps élec-trifés ; & que les autres , quoique venant du même vaiffeau, continuent de fe faire goutte à goutte.
- - Puifque Ton attribue' F accélération des écoulements éledrifés. aux émanations précipitées de la matière électrique , on eft également fondé à dire que ceux qui s’accélèrent de même vis-à-vis d’un condudeur qu’on éledrife, doivent cette augmentation de mouvement à une caufe fem-blable ; & l’on peut s’en affurer encore en examinant, dans un lieu privé de lumière, le bout du tube par où fe fait l’écoulement : on y voit ordinairement un point lumineux qui indique affez clairement l’éruption de la matière éledrique, Ii ij
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- 380 Leçons de Physique
- XXI. Expérience. * -
- Il faut ifoler clans une fituation horizontale , untuyau .de fer blanc ou de carton couvert de papier doré,, qui ait 3 ou 4 pouces de. diamètre , ou davantage fi Ton veut , & environ d pieds de longueur ; que l’on attache fur toute la furface extérieure de ce tuyau, des petites houppes de filafie ou de fil très-fin, en fi grand, nombre qu’on voudra , .& longües, de 4 à y pouces ; ' que l’on fafle palier ce condudeur ainfi préparé par le centre d’un cercle de fer non ifolé , de 2. pieds ou environ de diamètre,. & garni dans toute fa circonférence de houppesfemblables. à celles dont je viens de parler 8c efpacées de 3 en 3 pouces.
- E F FE T S-
- Si l’on éîedrife alors le tuyau ÿ on verra, i° , toutes ces houppes fe drelfer autour de lui & fur toute fa longueur , & former autant d?aigrettes épanouies & femblables par la figure , à celles que nous fait voir ordinairement la matière élédrique, quand elle devient lumineufe,. . .
- ' x x.
- .Le ço n.
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- Experimentale. 5 £ï
- 2°, En même temps, toutes les —' v., houppes du cercle de fer fe dirigeront XX. vers le tuyau életlrifé , comme vers leur centre commun. Voyez la fig.16.
- Ces deux effets auront toujours lieu, quoiqu’on faffe changer de place au cercle, en le faifant aller 8c venir fuivant toute la longueur du tuyau.
- 3°, Et fi quelqu’un fe donne la-peine de multiplier les cercles , 8c d’en établir tel nombre qu’il voudra d’un bout à l’autre du tuyau-conducteur, il verra faire à chacun d’eux en même temps, ce que je viens de dire d’un feul.
- Si les attractions apparentes & les répudions par lefquelles on voit toutes ces houppes de part 8c d’autre fe diriger les unes vers le tuyau , les autres vers le cercle, font des indices fuffifants. d’une matière invifible qui les entraîne, il faut convenir, à l’inf-peClion de ces effets , que cette matière eft partagée en deux courants qùi fe meuvent en mêms temps en fens contraires ; je dis en même temps ; car fi elle ne faifoit que fortir du conducteur pour y rentrer , les
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- $82 Leçons de Physique houppes ou les filaments qu’elle dirige en les enfilant,• fe reflentiroient néceflairement de ces allées & de ces retours ; nous les verrions alternativement fe drefler dans un fens& dans l’autre'; leur tendance ne feroit pas confiante comme elle feft.
- Lé tableau que forment les houppes du cercle avec celles du tuyau élec-t-rifé , repréfente allez bien aux.yéux l’idée que je nie fuis faite des atmof-: pfieres éleâtiques:'- après avoir bien réfléchi fur les phénomènes, je crois qu’elles font cômpofées de rayons dirigés en-fens contraires, & que chacun d’eux eft véritablement anime d’un mouvement de tranflation , comme un jet de liqueur qu’on fait fortir avec précipitation par un trou fort étroit, ou qui traverfe Un milieu âlfez perméable pour le Iailfer jouir d’une grande Vîtefle : car je né puis croire que -ces âtmofpherés reflem-blent , comme'quelques Auteurs nous l’aflurent , à dès vapeurs accumulées; cette façon de les concevoir me paroit âbfolument incompatible avec tout ce que l’expérien-ée nous met ;fôùs lés yeux ; j’én
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- lOM. VI . XX . LEÇON . A . 6 .
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- Expérimentale. 383 dirai quelque chofe de plus dans la IIIe Sedion. «
- XXII. Expérience,
- P R E PA RA T I ON.
- Eledrifez, avec un globe de verre,' une verge de fer ifolée, dont .le bout le plus reculé du globe foit terminé en pointe , & qu’une perfonne non ifolée préfente une autre pointe de métal à celle qu’on éledrife.
- Effets.
- Si l’expérience fe fait dans un lieu obfcur, on voit à chacune des deux pointes , une aigrette lumineufe : & ces deux efpeces de cônes de -lumière fe joignent par leurs bafes * quand on les approche allez près l’un de l’autre. F, (fig.9).
- 0 E S E R VA T. I O N S,
- Perfonne ne contelfe que l’aigrette , qu’on apperçoit à la pointe du condudeur ifolé , ne foit un véritable écoulement de la matière électrique , qui fe porte du dedans au-dehors ; mais quoique le feu de l’autre pointe foit de la même forme, compofé de rayons femblables, & ani-
- XX.
- Leçon;
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- tSÜB
- XX. Le co n<
- Conte flatîon fur l’aigrette de la pointe non ifolée de l’expérience précédente.
- x
- Faits &rai-fonnements qui prouvent que ce feu eft une matière affluen-te au con-4ufteur,
- 384 Leçons de Physique’' mé d’un mouvement progreffif eh* avant allez fenfîble ; parce qu’il eft ordinairement plus petit, il y a quelques Auteurs é 1 e 6t rifa rit s qui fé per-fuadent , & qui" veulent perfuader aux autres, que çç. n’efl point Une aigrette femblable à l’autre ; ou que fi c’en efl une , elle eft uniquement compofée de rayons convergents à la pointe , & qu’au lieu d’en foctir ,, ils ne font que' s’y précipiter.-
- Mais pour fe convaincre du peu-de fonderùent de cette prétention , ;on n’a qu’à examiner ce petit-feu avec un verre lenticulaire, fi les-yeux feuls ne fuffifentpas, &l’onverra diftindement que les rayons de cette petite aigrette fe portent en-a'vant, Ôc qu’ils vont à la rencontre de ceux qui viennent de la pointe éledrifée.;
- Et fi ' cette obfervation ne fuffi-foit point encore , on difïiperoit entièrement fes doutes , en expofant devant la pointe non ifolée la flam-, me ou la fumée d’umepetite bougie , qui ne manquerait pas d’être foufflée en avant par la matière, éledriquè qui produit l’aigrette dont il efl ici queftion. Une pointe creufe &- chargée
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- Experimentale. 385*
- gée de quelque liqueur, prouvera......
- encore d’une maniéré inconteftable XX. ce que je foutiens ici. Leçon.
- Alléguer qu’en pareil cas, la fumée , la flamme , les liqueurs font portées en avant par l’air agité , fans dire comment cela peut arriver ; ou que ce qui produit ces effets eft un fluide inconnu qui fort de la même pointe en même temps que la matière éledrique y entre ; c’efl op-pofer à l’évidence des fidions obf-eures qui n’ont point de vraifem-blance , & qui ne peuvent être goûtées que par des gens prévenus pour quelque fyflême.
- Au refte , fi c’efl une chofe reconnue de tout le monde , que les feux éledriques qui paroiffent aux pointes , font d’autant moins marqués que ces pointes font plus fines, quand nous voulons bien fincére-ment ne nous point tromper , ni tromper les autres fur la nature, la forme «Se les mouvements de ces feux, pourquoi faire nos épreuves de préférence avec les corps qui nous les rendent comme imperceptibles ; que ne rendons-nous ces pointes plus
- To me VL K k
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- 386 Leçons de Physique r=» grofles & plus moufles ; que ne met-XX. tons-nous , en préfence l’un de l’au-Liço n. tre ? ]e doigt d’un homme non ifolé, ôc celui d’un autre homme qu’on éledrife: or il eft certain que fi l’on fait l’expérience de cette maniéré , on n’aura pas befoin de verre qui groflifle les objets, pour appercevoir quelle direction tiennent les feux de part ôc d’autre ; la grandeur de leurs rayons, leurs-éruptions intermittentes , le vent qu’ils feront fentir, ne laifleront fur cela aucune équivoque.
- Mais quand on s’obflineroit à n’employer que des pointes très-fines \ 8c que par-là on parviendroit à rendre le feu éledrique fi petit, qu’on ne pût pas juger s’il entre ou s’il fort de celle qui n’efl point ifo-lée , que gagneroit-on par-là contre moi? Rien, finon que de pareilles pointes ne font pas propres à prour ver ni pour ni contre la propofir* tion générale par laquelle je dis que tout corps éledrifable par communication mais non ifolé , fournit de la matière éledrique au. corps ifolé qu’on éledrife : l’indécifion des pointes ne tirerpit jamais à confé-
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- J
- Experimentale. 387 «pience contre les autres corps dont les effets font, vifibles & hors de conteftation ; au contraire , la généralité & l’évidence de ceux - ci nous autoriferoit à préfumer d’elles des phénomènes femblables , s’ils pouvoient devenir allez fenlîbles.
- SEPTIEME PROPOSITION.
- La matière éleMriquequi fort d’un con- duéleur ifolé par toutes les parties de : fa furface qui rC aboutiffent point au : globe , vient au moins en partie, & •, immédiatement de ce globe, & du corps qui le frotte.
- XXIII.' Expérience.
- - Qu’on éleCtrife de fuite, & autant de temps qu’on voudra , un conducteur quelconque , ifolé convenablement.
- Effets,
- On ne voit point tarir les émanations électriques : elles durent au moins autant que le frottement du globe qui les fait naître. J’aurai oc-cafion par la fuite de citer des expé-
- XX. Leço n«
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- 388 Leçons de Physique riences dans lefquelles-ces effets ont été foutenus pendant 5* à 6 heures fans interruption fans diminution fenfible des effluences élèdriques.
- j. ’
- XXIV. Expérience.
- Préparation,
- Frottez un globe ou un tube de verre dans un temps convenable à l’Eledrieité , & laiffez-le ifolépenr dant un quartr d’heure, & niêmè dar vantage .-après cela, approchez-le d’un homme ou d’une verge 'de fer en état de recevoir la vertu éle&ri? que,
- Effets.
- < r . m -, f
- \
- En procédant ainfi , vous éledri-ferez infailliblement le condudeur , & il en donnera des marques par des effluences fenfibles de matière, élec-^ trique : il repouffera, par exemple, les corps légers que vous placerez fur lui ; & s’il y à quelques parties pointues à fa. furface , il.en fortira des aigrettes. Jumineufes.
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- Ex PERUVIEN T ALE. 389
- XXV. Expérience.
- VrepAratîON;
- -X
- Il faut éledrifer plulieurs fois de fuite le même condudeur avec le même, globe, ôc faire durer également Téledrifation pour chaque expérience ; mais dans les unes , il faut faire frotter le globe par un homme ifolé ; & dans les autres, parle même homme communiquant avec le plancher , 8c avec tous les autres corps.
- E F F JE T S.
- Vous remarquerez conllamment que dans le dernier cas l'Eledricité •eff bien plus forte 8c plus durable .que dans le premier : dans celui-ci, les émanations éledriques du condudeur font languifiantes, 8c vont en s’affoiblilfant de plus en plus ; dans l’autre , elles font bien plus marquées , 8c fe foutiennent autant de temps que dure Féledrifation.
- O B S JE R VA T I O N Si
- Des expériences que je viens de rapporter il réfulte trois chofes, i°,
- Kt • • •
- K ! 1 j
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- '3<?o Leçons de Physique que les émanations électriques du conducteur ifolé ne viennent point de fon propre fonds, puifqu’il ne s’épuife point par ces écoulements , quelque temps qu’on les faffe durer ; 2° , que le corps éleCtrifé par frottement , efl en état par lui-même d’animer & d’entretenir , du moins pendant un certain temps, les effluences électriques , puifque féparé du corps qui l’a frotté , il elt en état tout feul de produire cet effet; 3% que le couffin ou le corps qui frotte, fournit une bonne partie de cette matière qui s’écoule par le conducteur ifolé , puifque les émanations de celui-ci font moins abondantes , & moins durables avec un frottoir ifolé , qu’avec ce même corps lorf-qu’il fait partie d’une plus grande maffe : & l’on "a vu dans le 2d Article de la ierc SeCtion , que les meilleurs frottoirs font ceux qu’on fait avec des fubftances les plus capables de fournir la matière électrique, foit qu’ils en contiennent davantage, foit qu’ils la tranfmettent plus facilement.
- Mais le globe 3 ni le corps qui le
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- Expérimental*:., 391 frotte, ne fourniffeiit point de leur propre fonds toute cette màtiere qui paiïe par le côndudeur ifolé pour fe répandre au-dehors ; ils la tiennent eux-mêmes ou de Pair qui les environnent , ou des autres corps qui font capables & à portée de leur en fournir ; cela s’apperçoit aifément par les attradions apparentes que l’un & l’autre exercent fur tout ce qu’il y a autour d’eux d’affez léger pour fe laiffer entraîner ; les duvets de plume , les feuilles de métal, les boulettes.de coton, fe précipitent fur le globe , 8c fur le couffin qui le frotté, pourvu que celui-ci foit ifolé ; 8c s’il ne l’eft pas , il fert de canal à la matière éledrique qu’il tire des corps avec lefquels il communique ; 8c il la rend vifiblement fous la forme . d’aigrettes, par celles de ces parties qui ne touchent pas tout-à-fait au verre frotté : c’efl une obfervation que chacun peut faire en frottant le globe dans un lieu privé de lumière ; il verra fouvent ces feux éledriques s’élancer du bout de fes doigts vers le globe , s’il le frotte avec la paul-me de fa main.
- Kkiv
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- Leçons de Physique sy-a*' La matière éleCcriqueelHuente du = XX. ' conducteur ifolé, vient donc immé-L i ç o n. diatemént du globe & du. couffin qui le frotte, & originairement de l’air qui les touche ou des autres fubftances qui font à portée de la leur fournir , comme je l’ai avancé & prouvé ; mais que devient celle qui efï affiuente à ce même conducteur , celle qui fe rend à lui de toutes parts , 8c qui ne ceffe d’y arriver pendant tout le temps que l’on foutient l’éleCtrifa-tion ? car il faut que cette matière paffe aù-dehors du conducteur après y être entré , fans quoi il en regor-geroit à la fin , 8c il ne pourroit plus en recevoir, ce qui n’arrive jamais. .Voici la Réponfe à cette queftion.
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- ËxPERlMENTALÈ-. . 3P3'
- HUITIEME PROPOSITION, “f*
- ha matière électrique qui vient de toutes Le 9.0 ni. parts au conducteur ifolé, Gf que fai nommée matière affluente ou affluences électriques, fe rendaujjîen grande partie au globe au corps qui le frotte , düoii elle pajfe dans Vair environnant 3 ou dans les autres corps contigus. '
- XXVI. Expérience.
- P R £ PA RA T I O N.
- Ôbfervez attentivement J a frange’ Jumineufe qui paroît toujours à l'extrémité du conducteur ifolé,qui aboutit au globe : il faut, pour bien faire , que le conducteur foit une barre de fer de y â 6 pieds de longueur, Sc un peu platte par le bout qui répond au globe ; ou que ce foit un homme qui préfente le bout de fes doigts à 7 ou 8 lignes au-deifus de la furface du verre, Sc à 2 ou 3 pouces de dif-tance du frottoir ; le globe tournant de maniéré que les parties frottées palfent par la voie la plus courte au conducteur : il eft à propos aufli que cette expérience fe fade dans un lieu bien obfcur.
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- 394 Leçons dé Physïqué Effets.
- Vous verrez que- la frange lumi-neufe, dont il eft ici queftion, elt un véritable écoulement de matière éle&rique qui fe porte au globe : tous ceux qui n’ont point époufé de fyftême incompatible avec ce fait, l’ont vu & rendu tel que je viens de l’énoncer ; mais quoiqu’il foit de là plus grande évidence, j’ai été obligé de prendre quelques précautions pour empêcher qu’on ne l’obfcurcît, 8c qu’on ne le rendît douteux pour ceux qui ne feroient point à portée de le voir par eux-mêmes : voici un' Extrait des Regiftres de l’Académie des Sciences qui fera voir qu’il a été duement vérifié.
- « M. l’Abbé Nollet ayant deman-« dé des Commiflaires pour être té-« moins de plufieurs expériences con-» cernant l’EIeclricité , l’Académie «nomma MM. Deparcieux , Fouge* «roux , Bezout , Tillet 8c Brilfon , «qui ont attefté unanimement que « les réfultats de ces expériences , «auxquelles ils ont affilié , étoient «tels que M. l’Abbé Nollet les a
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- ÊxFERI MENT AL £. 39?
- » énoncés dans le Mémoire qu’il a »lu à l’Académie ; en foi de quoi j’ai » ligné le préfent Certificat. A Paris »ce 19 Avril 1760 ».
- Signé Grandjean de Fouchy ?
- Secrétaire perpétuel de VAcadémie Royale des Sciences.
- Or le Mémoire dorit il eft fait mention dans le certificat , efi: imprimé tout au long à la fin du fécond volume de mes Lettres fur l’Eleftricité , avec approbation de l’Académie ; & on y lit, à l’article 16 , ce qui fuit :
- » On prit pour conducteur une w barre de fer quarrée de 6 pieds » de longueur', & dont chaque face » avoir environ 8 lignes de largeur: 33 on fit aboutir une de fes extrémités 33 à un demi-pouce de la furface du 33 globe, un peu au-deffus de l’endroit 33 où l’on appliquoit.la main pour le 33 frotter : le fer étant éleétrifé , on 33 en vit fortir des filets de matière 33 lumineufe , qui fe dirigeoient vers 33 la furface du verre, comme les fran-33 ges de l’exp. iq.e(a), & en même
- L E ç o N»
- (a) L’expérience 14 du même Mémoire®
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- 596‘Leçons de Phys'ïqué a> temps l’on vit briller à l’autre » bout deux 'aigrettes bien épar a> nouies , qui fe faifoient fentir a» comme un fouffle fur la peau , & » qui poulfoient en avant la . flamme » d’une bougie jufqu’à f éteindre.
- aa Cette expérience répétée', avec » des bâtons de bois verd , avec des sa cordes dé chanvre mouillées , 8c aa généralement en prenait pour côri-aa dudeurs , toutes fubftances élec-aa trifables par communication , a aa toujours montré lés mêmes effets à » la différence près du plus au moinsa?.
- On m’objedera fans doute ce que j’ai énoncé dans la 7e propôfition- ; favoir, que la matière éledrique/vient du globe au condudeur ; 8c l’on infif-tera én difânt , que lé condudeur n’étant à portée du globe , que par cette extrémité même où l’onapper-çoit la frangé luminéufe, il faut bien que ce feu foit une matière qui paflé du globe au condudeur, 8c non pas, comme jé le prétends, du condudeur au globe'.
- Cette objedion eff fpécieufe ; mais, dans le fonds, elle n’eff d’aucune conféquence contre moi ,
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- Ex-P-E RI MENTALE. 3<P7
- j-ufqu’à ce qu’on m’ait prouvé qu’il----=--—
- ne peut y ayoir qu’un feul courant ^X; de matière électrique’entre le globe *•* 8c le bout du conducteur qui fe préfente à lui ; car s’il eft poffible qu’il y en ait deux: je ne nierai pas qu’il n’y en ait un qui pafle invifiblement du globe à la barre de fer, parce qu’il y a des raifons pour le croire ; maisjefoutiendrail’exiftence de celui qui vient du fer au globe , parce que je le vois diftin&ement , 8c que tout lé monde, à deux ou trois personnes, près, le voit comme moi.
- Il faut donc confidérer la barre .de fer élèCtrifée , ou tout autre con^-.ducteur ifolé , comme le canal commun de deux courants de matière éleftrique, l’un venant du globe & qui fôiirnit toutes ces effluences /tant - -vifiblés' qu’invifibles dont j’ai prouve l’exilfence ; l’autre venant de l’air extérieur 8c des autres corps environnants , 8c qui débouche du côté du globe fous la forme de frange ou d’aigrette lumirieufe.
- V Quand une fois-il efl prouvé que les effluences & affluences électriques exercent leurs mouvements dans la
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- 398 Leçons de Physique maffe d’air qui entoure le globe , pourquoi la même chofe ne fe paf-feroit-elle pas-dans une barre de fer, s’il eftconfïaté d’ailleursque le métal, quoique très-compâd, efl cependant, pour la matière éledrique, un milieu plus perméable que la colonne d’air dont il tient la place ?
- XXVII. Expérience.
- P R E P A RA T Z b N.
- Laififez en place la barre de fer de l’expérience précédente, pour fervir de condudeur, & faites frotter le globe de verre par un homme ifolé.
- Effets. ~
- . Cet homme qui frotte;le globe devient éledrique commeun conducteur ordinaire, & en donne des lignes par toutes les parties de fon çorps_; il attire 8c repoulfe les corps légers ; il paroît une petite aigrette lumi-neufe à la pointe de fon épée ,. s’il en a une ; les corps npn.ifolés tirent de lui des étincelles ; -fes cheveux ou ceux de fa perruque,deviennent divergents, &c.
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- Experimentale.
- mmirnmmmmmmmmmmm
- 0 B S £ R VA T I O N S* X.
- Tous ces effets font des indices ^EÇ0î,a très-certains d’une matière qui fort de eet homme , & qui s’exhale dans l’air dont il eft environné ; Sc ce qui prouve bien que cette matière vient en grande partie de la barre de fer ifolée , c’eft que plus cette barre a de volume , plus l’Ele&ricité du corps frottant devient fenfible.
- Elle le devient encore davantage, quand le.condudeur ceffe d’être ifolé, quand il communique avec de grandes maffeS plus capables que l’air, de lui fournir le fluide qu’il doit transmettre au globe': de forte que l’on peut prendre pour réglé que cette expérience réuffira d’autant mieux , que le conducteur fera plus grand que le corps frottant, toutes chofes égales d’ailleurs.
- On pourra remarquer que fl dans l’expérience que je.viens de rapporter , l’homme ou tout autre frottoir ifolé porte une pointe de métal qui s’avance dans l’air, l’aigrette qu’on en voit fortir, efl: toujours beaucoup plus petite que ne feroit celle d’une
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- '4Ôo Leçons de Physique — pareille pointé qui feroit partie du XX. conducteur : je dirai ailleurs la £<*0N’ raifon. de cette différence, qui eft réelle 8c confiante : mais qu’on y prenne bien garde ; ce petit feu , quoi qu’en difent quelques perfonnes que ce fait incommode, eft une véri-. fable aigrette produire par une matière qui fort de la pointe , fans préjudice à celle qui paroît y entrer en même temps , 8c que je ne nie pas ; fon éruption , quand fEleCtricité eft affez fortè , fe fait fentir par un petit fôuffle qui pouffe la flamme 8c là fumée d’une bougie , qui fait frémir les liqueurs qu’on y préfente ., 8c qui accéléré les écoulements , quand la^ pointe eft creufe 8c chargée d’eau ou d’efprit-de-vin : de telles preuves doivent l’emporter fur des doutes d’opinion-Ôc de fyftême.
- En foutenant la réalité de cette matière quifort vifiblement delapointe, je dis que c’efi fans préjudice à celle qui peut y entrer; çar-en même temps que le corps frottant reçoit-par le globe, une partie de la matière électrique qui vient du conducteur , je penfe bien que celle qu’il continue
- de
- Ecîâircîfle-
- 211C11 l S •
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- Expérimentale. 401 de fournir au globe,, il la reçoit de l’air . ambiant & des autres ' corps voifins; & que, par conféquent , cette pointe qui fait partie de,lui-même, reçoit en même temps qu’ellediffipe; mais je n’entends pas que ces deux courants'oppofés n’aient qu’un feul & même paffage : quelque fine que foit la pointe de métal, c’efl toujours un corps très-gros eu égard à la, fubtilité du fluide ële&rique ; fa porofité peut aifément fe partager ,entre la portion qui entre & celle qui fort.
- Je n’entends pas non plus q.ue toute la matière éleétrique affluente , .que p.etit .recueillir un conduâeur ifolé ^ de grand volume., paffe au globe ; cette frange de matière îumineufe que l’on voit déboucher de ce côté-lâ-, ne, répond pas , ce me fembîe , à la quantité qu’on peut préfumer qu’il a reçue ;.je,penfe donc, qu’une bonne partie.dë-ces affluences , en tombant fur la longuetir du conducteur , traverfe fon épaiffeur, Reproduit des. , effluences à la partie op~ pofée. • ‘ •
- Je crois auffi que tout ce que le Tonie VL L 1
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- 402 Leçons de Physique condudeur porte au globe n’eft point rendu fans déchet au couffin ; une bonne partie de cette matière fë diffipe dans l’air ou dans les autres corps qui font à portée de. la' recevoir. -
- J’en dis autant de la matière que le corps frottant fournit au globe ; le condudeur n’en- reçoit que ce qui n’a point été répandu ailleurs pendant la rotation ; c’ed pourquoi il ed important de le faire aboutir à un endroit qui ne foit point fort éloigné de celui qui ed frotté par le couffin ; & de faire tourner le globe de maniéré , que les parties frottées arrivent par la voie la plus courte au condudeur qu’on veut éledrifer :-il faut lire, pour être plus amplement indruit, un excellent Ouvrage de M. du Tour , Sur les differents mouvements de la matière - éleêlriqùe ,, imprimé, à Paris chez Vincent, en ij6o; il ed rempli d’expériences curieufes & décidves fur ce fujet, & de vues très-ingénieufes fur ce qu’il y a7 de plus délicat 8c de plus difficile en Eledricité. '
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- Experimentale. 405
- XXI. LEÇON.
- Sur V Electricité, tant naturelle quartificielle.
- III. SECTION.
- , Sur la caufe générale & immédiate des Phénomènes éleSiriques.
- J* /Electricité eft F effet d’une «== caufe méchaniqüe : il n’y a plus qu’un X XI. fentiment fur cela aujourd’hui , Lècoi comme je l’ai remarqué au commencement de la iere Seftion. Mais ce méchanifme, objet de la curiofité de ceux qui voient les phénomènes,
- Sc principalement des Phyficiens qui les ont découverts , eft encore regardé .& annoncé par bien des gens, comme un myftere impénétrable à l’efprit humain. Ce n’eft pas cependant que ce qu’il y a de plus fin-
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- 4ç>4 Leçons de Physique gulier & de plus important dans cette matière ,- ne puiffe maintenant s’expliquer d’une maniéré très-intelligible & vraifemblable : à force d’analyfer les faits , d’examiner ce qu’ils ont de commun 8c de-particulier , en remontant des plus com-pofés aux plus (impies, nous fommes enfin parvenus à celui qui eft comme la fource de tous les autres ; 8c fur les -caufes de celui-ci même j nous fommes en état d’offrir des conjectures raifonnables 8c fondées fur des analogies très-rapprochées .-voilà, je crois, tout ce qu’on peut attendre 8c exiger de la Phyfique Expérimentale.
- Mais la plupart des perfonnes à qui-nous offrons ces explications-, quoiqu’elles les demandent avec une impatience qui va quelquefois juf qu’au reproche, aiment bien mieux, dans'le fonds, qu’on leur montre-, des effets qui les furprennent & qui . les amuferit, que de leur donner à comprendre des caufes contre la découverte ou l’iiitelligibilité defquelles elles font prévenues.
- Cette.pr.évention , peu obligeante pour-mous, eft affez fouvent fou-
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- Expérimentale. vrage de la pareffe ou de l’amour-propre : ce qu’on ne fe fent point en état de faire, on penfe volontiers qu’un autre, l’entreprendroit vainement. Il eft plus court & plus commode de dire : Ho ! jamais perfonne n’expliquera cela ; que d’écouter , autant qu’il le faudrait , celui qui dit : Je vous l’expliquerai, fl vous voulez me fuivre attentivement ôc fans prévention.
- Il faut convenir aufli que tout le monde n’eft pas en état de comprendre le méchanifme de l’Elec-: tricité , fut-il expliqué de la maniéré la plus heureufe. Il faut au moins être initié dans la connoiflance des autres effets naturels ; il faut être un peu au fait de la nature des fluides , de leur maniéré de fe mouvoir Ôc de fe métré en équilibre , du pouvoir qu’ils ont fur les autres corps, de ce qui peut réfulter de leur choc Ôc de leurs écoulements, &c. Combien de gens nous demandent la caufe des phénomènes électriques ; combien d’autres fe flattent de l’avoir trouvée, & nous l’offrent avec confiance , qui ne favent rien de tout cela , & qui
- XXÏ.
- Leçon.
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- 406 Leçons de Physique s?" commencent leurPhyfique par où iis XXI. Ja devroient finir, je veux dire, par i'rçoN. PEledricité !
- Je m’attends donc bien que , de tous ceux qui ouvriront ce volume, il y en aura plufieurs qui ne prendront pas la peine de lire , encore moins d’étudier ce que je vais écrire dans cette 3 e fedion ; & ils feront fort bien, s’ils n’ont d’ailleurs quelques connoifiances de Phyfique , ou s’ils ne fe fentent pas le courage de me fuivre avec attention & fans préjugé : mais , dans le grand nombre , j’efpere trouver des Ledeurs judicieux 8c préparés à cette leçon par celles qui ont précédé : à ceux-ci , j’ofe afiurer que je ne leur offre rien de pénible à comprendre , 8c qui ne foit très - conforme aux principes univerfellementreconnus, «éprouvés dans les cinq premiers tomes de cet Ouvrage.
- Ce que je fais touchant le mécha-nifme delà vertu éledrique, je le tiens de l’expérience ; je me fervirai de la même voie pour l’enfeigrier : je vais retracer en lettres italiques ce que j’aiprouvé dans les deux Sedions
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- Expérimentale. 407 précédentes, relativement auxcaufes les plus générales des phénomènes ; & dans le cours de mes explications , je diftinguerai, par ce même caractère, ce que j’emprunterai de ces vérités prouvées , afin qü’on puifle diftinguer du premier coup d’oeil ce qui gît en fait, de ce qui n’efl que de raifonnement , & régler fa confiance fuivant l’un ou l’autre.
- PROPOSITIONS FONDAMENTALES, tirées de îexpérience 9 <& à l'aide defquelles on peut rendre raifon de tous les Phénomènes électriques connus jufquà préfent.
- I. U Ele&ricité ejl Veffet cCune matière fluide qui fe meut autour ou au-dedans du corps éleélrifé.
- IL Ce fluide ri1 * III.ejl ni la matière propre du corps éleclrifé, ni Vair grojjîer que nous refpirons.
- III. Il y a tout lieu de croire que la matière éleélrique eft la même que celle du feu élémentaire £r de la lumière , unie à quelque autre fubjlance qui lui donne de Codeur.
- I V. Cette matière ejl préfente par-tout9
- MMMMBaKOI
- ~XXI.
- Leçon.
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- XXI.
- Leçon.
- 408 Leçons de Physique : dans l’intérieur des corps , comme dam lyair qui les environne*
- V. La madere éleBrique excitée ou mife en aBionffe meut, autant quelle peut, en ligne droite, &fon mouvement, pour Vordinaire , ejl un mouvement progrejjïf qui tranfporte fesparties.
- VI. La madere éleBrique ejl affeq fubtile pour pénétrer au travers des corps les plus durs & les plus compaBs,
- VIL Mais elle ne les pénétré pas tous avec la même facilité. Les corps vivants, les métaux, Veau, font ceux dans lefquels elle paffe le plus facilement ; le foufre , la cire d’Efpagne , le verre , les réfines , la foie , font ceux dans lefquels elle a le plus de peine à pénétrer * à moins que ces corps ne foientfrottés ou chauffés.
- VIII. L'air de notre atmofpherè n’ejl pas autant perméable pour la madere électrique , que les métaux, les corps vivants,, Veau , &c.
- IX. Quand la madere éleBrique fort d'un corps avec beaucoup dimpétuofité y & qu'elle débouche dans Vair ffoit quelle foit vifble ou non , elle fe divife en plu-feurs jets divergents , qui forment une efpece de gerbe ou d’aigrette»
- X. Un corps éleBrifépar frottement ou
- pair
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- Experimentale. 409 par communication , lance de toutes parts nr» des rayons de matière éleCtrique qui ïY- XXI. tendent en lignes droites dans Vair ou dans Leçon.: les autres corps d’alentour.
- XI. Tant que durent ces émanations 9 une pareille matière vient de toutes parts au corps éleCtrifé , en forme de rayons. convergents.
- X II. Ces deux courants de matière électrique , qui vont 'à fens contraires , exercent leurs mouvements en même temps ; '&• Vun des deux efl plus fort que Vautre.
- XIII. Les pores par lefquels la matière éleCtrique fort du corps éleCtrifé , ne font pas en aujji grand nombre que ceux par lefquels elle y rentre.
- XIV. La matière qui vient au corps éleCtrifé, ne lui eft pas fournie par Vair feulement s mais par tous les autres corps du voijinage, qui font capables de félec-trifer par communication.
- X V. La matière qui fort du conducteur ifolépar les différentes parties defafurface, qui n,aboutffent point au globe , vient en bonne partie de ce globe 6" du corps qui le frotte.
- XVI.La matièreéleCtrique, qui vient de toutes parts au conducteur ifolé, fe Tome VL M m
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- 4io LeçonsîDE Physique. rend en grande partie au. globe au, XXL corps qui le frotte, d’oà.èlle pajfe dans Le ç o n, l’air environnant ou dam. les autres corps contigus. -
- X V11, Les corps éleÇlr.ifés par com-r mumcation,perdent aifémentleur vertu par Vattouchement d’un autre’ corps non ifolé.
- XVIII. Le verre éleBrifépar frot-r tement ou par communication , ne fe déséleClrife pas de même , & peut.garder fon Electricité bien plus longtemps que les conducteurs ordinaires. .
- xriçuesi
- application que fon peut faire.de ces principes pour expliquer lès phénomènes de f Electricité;
- fesdÆphéno- . Les phénomènes de rEleéh'icité él«- peuvent fe diftribuer en deux clafles : dans l’une * nous renfermerons tous ces mouvements tant alternatifs que flmultanés , auxquels o,n a donné les noms d-attraction 8c dé répülfion , 8c généralement tout ce qui s’opère par une caufe qui.demeure invifible.
- L’autre comprendra tous les faits qui font accompagnés de lumière, pétillements , piquures , inflammation ^commotion..3 car, quoique çes
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- > Ex? ERI MENTALE. 411
- merveilles, éclatent; à nos yeux-fous ^
- desiapparences toüt-à-fait différentes X XI. les-unes des -autres! que le peu de Eeçon.
- relation .que. nous voyons entr’elles, nous,porte à les eôrifidérer -comme autant d’objets-.indépendants ', ; qui doivent être examinés féparément ; cependantiorfque l’habitude a diflipé un certain éclat; qui nous éblouit d’abord * & que d’étonnement fait place à là réflexion ,'on s’apperçoit peu à peu que . les effets, iqui paroif-îbient lesj-moins' analogues , fe. rapprochent , & ne font-le plus fouvent que des .extenfioris, les uns des.autres, ou les fuites néceffaires --d’une caufe commune, mais variées par quelque circonflancé :.pour peu qu’ôn y.penfe, on verra que detous les.phénomenes de ce.genre., .que l’on qonnoît , il n’en eft point, qu’on; ne puifle comprendre dans la divifion que je viens • d’établir.?- : 1 N. . -sv-
- ' jA. r t 1 c l e Premier1 . contenant les phenômenes de la première Clajffe,
- L?attraction éledriqüe , ce l’atmaio* 'mouvement ..par lequel' les -corps iaer%uifie0^
- Mmij
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- N * * e **
- 412 Leçons’ d'e Physique -i-iwgs. légers’ fe -portent 1 comme-- d’eux* •X XI* mêmes air corps éleffrifé , eff y -fans ^ p ** contredit p de tous-* lés phénomènes éleffriqùes y le premier enf daté; ;élîe a îété" connue bien des lie cl es avant qu’il fût queffion des autres effets ; ôc à cet égard elle a mérité de préférence l’attention i des Phÿficiens ; elle la mérite‘encore plus'par les variations-nfingùlieîes dont -elle ; efl fufceptibîe ,* &• parles*vains efforts quebiend’habiles gens ont faits pour nous en rendre raifon : ne le diffi-muions pas, fi quelqu’un vous offre l’explication des phénomènes' électriques , & qu’il mette celuida à part, défiez-vous-en ; >e’eft un homme ’quf a manqué fort but : ous’il entreprend •de vous - l’expliquer -, qu’il ne réuffiffe’pasi comptez que ce mauvais fuccès influra fur tout le refte. La iere
- •** V-
- chofe qu?il faut faire ',- ç’ell de*bien démêler pourquoi les corps s’approchent jfe s’éloignent ,d.e celui qui efl; éleârifé ; comment l’attradion fe change enrëpulfioh; d’où'vient que de plufieurspetits corps,femblables , les uns font attirés > tandis que les ; autres -font reppuffés ; . par: quelle
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- eaufélméchàniqùë: un leorps'éleétrifé _j=-i*é»ss attire ,ce >qu’un.autre corps. élëdrifé XXI. repouffe, &c. Je dis qu’il faut afligner: Leçon* à.ces effets une caufe mé'chaniquè ; car fi ÿ.à chaque queftion.que j e ferai ÿ On meufait naître une.vertu répulfive oùJhesŸertu attraffive'V &^ü.e , fùK vant le befôin,,. on-en multiplie-les efpe;ces,,-je n’aurai aucun égard pour tous ces enfants de rimàgination , & je dirai'à : célui-qui les produit que leur régné eff -paffé.^.;; i ;:
- P JR E MI E R F 'À’I T.
- •; • ---J:1, ... : r: = , .h-
- •,-i4Jrî corps éleâtrifé par frottemènt-Ou par eornrnunication , attire ou fepouffe tous, les corps légers & libres qui font dans fon voifinage. . ;, 4 ; .
- . 1 tj X PLI C X T Z O N .*
- 1 * - * 0 • —.
- • * - ' *> ** - *•
- c; -Le . corps éle5trifé\ lancé , de toutes pour^JOÎ-. parts, une matière fluide IO,- qui fort en les corpsfonc--forme à?aigrettes ? , Cf qui lui fait une-,atureS!>' atmofphere dé une; certaine étendue. GettC: matière effluente., dont les, rayons font-divergents .entrhux, êfl en même 'témps, remplacée" par' une matière femblabie-quf vient par des lignes convergentes Voyez la- Fig. 17 qui repréfente
- M m üj
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- 414 Leçons1 de Physique
- une'portion annulaire'd’un' tube ioiï \ XXI, ' l’équateur d’un globe environné des Leçon, deux matières effluënte & affliiente.
- ; L’une & Vautre matière ayant un mou-vement progreffif1'5, êr jîmultané 12 , . doicentraîner avec elle-tout ce qui lui donne prife fôc qui eftâffez libre pour obéir à fon impulfion. f n Mais, comme ces deux courants de matière Je meuvent en fens contraires I2V le corps léger qui fe trouve dans 4a fphere d’adivité du corps éledrifé, doit obéir,au plus, fort, à. celui des deux qui a le plus d;e prife fur lui.
- Si le corps léger qu’on veut attirer;, eft d’un très-petit volume ou d’une figure tranchante, comme une feuille de métal, E gu F(jîg.» 17-) , il eft chaffé vers le corps éledrique par la matière affluente.'
- Et la matière effluente ne l’empêché pas d’y arriver, parce que fes rayons, qui font divergents 9 , ou les aigrettes disantes les unes des autres 13 , ne lui oppofent què des obftacl es> rares’ accidentels, • à tràvers lefquêls il fe fait jour! ‘'• "
- Une preuve qu’il rencontre des obftacles, c’eft qu’il arrive rarement
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- - , £ X P E RI Al E N T A L E. ' 4.Ï y aù corps éleâriqiie par une voie bien dire de ; allez ordinairement , c’eft après, plufieurs,détours qu’on appêr-çoit d’autant mieux que çë corps, léger à plus d’étendue ; j’en attelle tous ceux qui font dans F-habitude de voir .& de répéter eux-mêmes, ces expériences.
- ' Quand cette étendue égale feulement celle d’un petit éeu, il eft fort ordinaire que le premier mou-vement de la feuille foit de s’écarter
- .XXL
- L E Ç P Né
- Pourcjiio! ils font re-pouffés*
- du corps éledrifé qu’on lui préfentë;
- Sc fi elle commènce' par s’en appron: cher , elle ne parvient pas jufqu’à lui ; à une certainé dillànce plus ou moins grande , elle eft arrêtée ou repouffée.
- - C’eft que la feuille , lorqu’elle a une Tcertaine largeur , 5c . qu’elle fe préfente de face, ne peut plus échap-* per aux rayons des aigrettes , qui font toujours plus rares à :1a vérité que ceux de la matière affluenteà > caufe de leur divergence 9.de la dip-tance des aigrettes entr*elles 13 -, mais qui ont toujours plus de vîteffe ou de force, fur-tout à une petite diftance de leur origine ou de leur éruption.
- M m iv
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- 4i 6 Leçons ri et Phys i q u e
- S’il eff donc, plus ordinaire de voir XXI. un ;Corps' s’approcher d’abord de Leçon.- Cgjuj qui efl. éledrifé -} que de le voir s’en écarter parfon premier mouvement, c’eft que , pour lui donner une légéreté fuffifante, on n’emploie communément -que des fragments d’un très - petit volume , & d’une figure , le plus fouvent très-propre aies faire échapper aux rayons divergents des aigrettes y mais on efî comme fûr d’avoir un effet tout contraire, quand ou prend foin de concilier avec, la légéreté qui convient, une grandeur & une figure telles , qu’elles laiffent affez de prifé à la matière affîuente. - . . /
- . II. F AIT.
- Dès que le corps léger qu’onvou-•ioit attirer, a touché le corps, éléc* trique , ou qu’il s’en eft feulement approché de fort près, quelque petit que foit fon volume, quelque figure qu’il ait,. il s’en écarte conftamment après. l' - ' ;
- Ce fécond fait paraît d’abord côn? traire à l’explication que je viens de donner du premier. Si lapetiteffeidn
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- Expérimentale. 417 volume a fait échapper le corps attiré, aux rayons de la matière effluente , pourquoi, dira-t-on , la mêmecaufe n’a-t-elle plus le même effet après le contad ï
- E X PL1CATI Ù A*.
- C’eft que cette caufe ne. fübfifle plus ; le petit corps a reçu une augmentation de volume, invilibleàla vérité , mais qui n’en eft pas mains réelle, comme on ya le voir.
- Quand ce petit corps pouffé par Pourquoi ie la matière affiuente, a touché le tube ^“éréd’a! éledrique, il eff éledrifé lui - même bord attiré, par communication ; & un corps élec- £Ld’êtrere-trifé, tel qu'il- foit, ôc de telle maniéré pouffé eiw qiion VéleBrife y devient touthérijjé dû aï- uue‘ grettes qui forment autour de lui une atmofphere de rayons divergents I0.
- Cette atmofphere augmente donc confidérablement fon volume , & le met en prife aux rayons de matière effluente, qui le tiennent écarté du. tube éledrique, autant de temps que l’Eledricité fubfiffe dans l’un & dans l’autre, (Hfig. 17.)
- XXI,
- Leçon*
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- 4*8 Leçons de ^hV.siqxié
- XXI.
- L E ÇO N*
- :fr ni. fait.
- Ün corps léger qnè l’onaëîeftrifêj & que l’on tient fufpendu ou flottant en l’air par l’aftion du corps éleârique dont il s’efl: écarté, ne manque pas de revenir à ce même corps,aûfli-tôt qu’il a été touché du doigt', ou de quel-qu’autre corps femblable & nonifolé.
- 'Explication.
- Pourquoi Uattouchémænt iïun 'corps non h corps re- ijolé } lui fait perdre fôh éleElricitè 17,
- vient au6" & par conféquentcette atmofphere corps éiec- d’aigrettes qui augmentoit invifi-
- trique des , t &. v.-. , L r
- qu'oni’atou-blemént, mais réellement fon vo-^ lume; ainfif après cet attouchement, il fe trouvé dans le même 'état où
- il étoit avant que d’avoir été ëlec* trifé j & difpofé de nouveau , par la petitefle de fon volume qu par fa-figure propre , à fe; laiflef emporter vers le corps éleârifé 9 en échappant encore, comme la première fois, aux rayons divergents de la matière effluente. -
- Quand je dis ; en échappant’ aux rayons divergents de la matière effluente, je le répété encore , ce n’efl: pas que. je prétende que ce
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- E X.P É Rï M E N T’A L È. ' 41p. corps tout petit ,qu’il foitn.e ren- ' ; contre aucun de ces filets de matière . XX I. , dont le mouvement s’oppofe au lien.: L E S 0 il en rencontrera fans doute ; mais * comme ils^font rares en comparaifon-de ceuxdè.lamattere.affluente 9 8c13,il donnera plusi eonftamment prife à ceux-ci >!& ne fouffrira'qu’un retardement ou une déviation de la part - de ceux - là.
- ; t
- IV.
- : i
- F À r t.
- * s. Les. -corps éle&rifables par communication , mais qui nefont point ifolés , attirent les1 petits corps élèc-trifés qui fe préfentent à eux. Un homme , par exemple , avec le .bout de! fon doigt ou avec , un morceau de métal,, attire une ^petite Veuille d’or éle&rifée . & ‘‘flottante en, .l’air.
- Ex
- PLICATION\
- : Tant queJa petite feuille C, qu’on fuppofe éle&rifée , n’efl entourée que de fon atmofphere 'propre , 8c de l’air dans lequel elle eft.fufpendue & ifolée , rien ne la détermine à fe porter d’un côté préférablement à
- Pourquoi les corps non ifolés attirent à eux de plus petits corpsqui ouc reçu la vertu éle&riquer
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- 42 o Le ç 6 N s d e P h: y s i q u E : l’autre prèmiérement j parce que" fès effluences fefaifant' en même temps & avec une égale force , par les différents points de ja furfaceelles s’appuient également de toutes* parts‘ fur l’air ambiant, ce qui doit mettre la réaction de ce dernier fluideen‘équilibre avec elle - même. - En fécond lieu» parce que les affluences A B , 6cc. venant à elle également & en même temps de tous les côtés11, elles nepeuventla pouffer' vers l’un plutôt que vers l’autre.
- - Mais- quand >’offl> en approche! Je doigt Cm tout autre’corps plus'perméable à la matière électrique1,' que la portion d'air dont il tient la place - , les rayons effluents du corps c fe plient, vers lui, ^trouvant de fâ part moins 'due réfiffànce que " n’en; 'éprouvènt de- la part de l’air y les .effluences' de la partie oppofée : delà* yiènt/que e es deux corps fe joignent , & que le plus petit , comme étant le‘ plus mobile, fenlblè; être attiré-par l’autre.. • '.1 dl; ' i
- ; V. F " A ' I T.* i • •• '
- ^ ‘ ? T
- Pendant qu’un corps léger, pareil a celui du fait précédent, demeure;
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- < Exp.e rime-n.ta.le. 421, fufpendu &.flottant èn l’airau-déffus d’un tube de verre, éledrifé qu’il a touché., li. on-'lui préfente un autre tube de.verre.nouvellement frotté , il" s’emecarte comme. du premier : il s’approche, au .contraire, d’un. bâton .de cire .d’Efpagne , d’une boule de .foufre, &c, qu’on a éledrifée.
- **' V ' * î T
- f ' Ex P Z I C A T I O N,
- ' , ; i \ . , ; t . * - ' . :
- . - t : «j t • v. . . • i » _. •• / “ . ? .*
- ' Avant que d’entrer, dans l’explication de ce fait, ileff bon d’avertir le Ledeur , qu’il n’eft pas confiant ; 8c. que., quand on fait l’expérience un grand nombre de fois & en différents temps, on éprouve fouventque îe foufre , la ciré d’Efpagne & les _corps r.éfîne.ux , étant éledrifés , repouffent au lieu d’attirer, ce que le verre, a.rendu éledrique. Voys% à la .fin du Tome II de mes Lettres fur VEle6lricité , l’article 45* des. expériences vérifiées en préfence des • Commiffaires nommés par l’Aca-, .démie Royale des Sciences.
- Mais comme ce fait fe préfente .affez communément tel que je. l’ai énoncé d’abord , il faut.que je dife gomment il peut avoir lieu , & par
- ==38
- XXI,
- L E Ç O N*
- Pourquoi les petits corps éle&ri»-fés par le verre, & quî s’en écartent enfuite, ne s’éloignent pas de même d’un bâton de cire d’Ef-pagne élec*» trifé*
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- f.1
- XXI,.
- Leçon,
- .422 Leçons dé Physique : quelles: raifons il peut manquer.
- Pour être en état de bien entendre Implication qu’on peut donner de ce cinquième fair, .il faurfe faire uneùdéë bien nette de ce quife paffè entre deux corps dont Lun feulement eft éledrifé, ou entre deux corps qui le font tous deux.
- Dans le premier cas, c’eft-à-dire , lorfque l’un des deux corps feulement eft éledrifé , il fort de celui qui ne'VeJl pas , une matière qui eji’'affluente- par rapport à Vautre 14 ; & de celui-ci il .s'élance perpétuellement des aigrettes dont les .rayons font• divergents erc-tieux 10. :•' . - r - • r
- Dans lé fécond casy c’elf-à-dire , quand les deux corps ; qui font en préfence l’un de î’aùtre, font adueL-îement éledriques, il fort de tous deux une matière effluente 10, dont les rayons vont en fens contraires- de l’un à l’autre corps. Et, tandis que cette matière émane airifi des1 deux corps , une femblable matière vient de toutes parts à eux , foit de Vatmofphere , foit des corps voifins, pour remplacer & perpétuer ces émanationsi 11 8c I+.
- Àinfi, dans l’un & dans l’autre cas,.
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- Experimentale. 423 la matière éledrique qui vient de l’un des deux corps , eft toujours oppofée à celle qui vient de l’autre ; & , par conséquent , pour qu’ils puiffent s’approcher, il faut de deux chbfes l’une , ou que ces rayons qui vont en fens contraires de l’un à l’autre corps , perdent toute leur adion , ou que chacun de ces deux courants trouve un paffage affez libre dans le corps qu’il rencontre ; car fi ces émanations fubfiftent, & qu'en Sortant de l’un des deux corps , elles ne puiffent pas facilement entrer dans l’autre , elles ne manqueront pas d’entretenir une diffance entre les d’eux ; ce que l’on a nommé répulflon, Revenons maintenant à notre fait.
- La petite feuille de métal éledrifée fuit conftamment tout verre élec-* trique , parce que , comme on l’a dit ci - deffus , fon volume augmenté par une atmofphere de rayons divergents 3 donne ajje£ de prife aux émanations du verre IO,
- La même chofe n’arrive pas lorsqu’on lui préfente un morceau de foufre ou de cire d’Efpagne nouvel-^ ïeinent frotté, pour deux raifons ; la
- XXI.
- ïiiECON»
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- 424 LeÇ.ONS DE PHYSIQUE —. -première ; parce que les rayons ef-X XI. fluents de ces matières éle&riféës font £>£ço N. plus'faibles que ceux du verre] ôç qu’ap-paremment la matière qui fort d’un bâton de cire d’Efpagne éledrifé , n’a pas plus de force ordinairement que celle qui' vient de tout autre corps non éleélrique en préfence d’un corps élec-trifê 14 j & qui- n’empêche pas , comme on fait , l’approximation réciproque. La fécondé raifon eft que les matières réfineufes , le foûfre , les gommes, Grc ', dans lefquelles le fluide électrique a peine-à fe mouvoir pour V.or-dinaire , en font pénétrés plus facilement, quand on les frotte ou qu’onles chauffe7.
- - Ainfi la feuille de métal élédriféê n’eft pas repoufféë par le foufre qu’on vient de frotter, parce que les rayons effluents de cette petite feuille le pénètrent , comme elle efl pénétrée elle-même par ceux de ce foufre éledrifé ; & cette pénétration mutuelle fait que la réfiflance efl moindre entre ces deux corps, que par-tout ailleurs' aux environs ; car c’eft un fait , que la matière éleélrique a plus de peine à pénétrer dans l’air de Vatmof phere . que dans les corps les plus-denfes .& les plus durs*,' .Voilà
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- Expérimenta le. 425;
- : ; Voilà ce qui arrive le plus commu- '—T nement.'.; mais ; il peut fe/faire auffi -X XI. què lés rayons effluents: de ’la petite ^EÇ0N*' feùille élé&rifëe manquent de force: pour pénétrer dans* le foufre , ou que celui-ci ne fôit pas.affez.péné-trable pour eux, faute de n’avoir pas été frotté ou chauffé fuff famment ou que fes: propres effluences àÿant trop de vigueur , empêchent celles de la petite feuille d’arriver jufqu’à lui ; & alors il .y ai'épulfion comme-. en préfence du verre éleftrifé.-’ ;
- Il eh: inutile de -dire que je nomme' ici le foufre pour tbutes les fubhances qüi: produifent ce:'même effet ; & ce qui- me fait,croire! que la ,rép.ullîon ou l’attraftion, en pareil cas, dépend de quelqu’une des caufes que je viens d'alléguer, c’eh que-fouVentla même’ boule.: de foufre le même bâton; de-cire d’Efpagne, attire ce qu’il repouf-foit, > ou répouffe ce qu’il attiroit un-inhant auparavant, & fans.être frotté' de mouveaü ,> mais- feulement parce: qu’on: le; préfente nn- peu’ plutôt-ou un peu-plus tardfde'plus près-ou* de plus loin.
- De tous les phénomènes- éîec>
- Tome VL- N-n*.
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- XXI.
- Leçon.,
- Le fait dont il s’agic Ici m’eft pas confiant*
- 426 Leçons~de Physique triques , il n’en eft pas de moins cèrtain, de moins, confiant que celui dont il eft ici queftion fi quelqu’un peut fe vanter de le faire réufïir à fori gré toutes >les fois qu’il voüdra , il faut qu’il foit fûr de réunir des cir-conftances très-difficiles à faifir : ôc dès' - lors , je dis que,c’eft un1 effet variable ; non pas qu’il n’arrive sûrement quand tout ce qui doit le produire fera raffemblé ; avec cette condition , tout effet naturel eft infaillible; mais parce qu’il dépend de plufieurs caufes très-délicates, & que le plus habile Phyfîcien. auroit bièn de la peine à prévoir à. .régler la part que chacune d’elles doit y avoir. .. v • • .. - f ;i .
- vi. f a 1 T. . :
- t} • . - : *
- Un corps éleftrifé par frottement ou par communication , attire & repouffe en même temps ,« par lë même côté de. fa furface , plufieurs. corps légers qu’on lui préfente, de-forte que les uns vont à lui, tandis que les. autres s’en écartent. r u
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- Explication.
- Le phénomène des attrapions & répulfions fimultanées, eft celui contre lequel viennent échouer fans reffource tous ceux qui prétendent expliquer les effets de la vertu électrique avec un feul courant de matière. Quand on n'attribue au corps élePrifé que celle qui lui vient du dehors , on peut bien par-là rendre raifon jufqu’à un certain point, des mouvements qu’on nomme attractions: on en eû quitte après pour gliffer légèrement fur la caufe des réputé fions. Si l’on n’admet que la matière lancée de toutes parts autour du côrps élePrifé , on peut bien dire pourquoi il chaffe les petits corps qui le touchent., comment il les tient écartés de lui ; & l’on répond comme on peut , à ceux qui demandent d’où vient que de pareils corps font attirés. Mais il faut fe taire ou dire de mau-vaifes raifons, quand il s’agit d’expliquer comment , par l’un ou par l’autre de ces. deux courants , des corps tout femblables entr’eux font pouffés en même temps , les uns N n ij
- XXI,
- Leçon,,
- Comment les attrac- . tiens & ré-/ pulfions éleftriques font fimul-tanées.
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- 428 Leçons de Physique - : dans un fens, les autres dans un fen&
- XXI. oppofé. ’Aufïi met-on ce fait à l’écart,, L e qp n. Commé s’il n’exifloit pas y ôc quoique jel ’aieobjedé bien des fois , per-ionne n’a fait femblant dé m’avoir entendu.
- - Pour moi qui ai duement prouve que ces deux courants exiftent en même temps-autour du corps élec-trifé., & qui ai expliqué ci-deffusles attradions par l’un, & les.répudions par l’autre , je n’ai qu?un .mot à. ajouter , pour faire remarquer que: ces, deux, effets, peuvent avoir lieu enfemble.. • .r
- En. effet , puifque la ' matière électrique y tant, effluente qu’affluente ,.. èji: divifée par rayons , dont chacun ejl'ani-mé d’un. mouvement, propre & ProgreJfif 5y.10y.11 y n’eft-il pas tout fimple que chacun d’eux entraîne avec lui tour ce qu’il trouve en fôn chemin,, d’allez-mobile pour obéir à.fon impulfion ? Les corps attirés font donc ceux qui obéiflent, à la. matière affiuente , ôc les corps, repoulïes font ceux qui font emportés par la matière-effluente. : -
- Les uns &; les autres- devroient;
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- Ex PE El M'EÛT ÀT LE. ' 42£ naturellement aller & venir enligrie droite , ainjî que le fluide invijibl'eqüi les entraîne5. Mais comme’ les mouvements font oppofés, il efl: prefque impoffible qu’il n’arrive des chocs 8c des déviations ; 8c parce que c’eft le hazard qui les produit, les effets, apparents qui en réfultentfont auffi. de ceux qu’onnepeut pas prédire.
- . Comme toutes les parties du corps élePrifé ont leurs effluences 8c leurs-affluences, il doit y àvoirauffl attractions 8c répulfions fimultanées à; chacune;, d’elles-; les effets ont lieu-par-tout où régnent les caufes. ’
- VII. F a i t.
- Les attrapions 8c les répulfions élePriques , toutes chofes égales d’ailleursfont plus ou moins vives, 8c s’étendentà dès diftances plus où, moins grandes., fuivant la nature des fupports, fur lefquels font placés .les. petits corps qui doivent être, attirés. 8c repouffés.
- E X P L I C AT 1 O N.-
- Les corps qui font attirés en app â-rencefont .pouffés réellement vers-
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- 430 Leçons de Physique y1 i ::.s le corps éleCtrifé, par la matière élec-X XI. v trique qui lui vientde ioutes'parts 11. Mais Leçon. Cgtte matiereaffluente ne lui vient pas
- la SturTdïs feulement dé Pair % elles vient âuflî rapports in- de tous les autres 'corps >du yoijinage ,
- attrapions68 font capable-s.de s'éle&rifer par com-fionrépuI* tnunication14; &* dansceux-lâ, la matière éleBrique fe meut avec bien plus de facilité que,dans tous des autres , tantipour entrer que pour fortir7, Si vous placez donc des corps légers fur un fupport de métal ; fur la main d’un homme, &c * ils feront portés au tube ou au conducteur éleCtrifé plus vivement & de plus loin, .que s’ilsÆtoient placés fur un gâteau de réfine , ou fufpendus en l’air ; parce que là matière élec-r triqüé , que la préfence du corps éleCtrifé détermine à-venir à lui,fort du métal & des corps vivantsÎd’c , plus, abondamment & avec plus de-force que .des corps réfneux de l’air 7 &'I+.
- De même, quand ces petits corps ont touché le tube de verre ou le conducteur qui les attire , ils font élëCtrifés eux-mêmes , repouffés vers leur fupport , '& hors d’état d’être attirés de'nouveau , jufqu’à ce qu’ils
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- Ê X P ÉRIM ENTA'LE.; 43 I
- aient perdu leur électricité aequife; or, comme rien rfejl plus propre à laieur oter promptement quele métal non ifolé l79 ils ne l’ont pas plutôt touché, que la matière affluente les rèprendpour les entraîner au corps éle'&rifé. Au lieu que ii le fupport étoit de la cire d’Efpagne ou quelque matière refî-neufe ,1e; petit corps éledrifén’y" perdroit fa vertu que lentement ; 8c quand il auroit , repris ;fon premier état, & qu’il feroit fujetà attraction, la matière qui vient d’un pareil fupport, efl - ji faible7, qu’elle ne le por-?-teroit. qu’avec peine vers le : tube ou versle-conduCteur. n .. tr. i : ;
- XXI. Le ç oh.
- On voit par-là comment les attractions 8c répullîons éleCtriqiies peuvent devenir plus fortes ou .plus, foibles par. le voifinage de. certains corps , 8c combien il' efl important-. d’avoir égard à-ces cireonflances, qùand on fait ces fortes d’expériences, dans la vue de-réfoudre-quelque queftion.
- VII. Fait.
- . - ? Tout- ce-qu’on veut-éleCirifer, .par cornmunication , -doit être pôfé fur des matières qui ne s’éleCtrifene bien
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- %J2 Leçons de Physique' que ;par frottement ; telles font le-
- x x T* :ia »ir* ^’Efpagne, les réfines-,,
- E X P £ Z CA T Z O zK<
- Pourquoi’ ‘ Un eorps ' s’él eèfrife- par commu-
- fer par com-: du dedansâu dehors* : ‘ ôr la caufe rounjcauon. q^i1* détermine', doit" agir'd’autant'
- plus efficacement , qu’elle agit fur un corps plus ifolé ou plus petit , puifqu’aldrs elle a moins7de matiëïe à mettre en mouvémentv Un'hommé" qui-fe tient placé immédiatement fur. • le plancher d’une chambre, né s’élec-trife que très-peu ou point , parce1 qu’il communique avec de grandes maffes qui font, éledrifablês" comme lui, & que l’a&iôn qû’ôn exerce fûf la matière éîèétriqüé qui réfide 'ëri lui attaque en même temps celle de tous les autres corps4 ,. avec lefquels iK a communication. Et cette aftion: partagée à tant de corps, n’a prëfque point d’effet fenfïble fur aucun-d’ëux.' Il n’ep éft pas de même > fi l’ôm
- met;
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- Experimentale. 435"
- «net un gâteau de réfine fous les pieds , :
- de cet homme; comme les corps de XXI. cette efpece ne féleétrifent prefque point Ç 0 par communication 7, le corps électrique qui doit communiquer fa vertu, n’agit alors que fur l’homme ifolé ,
- 8c ne détermine au mouvement que la matière qui efl en lui.
- Pour rendre cette explication plus claire , il faut que je reprenne les chofes de plus haut, 8c que je dife de quelle maniéré je conçois qu’un corps s’éle&rife quand on le frotte ,
- 8c comment , une fois éle&rifé , il communique fa vertu à un autre corps.
- Quand je frotte un tube de verre, M&aePéJ un bâton de cire d’Efpagne , une boule de foufre, 8cc, je mets en nîere donc
- mouvement 8c les parties du corps s’exdtepar frotté , 8c la matière éle&rique qui le frotte-en remplit les. pores : efl-ce aux mcnt* parties du verre que le mouvement s’imprime d’abord pour fe communiquer enfuite à la matière électrique , ou tout au contraire ? G’efl ce que j’examinerai ailleurs ; mais il efl sûr que la matière électrique s'élance fenjïblement du dedans au dehors IO, & lç
- Tome VL Ô o
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- 434 Leçons de Physique
- - verre s'échauffe : en voilà affez pour
- XXI. me faire croire que tout eft agité. Leç°n. Le corps frotté ne s’épuife point par ces émanations continuelles * quelque temps qu'elles durent, parce que la matière éleftrique qui fort , eft toujours remplacée par une matière femblable 11 , qui vient non - feulement de Vair , mais même de tous les autres corps qui font dans le voifnage 1+. Si la matière éleëlrique eft préfente par-tout 4 * comme il y a tout lieu de le croire, elle doit s’empreffer de remplir tous les efpaces qui fe trouvent vuides des parties de fon efpece: c'eft le propre des fluides , defe répandre uniformément , & de fe mettre en équilibre avec eux-mêmes : repréfen-tez - vous un feau percé de toutes parts , que vous auriez plongé dans un baffin ; fi vous épuifiez tout-à-coup ce vaiffeau ayec une pompe ou autrement, ne fe rempliroit-il pas aufîi-tôt aux dépens de l'eau du baflin , & ce remplacement ne fe feroit-il pas autant de fois que l’é-puifement feroit réitéré ?
- L’Eleftricité n’eft donc rien autre chofe que. l’état d’un corps qui reçoit
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- Experimentale. 435" continuellement les rayons convergents d’une matière très-fubtile , tandis qu’il laide échapper de toutes parts des rayons divergents d’une pareille matière ; il efl comme la îource de celle - ci, & le terme de celle-là. Et comme l’effluence de l’une occafionne l’affluence de l’autre, le remplacement entretient auffl la durée des émanations.
- Approchons maintenant d’un corps qui efl; dans cet état, un autre corps capable de s’éledriferpar communication & convenablement ifolé: la matière éledrique qui efl en repos dans ce corps, doit fe mettre en mou-, vement, & fe porter du dedans au dehors par deux raifons : i°, Parce que tout ce qui ejî dans le voijînage d’un corps éleélrifé, lui fournit cette matière que nous avons nommée affluente I4. 20 , Parce qu’une partie de cette même matière qui réfide dans le corps qu’on approche du corps élec-trifé , doit recevoir des impulfions continuelles de la part des rayons effluents qui s’élancent de celui-ci, & qui font capables de pénétrer dans les corps les plus compatis 6.
- XXI. Le ç o te.
- Idée de h maniéré dont les corps s’élec-trifent par communication.
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- 436 Leçons de Physique l1 '"= Mais fi ce corps perd ainfî la ma-XXI. tiere électrique qui réfide en lui, ou L £ ç o n. jq doit bien-tôt s’épuifer , ou bien il faut qu’il reprenne d’ailleurs une matière femblable à celle qu’il perd ; or on ne peut pas dire qu’il s’épuife, car ces émanations durent autant de temps qu’on veut les exciter ; mais il lui arrive ce qu’on obferve en général à tout ce qui eft actuellement éledrique , foit par communication , foit par frottement ; tant que dure Vémanation de la matière intérieure , une pareille matière vient de toutes parts remplacer celle qui fort u. Ainfî l’éleCtricité communiquée , comme celle qu’on excite par frottement , conflit e toujours dans une effluence & dans une affluence fimul-tanées de la matière électrique.
- Comme le premier de ces deux mouvements naît en partie par l’im-pulfion ou par le choc, dans le corps qu’on éleCtrife par communication , & qu’un certain choc ne peut animer fenfiblement qu’une certaine quantité de matière , il eft néceiïaire de limiter celle que doivent mouvoir lçs rayons effluents du corps élec»
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- Experimentale. 437 trique communiquant ; & c’efl ce que l’on fait en interpofant quelque matière réfîneufe , peu propre à être pénétrée par le fluide éleëlrique 7, Sc qui interrompt fort à propos la continuité des corps éledrifables.
- XXI.
- L E 9 o n4’
- VIII. Fait.
- Dans l’expérience deHauxbée, qui efl fi connue (À fig. ip), des fils arrêtés au centre d’un globe de verre élec-trifé, fe dirigent en forme de rayons qui tendent à l’équateur du globe % ôc d’autres fils attachés à un cerceau en dehors , prennent une tendance convergente au centre de ce même globe.
- Explication*
- Après ce que j’ai dit ci-defTus pouf expliquer les attrapions éledriques , il ne merêfle qu’à faire remarquer ici * }. . que les deux furfaces du verre s’élec- de Texpéri-trifent enfemble , quoiqu’on n’en L“ce£,flaur ”
- r > r f'i * , , bee & de fes
- frotte qu une. Les fils attaches au circonftan-centre du globe, font dirigés vers la furface intérieure par la matière afïluente qui les enfile, en venant de l’air extérieur , par l’axe' fur le-
- O o iij
- ces.
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- 438 Leçons de.Physïque
- ; ..— quel ils font arrêtés; & ceux du cér-
- XXI. ceau deviennent convérgents au Leçon. gi0be par une pareille matière qui fe rend de toutes parts à la furface extérieure.
- Une circonflance alfez 'linguliere de cette expérience , 8c qui mérite plus d’attention que ,1e relie, c’eft que les fils du dedans changent de place , & femblent s’écarter quand on fouille fur le verre , ou qu’on préfente le doigt par dehors à l’endroit où ils tendent.
- On peut rendre raifon de ces effets, en difant, i°, que lefouffle le plus fou-vent chargé d’humidité, diminue ou faitcelferl’éle&ricitéàlapartieduverre qu’il attaque,& alors le fil qui s’y diri-geoit, retombe par fon propre poids: 2.°. Quand on approche le doigt de la furface extérieure , la matière qui fort de ce doigt, en la préfence du globe éleftrifé14 , palfe à travers le verre, 8c va fortifier les aigrettes de l’autre furface ; 8c alors ces effluences de la . furface intérieure l’emportent en force fur la matière affluente qui dirige le fil, 8c elles le repoulfent pour un temps.
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- Experimentale. 439
- Je n’imagine pas gratuitement que _ 1
- la matière qui fort du doigt en pareil XXI. cas , pénétré dans le verre , & va LeS0N* fortifier les effluences de la furface intérieure du globe. Si l’on fait entrer dans ce vaiffeau un peu de fciure de bois ou du fon de farine, on verra très - diflinftement chaque petite parcelle s’élancer .& fauter , quand le bout du doigt fe préfen-teradeffous ; c’eft une épreuve que j’ai répétée cent fois.
- IX. Fait.
- Certains corps ont peine à s’élèc-trifer les uns par frottement , les autres par communication , tandis que d’autres deviennent fortement éleffriques de l’une ou de l’autre maniéré ; fi la matière éleftrique réfide par-tout, d’où peut venir cette différence ? _. Pourvoi
- Un corps n’eff point éleffrifé , certains pour avoir en loi la matière elec- trifentmieux trique ; il faut que cette matière en frot> forte pour être remplacée par une fem- & d’autres blable 10 & il faut qu’il y ait effluence & affluence , comme je l’ai dit plulieurs fois ci-deffus ; or cette O 0 iv
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- XXI.
- '440 Leçons" de Physique matière , toute fubtile qu’elle eft j ne pénétré pas tous les corps indijlinc-iement & avec la même facilité 7; elle trouve dans les uns des paflages plus libres que dans les autres , tant pour fortir que pour entrer.
- D’ailleurs il eft probable que ces élancements font caufés Sc entretenus par quelque mouvement inteftin , imprimé aux parties du corps que l’on a frotté : j’ai lieu de croire que le reffort de ces parties y entre pour beaucoup ; car j’obferve qu’en général les corps dont les parties ont le plus de roideur, font aulfi les plus propres à s’éleCtrifer par frottement.
- X. Fait.
- Quoique tout ce qui ell léger 8c libre puiife être attiré ou repoulfé par un corps actuellement électrique, il y a pourtant certaines matières qui obéilfent plus vivement que d’autres à ces attractions & répul-fions.
- Explication,
- L’expérience a fait connoître que cette difpofition plus ou moins
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- Experimentale. 44 î grande à être attiré & rëpouiïe par un corps électrique , dépend moins de la nature des matières que d’un affemblage plus ou moins ferré de leurs parties. On apperçoit aifément la raifon de ce phénomène , quand on confidere que les mouvements alternatifs, d’attra&ion & de répul-fion , font les effets de la matière électrique, tant effluente qu’affluente, qui, quoiqu’affez fubtile pour pénétrer dans les corps les plus compafts, 6c pour fe faire jour au travers de leurs pores, n’en efl pas moins une matière compofée de parties folides, capables par conféquent de heurter & d’entraîner avec elle tout ce qu’elle rencontre defolide dansfon chemin. Les corps les plus denfes doivent donc lui donner plus de prife que les autres ; une paillette de métal , plus qu’un fragment de papier ,* • un ruban mouillé ou gommé , plus que Je même ruban , s’il étoit lavé 6c fec, 6cc.
- Une chofe à laquelle il faut encore faire attention , c’efl que les corps qui font attirés 6c repouffés le plus vivement, font juflement ceux
- XXI.
- Leçon.'
- Pourquoi il y a des corps plus iufceptiblea les uns que les autres , des attractions & ré-pulfîons éle&riquçs»;
- ObfefvsH tion importante»
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- XXI.
- Leçon.
- 442 Leçons de Physique qui s’éledrifent le mieux par communication ; une feuille de métal à qui l’on préfente un tube de verre nouvellement frotté , s’éledrife d’abord peu ou beaucoup , c’elt-à-dire, que la matière éledrique qui réiide en elle, fe difpofe à fortir de toutes parts, ou fort réellement.
- Le premier de ces deux états, (Ior£ qu’elle n’elf point encore éledrique, mais toute prête à l’être), état qui ne peut celfer que quand elle ne touchera plus la table ou le corps non éledrique quilafoutient ; ce premier état j dis-je , la met plus en prife qu’un morceau de papier, à la matière âffluente qui va au tube ; car outre fon excès de denfité , elle oppofe encore des pores pleins d’une matière préfqu’effluente ; de forte qu’elle n’a peut- être aucun point de fa furface qui ne foit fufceptible du choc qui tend à la mener au tube.
- Lorfqu’elle s’enleve , & qu’elle commence à s’approcher du tube, elle s’éledrife alor s de plus enplus, & fon volume augmente par une at-mofphere de rayons divergents
- 5
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- Expérimentale. 443 comme je Tai dit ci-deflus. Et il aug-mente quelquefois, de maniéré que, XXI. rencontrant les rayons de la matière effluente du tube en fuffifante quantité , la petite feuille de métal rétrograde avant qu’elle ait touché le Corps'éleétrique qui l’attiroit.
- Cette activité , comme l’on voit, tant pour aller au tube que pour s’en écarter , vient donc en très-grande partie de la facilité avec laquelle certains corps reçoivent l’électricité d’un autre.
- XI. F A I T.
- L’Eledricité fe communique pre£ qu’en undnllant par une corde de douze cents pieds & plus, à laquelle on fait faire plufieurs retours : Comment fe peut-il faire que la matière électrique pafle li promptement d’un bout à l’autre de cette corde ,
- & qu’elle en fuive ainfi les différentes directions ?
- Explication.
- C’est une fuppofition très-vrai-femblable , & que les plus habiles . Phyliciens n’ont pas fait difficulté
- wO
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- 444 Leçons de Physïquê y» 1 d’avancer ou d’admettre que, dans XXI. les corps les plus denfes , il y a plus Leçon. yuijg qUe de pîein ? plus de pores 1a veru/éiec- 9ue. de parties folides ; on peut donc trique peut croire, à plus forte raifon , que veTnïTpeà dan s une corde, dans une verge de de temps à fer, &c, la porofité eft telle, que très^gran-8 matière éledrique ( Jiuide fubtil qui des* réjîdepar-tout4) jouit d’une continuité
- de parties non interrompue ; ainfi , dès que les rayons ou les filets de cette matière très-mobile par elle-même , font pouffes par un bout, ou déterminés à fe mouvoir, comme je l’ai dit ci-deflus , je conçois que îe mouvement eft bien-tôt tranfmis jufqu’à l’autre extrémité ; ou que les premières parties venant à fortir, donnent lieu aux autres de les fuivre fans délai, à peu - près comme îe mouvement fe tranfmet par une file de corps élaftiques & contigus ; ou bien comme l’eau d’un canal fe meut toute entière , dès qu’on lui permet, ou qu’on la force de couler par un bout.
- Ainfi, quand j’éledrife une corde de deux cents toifes par l’une de fes extrémités , je ne prétends pas
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- +~mm
- Experimentale. 44-y que , dans le premier inftant, les rayons effluents de l’autre bout foient individuellement la matière électrique du tube qui ait parcouru toute la longueur de la corde , mais feulement une matière femblable, qu’elle a trouvé réfïdente dans la corde, ôc qu’elle'a pouffée devant elle.
- Si le fluide éledrique ou le mouvement qui. lui eft imprimé , fuit toujours la corde, malgréfes détours êc fes finuofités , c’eft vraifembla-blement en conféquence de ce principe que j’ai déjà cité plufieurs fois : que la matière électrique trouve moins d’objiacles dans les corps les plus denfes , que dans Vuir meme de Vatmofphere8. Elle fuit les différentes diredions du corps qui lui oppofe le moins de réfiîtance.
- XII. Fait.
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- XXI. Leçon.
- Une légère humidité nuit à l’électricité qu’on excite par frottement ; & bien loin d’être nuilible , elle eft , favorable à l’Eledricité par communication,
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-
- t
- 446 Leçons de Physique
- XXI.
- Explication.
- Leçon.
- >
- Pourquoi Phumidité , qui ne nuit point a 1 e-le&ricîté que Ton communique , mec un obftacle confidérable à'celle qu’on veut exciter par frotte-mente
- L’electricité que l’on fait naître par Je frottement, dépend beaucoup d’un certain mouvement inteftin que l’on fait prendre aux parties propres: du corps que l’on frotte ; & ce mouvement lui - même , cette efpece d’irritation exige que les parties foient libres, &jouiiïent de toute leur' élafticité ; une vapeur humide ,. ou* une légère couche d’eau , empêche apparamment que ces parties ne fe mettent en jeu, ou bien elle empâte, , pour ainli dire , les pores , & ne permet pas que la mat-iere électrique s’y meuve librement, tant pour entrer que pour fortir. ‘ •- ; v
- L’Eleêlricité qui fe communique par des condu&eurs , ne leur, doit, fuivant toutes les apparences , que les palïages libres qu’ils donnent à la matière éle&rique ; ce font des milieux purement paffifs : or l?ex-périence fait connoître que l’eau reçoit 8c tranfmet aifément cette matière ; par conféquent, fi elle fe. trouve unie à quelqu’autre fubftance,. bien loin d’empêcher que celle - ci
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- Experimentale. 447 ne s’éledrife par communication , elle doit au contraire faciliter cet effet.
- XIII. Fait.
- L’éledrifation augmente la tranf-piration des animaux, accéléré l’évaporation des liqueurs , Sc deffeche les corps folides qui ont quelque fuc ou quelque humidité à perdre.
- Ces faits font prouvés par une fuite d’expériences que j’ai publiées dans les 4e & 5e Difcours de mes Recher r ches fur les caufes particulières des phénomènes éledriques, & dans les Mémoires de l’Académie des Sciences , année 1747 , p. 234&/iuv.,
- E X P L I C AT Z O N,
- Il faut fe rappeller. ici la 14e Expérience de îa II Sedion, dans laquelle nous avons vu que des écoulements qui fe faifoient naturellement goutte à goutte , ont été vivement accélérés par l’éledrifation ; nous avons attribué cet effet aux effluences de la matière éledrique , qui entraînent rapidement les petites gouttes de liqueur qu’elles trouvent
- XXI.
- Leçon,
- Comment PEledrî fa-tion accéléré l'évaporation des liquides , la tranfpira-tion des animaux 7 &Ce
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- XXI.
- Leçon.
- 448 Leçons de Physique : fur leur chemin ; & en effet cette caufe fe préfente fi naturellement , qu’il n’eft pas poffible de la mécon-noître. On peut de même lui attribuer ce qui arrive aux animaux & aux corps évaporables qu’on éleefrife ; la tranf-piration eft un écoulement infenfible qui fe fait par les pores de la peau ; quand la matière éledrique efl: forcée de fortir par ces mêmes iffues , elle entraîne ce qu’elle y rencontre ; fi cela dure un certain temps, l’animal, à la fin, fe trouve avoir plus tranfpiré qu’il n’auroit fait dans fon état naturel.
- C’eft à-peu-près la meme chofe pour les corps capables d’évaporation ; quand on les éledrife , ces mêmes effluences dont nous venons de parler, emportent avec elles les parties fuperficielles d’une liqueur ; ou bien elles châtient hors du corps d’où elles fortent, ce qu’elles trouvent de liquide dans fes pores : ainfi après une éledrifation de quelque durée , on trouve un déchet fenfible dans le poids.
- Or*',
- 'v
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- Expérimentale. 449 XIV. Fait.
- XXI.
- On augmente aufîi la tranfpiration ^ E Ç 0 N* des animaux , & l’on fait diminuée le poids des fubftances évaporables, en les plaçant feulement auprès des corps qu’on éledrife.
- Cela eft encore prouvé par un grand nombre d’expériences que l’on trouvera à la fuite de celles que j’ai citées ci-deiïiis.
- Explication,
- Nous avons vu par la 20e Expérience de la 11 Sedion, que la matière éledrique qui vient des corps environnants au^ corps éledrifé , accéléré aufli les écoulements qui ne font point ifolés ; il eft donc comme indubitable que la même matière , en fortant de l’animal pour fe rendre au corps qu’on éledrife , précipite la tranfpiration, qui, fans cela, fe feroit avec plus de lenteur.
- Il eft aifé de comprendre aufli qu’en pareil cas une liqueur s’é-v p ore plus vite que de coutume , éant aidée par le fluide éledrique qui traverfe toute fa mafle , pour Tome VI, P p
- Pourquoi cet effet a lieu pour des corps non ifolés qui font placés dans le voi* finage de3 corps qi^on élcftrifct
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- XXI.
- Leçon*
- 4fo Leçons de Physique arriver au corps élePrifé : une poire ? ou un autre fruit , doit perdre auffi une portion de fes fucs, par la même caufe.
- XV. Fait.
- Les attrapions & les répulfions ne font pas auffi régulières dans le vuide que dans l’air libre.
- Explication.
- Pour que ees mouvements aient Pourquoi une certaine régularité , il faut que les aurac- ]es effluences élePriques confervent puifions éle- leur forme ordinaire d aigrettes epa-
- âriques fonc noujes . jj faut qUe ]eurs rayons .
- îîeres dans lepares les uns des autres , aient une qu’en dpieîn certa^ne divergence , afin que les air. rayons de la matière affluente puiffient
- paffer entr’eux , & y faire paffer avec eux les petits corps qu’ils entraînent ; mais cette divergence fî néceflaire aux rayons de la matière effluente s vient principalement de la réfiflance qu’ils éprouvent de la part de l’air, en débouchant du conducteur ; cela n’a prefque plus lieu dans le vuide ; les rayons effluents n’ont plus d’autre caufe de divers
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- Experimentale. ' 4£î gence . que l’impétuolité de leur . ' éruption.; & l’on peut voir , en XXI. faifant l'expérience dans l’obfcurité, ^eçon.;, qu’ils demeurent réunis plufieurs enfemble, fous la forme de gros jets lumineux.
- Ce qui prouve bien que c’eft-là la véritable caufe de cette diminution ou irrégularité qu’on remarque dans les attrapions & répulfions éprouvées dans le vuide , c’eft que l’on corrige ce défaut, en terminant le conduPeur qui porte l’ÉlePricité dans le récipient , par ,une bouteille' de, verre dont le fond foit arrondi,
- & qui. contienne de l’eau ou du mercure’ ( B Jigt ip ) ; car comme Je y erre tamife davantage , la matière élePrique effluente , & la diyife en petits jets, les cliofes fe paffent alqrs à-peu-près comme dans l’air libre,
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- ’4f2 Leçons de Physique
- xxi Article Second
- Mçon. contenant les Phénomènes de la
- féconde Clajfe.
- Phénome- Les Anciens n’ont point ignoré
- eonde daffe que I ambre nouvellement frotte , prefqtie en- jette quelque lueur en même temps
- tierement ' ... J . J, . ... 1
- ignorés des qu il attire les petites pailles ou autres Anciens, corps légers qui font à fa portée :
- mais voilà tout ce qu’on peut légitimement leur attribuer touchant la connoilfance des lumières éledri-ques , confidérées comme telles : c’eft l’ouvrage de nos jours d’avoir rapporté à l’Eledricité certains, feux, connus véritablement dans l’Antiquité , mais dont on ignoroit fî bien la caufe, qu’on les a pris pour dés prodiges.
- Les phénomènes d’EIedricité , dans lefquels il y a lumière ou inflammation , font ceux qui ont le plus excité l’admiration des Phyfï-ciens qui les ont découverts, 6c l’étonnement des Amateurs ou des Curieux, à qui on les a montrés : je n’oublierai jamais la furprife que nous çaufa s à M. Dufay Sc à moi , la
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- Expérimentai: e. '4$$ première étincelle que nous vîmes éclater fur la jambe d’un des nôtres XX T. que nous avions éle&rifé : on fe fou- ^ E ç 0 N* viendra long-temps d’avoir vu la Cour & la Ville fe rendre avec le plus grand emprefTement dans nos Laboratoires , pour y voir , pour y reflentir cette efpece de fulmination qu’on nomme aujourd’hui VExpérience de Lëyde ; on fe fouviendra d’avoir vu jufqu’au peuple s’en divertir à prix d’argent dans les lieux publics.
- La matière éledrique devenant ^ les feu* apparente par elle-même, lorfqu’elle pjuf propres s’anime jufqu’à s’enflammer , nous queiesautres
- laifle bien mieux appercevoir les InTuTéchii differents mouvements dont elle eft rerfurla na-
- capable, que dans les autres cas où caufSdei’E-elle demeure invifible : c’eft aufli à lefoické. la faveur de ces effets acompagnés de lumière , que nous fommes parvenus à demêler les caufes immédiates & à former des conjedures plaufibles fur celles qui ne font pas fufceptibles d’être recherchées , par, la voie de l’expérience : fi l’Eledricité s’étoit manifeftée d’abord par de tels fignes,' il eft à préfumer que ,, n’ayant plus
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- xxr.
- Leçon.
- Comment fe forment les aigrettes lumi neufes.
- 4^4 Leçons de Physique affaire à un être invifible , nous aurions fçu plutôt en quoi cenfifle effentiellement cette myftérieufe vertu. Les faits qui nous refient à expliquer , pour être les plus brillants Sc l es plus finguliers, ne font pas les plus difficiles.
- I. F A I T.
- » ' '
- A l’extrémité d’une barre de fer, ou au bout du doigt d’un homme qu’on éle&rife fortement Sc de fuite, il paroît communément un bouquet ou une aigrette de rayons enflammés, qu’on entend bruire fourdement,& qui fait fur la peau une impreiïion àffez femblâble à celle d’un fouffle léger.
- Explication.
- •Je confidere chaque particule 'de matière éleétrique; comme une petite portion de feu élémentaire , ou de toute autre matière analogue. à celle-là y capable, comme elle, de s’enflammer parle choc 3. Lorfque cette matieré, qui iélance hors du corps éleéirifé, y rencontre celle qui vient la remplacer elle reçoit un choc qui la fait briller à nos yeux. Deux cailloux. tranf-
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- Experimentale.; 45?. parents deviennent lumineux en fe r ...m. heurtant ; pourqüoi la matière élec- XXI. trique'ne feroit- elle pa;s la même Leçon. chofe, elle qui reflemble fi bien à la matière de la lumière , que la plupart dès Phyficiens penfent que c’eflî elle-même ?
- Les "particules de matière électrique, quhs’allument & s'entre - choquent , & que l’inflammation rend vifîblés , doivent paroître rangées dans l’ordre avec lequel elles fortent du corps, éledrifé : or la matière effluente s'élance _ toujours en forme d’ai- [ gréttes/ou de bouquets épanouis 9.
- d’inflammation de . la matière élédrique vient'de la.collifîon des parties qui vont en fens contraires,
- & de l’éclat, fubit qui s’enfuit, &c , co'mme fil y-a tout lieu de le perifer , nous, ne devons pas chercher ailleurs là .caufe de ce; petit .bruit qu’ori entend , quand on. apperçoit. les aigrettes lumineufes ; car tout corps qui, éclate fubitement , frappe ôc fait retentir l’air qui l’environne, plus ou moins fort, fuivant là grandeur de fon volume ôc la promptitude1 de fon expanflon, * : .
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- 45^ LsçonS ©E Physique plu Enfin le fouffle léger qu’on fent
- XXI. fur la peau ÿ quand on préfente le Leçon. vifage ou le revers de la maia_aux bouquets lumineux, eft l’effet naturel & ordinaire d’un fluide qui a un courant déterminé, & qui fe meut avec une vîteffe fenfible ; or cette matière , qui brille au bout d'une barre de fer.électrifie , vient évidemment de l'intérieur de cette barre, Gr fe porte progreffvement aux environs jufqu'â une certaine dif-tance s.
- Pourquoi • On dira peut- être qu’une matière produifenc16 enflammée devroit être brûlante
- frais11 venc ou c^au<^e au mo^ns 9 aù lieu que les aigrettes lumineufes dont il efl ici queftion , ne foiit fentir qu’un fouffle dont le fentiment tient moins de la chaleur que du frais.
- Mais ne fait-on pas que les idées de chaud & de froid font relatives à nos fens, & que ce qu’on appelle frais, n’efl autre chofe qu’une chaleur très-tempérée & un peu moindre que celle de notre état ordinaire ï Ne fait-on pas aufii que les fubftances les plus légères , les plus raréfiées , s’embrafent le plus aifément , c’efl-à-dire, que telles d’entr’elles s’enflamment
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- Experimentale. 4p7 amment par un degré de chaleur - ~ quifuffiroit à peine pour échauffer XXI. fenfiblement un corps 'plus denfe ? Leçon. Ne fouffre-t-on pas de refprit-de-vin ou de l’éther enflammé au bout de fon doigt ?
- Cela fuflit pour nous faire con-’ cevoir qu’il peut y avoir de véritables inflammations qui n’atteignent pas au degré de'chaleur j qui-nous eft 1
- naturel & ordinaire ; telle efl: apparemment Celle de la matière élec? trique , dorique la divergence de fés rayons lui fait prendre un certain degré- de raréfaction.
- : Ce qui rend mâ conjecture vrai-femblablë , 'c’éft ;que, quand cette même matière vient à fe condenfer , alors elle devient un feu allez aCtif pour entamer les autres corps ; ces mêmes aigrettes ,v qui ne faifoient fentircjqu’uni'fouffle ‘ léger , brûlent vivement >, rfconime on' le va voir.
- il:)
- I I. F a i t.
- ?, iîLorfqu’on' approche de fort près le bout du’ doigt ou uir morceau de métal, d’un corps quelconque fortement éledrile, on apperçoit une Tome VI. Q q
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- 4^8 Leçons de Physique '-> ™ ou plüfieurs étincelles très- brillantes XXI. Nqui éclatent avec br;uit ;& fi ce font Leçon., deux corps vivants que l’on.applique à cette épreuve, l’effet.dont je parle, eft accompagné d’une piçqunre ou d’une commotion qui fe fait fentir de part & d’autre.
- Explication.
- - > . ; - - * - .
- Ce qui faîc Quand on préfente un corps non éclater les ifolé ( fur-tout fi c’efl: un animal, ou
- SèSi^ues. du métal ) , à un autre corps fortement éle&rifé, les rayons effluents de celui-ci, naturellement\ divergents'9 8c par conféquent.raréfiés, acquièrent Une plus grande force , pour deux raifons; i°, parceiqu’ilsjcoulentfavec plus de vîtefle ; 2°, ' parce que • leur divergence diminue , . & qu’ils fe condenfent: deux cirebnflances qu?il eft aifé d’obferver „ fi l’on préfente 1er doigt aux aigrettes lumi-neufes f & qui s’expliquent aifément,quand on fait d’ailleurs que la matière éleâlrïque trouve moins de difficulté à pénétrer dans les corps les• plus, denfes , que dans l’air même de l’atmofpfiere*. ,Çe,,n’eft donc plus feulement unematière effluente <5ç rare qui heurte une autre
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- Experimentale. 47 ^ matière venant de l’air avec peu ; de — ' ; vîteffe, comme dans- le premier fait ; X- XI. c’eft ;un fluide xondenfé 6c accéléré M £<>•»« qui en rencontre un autre ( celui qui vient du doigt14 ) prefque aufîi animé que lui ,8c par les mêmes raifons j ainfi lé choc doit être plus violent," l’inflammation plus . vive , le bruit plus; éclatant.
- Si. les deux corps qui s’approchent^' tant celui qui eft éledrifé que celui qui n?efl point ifolé , font tous deux animés , . l’étincelle éclatte avec douleur de part 6c d’autre, parce que les.deux filets de matière enflammée, qui fe rencontrent 6c qui fe choquent fortement', fouffrent chacun une -répercuflion qui rend leur mouve-* ment rétrograde ; & cette réadiôn d’un filet de matière qui fe dilate en s’enflammant, > doit diftendre avec violence les pores de la peau , ou remonter même- aflez avant , dans le, bras, comme;cela, arrive en effet le plus fouvent. Une perfonne élec-trifée qui tient en fa main une verge de métal par un bout; reffent, comme par contre-coup ; toutes les étincelles qu’on excite à l’autre extrémité ;
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- xxi:
- hEÇONl
- Qbje&ion*
- Riponfe
- 460 Leçons de Physique comme auffi ces mêmes fecouffes fe font reffentir au coude de la perfonne non ifoléé qui .les' excite avec fon doigt. ; *. . • •- ' ' i'
- ’ C’eft apparemment par cette raifon qu’on voit ,ceffer fubitementoù diminuer très - conlidérablement l’Elèc-tricité d’un corps', à lafurface duquel on excite une étincelle ; car je conçois que cette réaction dont je viens de.-parler / arrête tout, d’un* coup l’effluence de là matière élec> trique , fans laqüellè. il n’y a plus d’affluenqe, : & quand ces deux cour rarits n’ont plus dieu i -il n’y a plus d’éledricité. ;i u y, : ; :'.v. ..i .
- _On. nVobjedera peut-.être qü’en vertu de ' cette; répêrcuffiôn les effluences ne devroient ceffer qu’à l’endroit» ou l’on excite 'l’étincelle,, &:qu’ellës devroiènt continuer pâi> tout ailleurs^ .r < xA -cr,
- • Considérons que , idans les 1 corps éleCtrifés ,. &. éleïtrifables par commit-* nication , la matieré électrique fe meut avec, plus de facilité que dans Vair même 8? En c.onféquence .de ,ce' principe .., nous devons penfer,qu’en préfentanç fe : dbigt.de'fortqpres à un çondudeui-
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- Experimentale. . 461 éledrifé , nous. déterminons toutès les effluences à quitter leur première diredion pour Te porter de ce côté-là. Et i en effet , on obferve que toutes lés fois qu’on approche du condudeur , un corps de même nature , mais non ifolé, les répulfions cêffent ou diminuent beaucoup dans les fils d’épreuve ou dans tout ce qui leur reffemble , & que lés aigrettes lumineufes s’affoibliffent ou dif-paroiffent ( a ).
- On ne voit pas la. même chôfe avec les corps, éledrifés par frottement , parce^ quer ce font des milieux auffi peu , peut - être encore moins perméables que Vair pour la matière élettriquè7 , & que les effluences qui s’élancent des différents, points dé leur furfaee , ont.-moins de peine à continuer leur première route , qu’à revenir, à travers l’épaiffeur de ces’ corps, vers le doigt qui les provoque;'
- ( a) Quand on voudra vérifier ce fait, il faut que ce foit fiir un conducteur qui ait reçu la. dolè d’Eledricité qu’on voudra lui donner, & que l’on ne continue pas d’éledriler ; car s’il, eft à même de reprendre ce qu’il perd , les affoibliflements dont je parle, ne lèroient peut-être pas afiez fenfibles,
- Qqiij.
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- $62 Leçons de Physique 2S5==s ainfi >. de toutes ces' effluences, on XXI. ne répercute jamais que celles qui EǰN» fortent vis-à-vis du corps qui excite les étincelles : ôc par-tout ailleurs TEIeâtricité fubfifte avec elles.
- . . . > III. Fait.
- Les étincelles éclatent quelquefois d’elles-mêmes fans être provoquées par un autre corps : cela n’eft ~ il pas contraire aux explications précédentes , où l’on prétend que l’effet en queftion vient du: choc de la ma-' tiers* effluente contre la matière affluent e qui fort d’un corps plus com-pàd que l’air environnant ?
- Explication,,'
- , . 3
- D’où vieti- Les étincelles doivent éclater dans «eHe^fpon*toütes ^es occafions où les effluences janéç*.ÿ Ôc les affluences fe rencontrent & fe heurtent avec affêz de force ; il eft vrai que ce degré de force, qui dépend de la denfité des rayons ôc de leur vîteffe, fe trouve prefque toujours dans le cas ou. les deux courants s’élancent l’un contre l’autre en fortant de deux corps , dont l’un efl: éleç-trifé, ôc l’autre feulement éledrifable
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- Ex PERI M E K T A LÉi . 463 par communication ; mais on conçoit aifément que ces deux matières peuvent fe choquer de même , & produire un ‘effet femblable dans d’autres circonftances qui feront propres à condenfer leurs rayons, 8c à leur donner une certaine énergie ; ce n’eft qu’autour du- verre éledrifé qu’on remarque ces éclats fpontanés> qui d’ailleurs font affez rares. J’en aï produit par fois avec des tubes que je frottois dans des temps fecs 8c froids ; & je les ai attribuées aux effluences plus fortes que d’ordinaire, & qui, fe croifant d’une aigrette à l’autre, oppofoient à la matière af-fluente Une efpece de foyer que fa rencontre étoit capable d’enflammer : voyei à la lettre G ( fig. 17 ) comment, ce concours de rayons peut avoir lieu.
- y On voit encore &,plus fouvent éclater la matière éledrique aux bords des carreaux de verre dorés qu’on éledrife par communication ; mais on fait aufli que c’eft le cas des effluences les plus abondantes 8c les plus rapides; leur collifion avec la matière affluente, ( ceUe^d ne vint'
- Qqiv
- XXÎ. Le<j on.
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- 464 Leçons bë Physique elle que de l’air ambiant ) doit être XXI. forte à proportion ;• car la grandeur •Leçon, du choc dépend de la vîteffe avec laquelle deux corps fe rencontrent, & il fuffit que l’un des deux-en ait beaucoup , pour qu’ils fe heurtent d’ùne maniéré violente.
- / Enfin j’ai vu de ces fulminations à des bouteilles pleines d’eau que j’éle&rifois dans le vuide , & elles ont été quelquefois fi violentes , que ces bouteilles en ont été brifées : je m?en fuis pris de même au choc des deux matières, & il m’a paru devoir être d’autant plus fort dans •* ces oc-cafions , que les affluences font fournies d’affez près par la platine de la machine pneumatique, laquelle étant , comme on,fait, de métal ,< leur donne beaucoup plus d’énergie qu’ellesn’en pourroient avoir, ficelles fortoient immédiatement <• de l’air
- * . , „i
- environnant ; ajoutez encore que le vuide dans lequel fe fait cette- çol-lifion des deux matières , ne càufe aucun déchet a la vîteffe avec laquelle chacune d’elles fe porte-vers l’autre.. • -
- La rupture de la bouteille eff un
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- Experimentale. 4&<>
- effet de larépercuffion des effluences, .
- & de la dilatation momentanée que XXÏ. le choc y produit ; j’infifterai davan- ljE?0N* tage fur ceci, lorfque j’expliquerai les commotions éledriques.
- IV. E A I T. '
- Un homme éledrifé qui païTe légèrement fa main fur une perfonrie non ifolée, vêtue de quelque étoffe où il y ait de l’or ou de l’argent, la fait étinceller de toutes parts , non-feulement elle, mais encore toutes les autres qui font habillées de pa~ reilles étoffes 8c qui la touchent ; 8c ces étincelles fe font fentir aux perfonnes fur qui elles paroiffent, par des picottements qu’on a peine à.fouffrir.
- Explication.
- Ce fait bien confidéré n’eft au fond que celui-ci qui ell; plus fimple 8c plus connu. Tandis qu’un fil de métal' non ifolé fait étinceller en E (fig. ip. ) un corps qu’on éledrife , il étincelle lui-même par fon autre extrémité F , s’il s’y rencontre quel-qu’autre corps non ifolé qui lui foit
- Comment les étincelles fe multiplient par ' plufieurs petits conducteurs prefque contigus les uns aux autres «
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- 466 Leçons ïde Ph y si que [ ' ' "•=: prefque contigu ; Sc l’on peut mul-
- X XI; tiplier cet effet en arrangeant ainfi L e ç o ^ de pareils corps à la fuite de celui qui fe préfente au corps éledrifé , en obfervant toujours de les tenir féparés les uns des autres , par un très-petit intervalle.
- . Je dis que notre quatrième fait revient à celui-là ; car ce font des petits fils-, ou des petites lames d’or Sc d’argent, dont la continuité a été interrompue par les accidents que l’étoffe a foufferts ; ce font des portions de métal, fépàrées les unes des autres par la foie , ou en général parafes matières qu’on a fait entrer avec elles dans le tiffu : if ne s’agit donc plus que de rendre raifon de ce dernier fait * Sc voici comment on le peut faire.
- Quand le premier de ces fils de métal qui font à la fuite les uns des autres, fe trouve affez près du'corps qu’on éledrife , la matière effluente de celui-ci, Sc la matière affluènte qui vient de celui-là , s’enflamment en fe choquant , Sc cette collifiorr rend ces deux courants de matière éledrique rétrogrades j comme je l’ai
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- . É X P È R I M E N ï AL È. 46J
- fait entendre plus haut. Voici ce que cela produit dans les petits intervalles F G H T, &C ; la màtiere qui for^ ^ toit du premier corps pour aller au condudeur ifolé ., étant répercutée vers F, rencontre & répercute à fon tour, celle qui débouche du fécond avec la même tendance ; celle-ci, en rétrogradant, fait la même chofe en G , & ainli de fuite ; & tant que ces réperculfions font alfez fortes, elles fe manifeflent par des coups de lumière , & par des fecoulfes fenlibles quand elles aboutiffent à des corps animés.
- • Cette explication convient non-feulement aux feux éledriques , dont on fait briller les étoffes enrichies d’or & d’argent ; mais encore à ceux qu’on voit pétiller en pareils cas, & ferpenter fur les couvertures des livres , fur ies papiers qui portent des ornements formés avec quelque matière métallique, fur la furface éta-méë dés miroirs, le long des chaînés qu’on fait é.tinceller par un bout, &c.
- . Et comme les mouvements de la matière éledrique fuivent volontiers
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- XXI. Ltcô n.
- Ce <jui cau> fe lesinflam mations éleftriqnes#
- 468 Leçons de Physique les différentes directions qu’on peut faire prendre aux corps qui la tranf-mettent , on peut arranger fur un carreau de verre ou fur une glace des petits bouts de fil de fer, fui-vant tel deffein qu’on voudra, comme C D (jîg. 19) , & faire étincel-ler le premier en l’approchant d’un corps fortement éledrifé ; toutes les petites lumières qui éclateront dans les intervalles prendront vifible dans l’obfcurité le deffein.qu’on aura fuivi.
- V. Fait.
- Une perfonne éleétrifée , fur-tout fi elle l’eft par le moyen du globe de verre , allume avec le bout de fon doigt de l’efprit-de-vin , ou une autre liqueur inflammable, légère- ' ment échauffée, que lui préfente une autre perfonne non ifolée.
- Explication.'
- Il y. a toute apparence que la tnatiere qui fait i’Electricité, où qui en opéré les phénomènes, efl la même que cet élément, qu’on appelle feu ou lumière 3, & fur l’exiftence duquel prefque tous les Phyficieris font d’accord aujourd’hui :
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- lOM ! VI /XXI . LEÇON . pL I
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- ¥
- Experimentale. 4 69'
- or cette matière quand elle eft animée d’un certàin degré de mouve- XXI. ment, & qu’elle eli armée, pour ainfi S° H* dire j de quelque matière "plus grojjîere qu’elle-même3, devient capable d’en-tamer les autres corps , de les pénétrer , & de les réduire en flamme 8c en fumée. L’étincelle qui naît par le choc des deux matières effluente 8c àSùente , augmente jufqu’à caufer l’inflammation "d’une liqueur qui s’y trouve toute difpofée par fa nature ,
- 8c par nn certàin degré de chaleur qu’on'lui a fait prendre.
- ‘.Je ne crois pas ce degré de chaleur1 préparatoire d’une néceffité abfolue pour le fuccès de l’expérience ; dans Je cas d’une Elédricité très-forte, on enflammera peut-être l’efprit-de-vin qui n’aura que la température ordir naire d’une chambre fermée, dans uriè. faifon moyenne mais pour’ fentir pourquoi l’on.rend .cétte inflammation éle&rique plus facile en chauffant un peu la liqueur, qu’on fe fouvienne que l’étincelle qui produit cet effet,. doit, naître du choc des deux matières ; favoir, de celle \ qui s’élance du doigt éle&rifé, 8c de
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- 47° Leçons de Physique m celle qui vient de la liqueur en fens
- X XI. contraire : or toute matière électrique L e c ° n» j'gyj. difficilement d'un corpsfolide ou fluide qui eft gras , réfineux , ou fulfureux comme Vefprit-de-vin , &c, à moins que ce corps n’ait été chauffe ou frotté 7.
- C’eft encore pour cette raifon qu’il vaut mieux tenir la liqueur qu’on veut enflammer , dans une cuillier de métal, ou dans le creux de la main que dans du verre , de la faïance , &c ; car comme la matière éleCtrique fort des métaux & dçs corps vivants avec plus de force que des autres J , celle qui viendra de la cuillier ou de la main , après avoir pénétré à travers la liqueur, donnera lieu à un choc plus violent, à une étincelle plus brûlante.
- L’effet eft toujours le même , doit que l’efprit-de-vin foit tenu par la perfonne éledrifée ou par l’autre ; car de l’une ou de l’autre maniéré on conçoit aifément qu’il y a conflit; des deux matières effluente & affluent e à la furface de la liqueur , & cela fufflt pour l’inflammation. Ce qui prouve bien que cet effet dépend effentiellernent du choc de ces
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- Experimentale. 471 deux matières , c’eft qu’il manque 1 =
- totalement, quand au lieu du doigt, XXI. on préfente un bâton de cire d’Efpa-gne, ou un morceau de foufre, d'où Von fait qu'il ne fort point de matière éleBrique7 , linon quand elle eft excitée par le frottement.
- VI. Fait.
- Si l’on tient dans une main un vafe de verre ou de porcelaine en partie plein d’eau , dans lequel foit plongé le bout d’une verge de métal éle&rifée , & qu’on approche l’autre main de cette verge pour exciter une étincelle : on fent une violente 8c fubite commotion dans les deux bras , & fouvent même dans la poitrine, dans les entrailles , & généralement dans toutes les parties du çorps C) (_/%• 20),
- E X P L ICA T I O N,
- Tout nous indique , 8c nous porte Comment à croire que la matière éleiïrique eft
- dans l’expeV
- (a) On contient maintenant ce fait fous le rience de nom d'Expérience de Leyde , parce que c’eft Leyde, dans cette ville qu’elle paroît avoir été faite pour la première fois»
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- 472 Leçons de Physique i~~ ' 1 .T un fluide très-fubtil, très-élaftique , qui XXI. réflde par-tout au-dedans comme.au de~ Leçon, hors des corps*. Il eft par conféquent au-dedans de nous-mêmes ; &fi nous en jugeons par la facilité avec laquelle il y entre & en fort, par l’extrême fineife de ces parties , par la porofité de notre matière propre, nous n’aurons pas de peine à comprendre qu’il jouiffe en nous d’une parfaite continuité , & que fes mouvements y puiiïent être au moins femblables â ceux des autres fluides que nous connoiiïons mieux. Or, qu’arriveroit-il à un tonneau, fi la liqueur qui le remplit étoit frappée par quelqu’endroit ?
- Tous ceux qui ont quelque idée de Phyfique , conviendront que le choc feroit réparti à toute la mafie liquide, & que tous les points de la furface intérieure du vaiflfeau s’en reflentiroient ; on m’accordera efi-core que fi la liqueur , au lieu d’un feul choc , en recevoit en même temps deux par des parties oppo-fées , la commotion générale dont je viens de parler, en feroit plus forte. Hé-bien, l’homme qui fait l’expérience
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- Expérimentale. 473 rîence de Leyde eft dans un càs femblable à celui du .tonneau, La. matière éle&rique ' dont il ed: rem- ^ pli, & intimement pénétré, fe trouve frappée ou répercutée tout à la fois par deux côtés oppofés, dans le moment qu’il excite fétincelle au conducteur,;- 6c c’eft ce qu’il eft important de prouver.
- Comme la matière électrique devient lumineufe quand elle ed choquée , faifons entrer des corps diaphanes dans notre expérience , 6c voyons fi la commotion s’y rendra fenfible par une lumière interne ; dans cette vue, au lieu d’une feule perfonne , j’en emploie , deux, dont l’une tient le vafe rempli d’eau, tandis- que l’autre excite l’étincelle ; 6c je leur fais tenir à chacune , par un bout ? un tub.e de verre rempli d’eau. Lorfque l’explofion fe fait, 6c que/ les deux corps animés refientent la . fecoùfie, le tube intermédiaire qui les unit, brille d’un éclat de lumière aufii fubit & d’auflfi peu de durée , que, le coup qui faifit les, deux per-fonnes appliquées à cette épreuve ; n’eft-ilpas tout-à-fait probable qu’on
- Tome FL R r
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- 474 Leçons de Physique
- ' verroit en nous . la. même chofe/ fi XXI. nous étions tranfparents^ comme fl'e Leçon, yerre & l’eau ' .* ' • ;‘r-
- Au lieu du tube plein d’eau, fi les deux perfonnes qui font l’expérience , fe. préfentent mutuellement un oeuf crucf l’une à l’autre, à la distance de quelques lignes ; au moment de la commotion, fi c’eft dans la nuit, ou dans un lieu obfcur, on voit étinceller l’extrémité de chacun des deux oeufs, & tous les deux pa-roiflent également remplis de lumière, ( fig. 21 y. -
- Mais ce qui prouve incônteftabler' ment que dans, cette expérience , comme dans, toutes les autres', de ce genre, le feu éleftrique agit en deux fens oppofés , c’eft que fi on lui donne à percer des corps filandreux ou mois , comme du. papier ,. des feuilles d’étain battu, &ç, il forme de part & d’autre des bavures, par lefquelles il eft aifé de juger que 'les trous ont été faits par des agents directement oppofés. Voye\ ma cinquième Lettre fur VEleëlricité, page 121 , Crc. & le quatrième Mémoire dè M. Symmer , traduit & imprimé en
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- Experimentale. 47J François, che^ Guérin Delatour,pag. po & fuiv.
- Mais d’où vient ce double clioc de la matière.éledrique ? & pourquoi efl-il plus violent dans le cas dont il s’agit, que dans les autres ?
- .C’efl un fait , que les étincelles qu’on tire d’un condudeür garni de verre par celle de fes extrémités , qui efl oppofée au globe , font plus fortes , plus fenfibles, que celles qu’on tireroit du même corps fans cette circonftance ; j’en appelle au témoignage de tous ceux qui, voulant faire l’expérience de Leyde avec une verge de fer aboutiflant dans une bouteille en partie pleine d’eau, ont préludé en approchant le doigt de ce condudeur feulement, avant que de tenir le vafe : ils conviendront que les étincelles en pareil cas , pincent tout autrement qu’à l’ordinaire. Et en voici, je crois , la raifon ; c’efl que la matière éledrique pouflee par le globe , ayant peine à percer à travers l’épaiffeur de la bouteille , reflue' en partie par le condudeur , Sc fe précipite avec d’autant plus de force fur le doigt
- XXI.
- Leçon*
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- 476 Leçons de Physique-
- . "jj qu’on y préfente ; ce doigt étant XXL pour elle un milieu de facile accès J ;
- Leçon, naîfUn choc plüs violent entre Je courant de matière électrique qui va du doigt au conducteur.
- ' Mais ces deux courants-, (celui qui vient du conducteur & celui qui coule du doigt ) fe répercutent mutuellement ; 6c fuivarit la loi de* corps à reflort, le reflux du premier s’annonce par un éclat de lumière, qui remplit ordinairement la bouteille : 6c celui du fécond deviendra fenflble par une étincelle , fl la per-fonne qui fait l’expérience, ail lieu de toucher la bouteille ^ approche fon doigt d’un morceau de métal t ou de quelque autre corps femblable non ifolé.
- Si l’on fuppofe maintenant que la perfonne en tirant l’étincelle du conducteur , ait fon autre main appliquée à la bouteille , on concevra-aifément qu’en cet endroit il doit y avoir un violent contre-coup caufé par la rencontre des deux courants $ devenus rétrogades par le premier choc; Je dis violent, parce que l’expérience nous- montre que le verre
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- Expérimentale; 477 éledrifé donne à la matière éledrique —-r .'.a
- qui lé pénétre , une énergie qu’elle XXI. n’âcquiêrt pas en traverfant les con-: k£<s0N* dudeurs ordinaires foit qu’il réa-gifle fur elle par le mouvement in-teftin dont il s’anime en s’éledrifant, foit que fa^porofité , par quelque qualité particulière & fecrete , lui procure une plus grande vîtèffe.
- VIL Fai t.
- V.
- Il faut , pour réuflîr dans l’expérience que j’ai rapportée poür fixie-r me fait , que le vafe qui contient l’eau foit de verre , de porcelaine , de grais (a). Un vafe de métal, de. bois, ou de quelque autre fübflance propre à faire des condudeurs, n’au-
- roit pas le même fuccès.
- ♦
- Explication',
- . C’est une chofe indifpenfable- ,T’0U^U0Î ment necenaire que la main C[U1 expérience touche , avant qu’on excite l’étin- qul
- • * Péau doic
- (a) J’ai reconnu depuis que le cryftal de ®tre v|r" roche, le talc , & quelques autres matières qUejqUe mai. dures & tranfparentes-du régné minéral, peu- tiere vitri-vent tenir lieu .de verre dansl?expériencede fiée*
- Leyde*
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- 4.78 Leçons î>e Physique celle, ne faffe pas perdre à la verge XXI. de fer fon Electricité ; car fi cela âr-LEǰN» rivoit , ce feroit fort inutilement qu’on elfaieroit de faire étinceller cette verge avec l’autre main ; & c’eft un fait connu depuis long-temps, qu’on défélettrife aifément( a ) & promptement une barre de fer en la touchant avec la main17. " ‘
- Un autre fait, qui eft aufii conf-tant , mais plus nouveau, c’eft que le vafe de verre rempli d’eau, lequel s’éleétrife par communication dans cette expérience , ne cefle pas d’être fortement éledrique,pour être touché ou manié par la perfonne non ifolée qui le foutient ; cet “attouchement fait au vafe ne change donc rien à l’état de la verge -de. fer qui lui tranfmet l’Eleétricité : ainfi l’on pourra toujours faire étinceller cette verge , & par conféquent.exciter la commotion qui eft le réfultat ordinaire de cette épreuve , tant que la verge de métal qui conduit TEle&ricité fera, plongée dans un
- (a) J’appelle ici défélelîrtfer, ôter au Coti-dudeur les lignes d’Êlédricit'é , qui Ce mani-feftent fur fa longueur quand il eft ifolé.
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- Expérimentale. 47 9 vafe de verre ou de porcelaine, parce que lés matières vitrifiées , ou à demi-yitrifiées , lorfqu’elles deviennent fortement électriques , continuent de ,Vêtre ajfe% long-temps, quoique touchées par des corps qui ne le font pas l8.
- Là bouteille éleCtrifée pour l’expérience de Leyde, perd fon Electricité peu-à-peu, mais elle eft très-long-temps à la perdre entièrement : je lui en ai trouvé des lignes encore très - fenfibles après un efpace de temps, dé plus. de 3 <5 heures ; & ce qu’il y a de fingulier & de très-vrai, quoi qu’en difent quelques Auteurs, c’efl: que cette Electricité fe conferve mieux ôc plus long-temps, quand la bouteille eftpofée fur des corps élec-trifables par. communication , que quand elle elï ifolée , ou pofée fur du verre : apparemment parce que dans le premier cas le fupport fournit des affluences de matière éleCtri-, que, & reçoit en lui les effluences de la bouteille, ce que ne peut pas faire aujji bien une matière telle que le verre qui ré a été ni frotté, ni chauffé?.Voyez fur cela mon EJfai fur VÉleBricité des corps, pag. 203,
- XXI.
- Leçon,
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- XXI.
- Leçon.
- Epoque de l’expérience de Leyde*
- 4S0 L EÇ ONSDE P H Y SI QU E '
- R E MAR ç Ù E S*
- L’e xpérience que je viens d’expliquer , n’a été connue en France qu’au commencement . dè l’année; 1746 , par deux lettres datées de Leyde , l’une de feu’M. Mufchen-broek à feu M. de Eéaumur, 6c l’autre de M. Allaman à moi., lesquelles, nous l’annoncerent comme une nouvelle découverte , & dans des termes capables d’effrayer. Ces Meffieurs ne nous ayant point marqué expreffé-ment par qui elleavoit été faite pour, la première fois , je pris le parti de la nommer VExpérience de Leyde nom qu’elle a toujours porté depuis. Je m’appliquai particuliérement ., 6c par ordre de l’Académie , à revoir ce fingulier phénomène , à l’examiner dans toutes-fes; circonftancés , pour être en état, de dire en quoi il confiffe . effentiellement , 6c quellés en font les caufes immédiates , ou du moins . les. plus prochaines. A11 bout de trois mois,j’en rendis Compte par un Mémoire (a), où l’on trouve
- (a) Mémoires de l’Académie Royale des Sciences 1746, pag.i
- - . à
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- Experimentale. 481 à ce fujet beaucoup de détails dont voici les principaux articles :
- i°, La qualité du verre qu’on emploie dans cette expérience, ne tire point à conféquence ; le plus commun comme le plus fin m’ont paru réufïir également , toutes chofes égales d’ailleurs.
- 2°, Le verre n’efl point la feule matière avec laquelle on puiffe faire l’expérience ; j’y ai fubftitué , avec un certain fuccès , la porcelaine , l’émail, le grais, le eryftal de ro-, che, le talc, Scc.
- 30, Quand la bouteille efl d’un verre mince , elle vaut mieux que s’il étoit plus épais.
- 4°,Une grande bouteille vaut mieux qu’une petite ; jufqu’à un certain point cependant ; car quand la furfa-ce du verre eft exceffivement grande, elle ne procure point un plus grand effet, que fi elle étoit moindre.
- f0, La figure efl une chofe fort indifférente ; on peut fe fervir d’une capfule ou d’une jatte , auffi-bien que d’une bouteille (fig. 22).
- 6°, Il efl néceiïaire que le vaif-feau de verre foit bien 'fec & bien Tome VL Sf
- XXL
- Leçon;
- Réfultat de l’examen quï en fut fait par ordre dç l’Académie Royale de* Sciences»
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- 482 Leçons de Physique ===== elfuyé au-dehors ; &:mêmë au-de-XXI. dans t à la partie qui h’eft point rem-Le?ob--plie d’eau. .
- : 7°, Car c’efl une attention qu’on
- doit avoir de ne le point remplir : ^entièrement.
- 8° , L’eau qu’on met dans le vaif-feau ou dans cette/bouteille , peut -être froide ou chaude :>il m’a paru -que l’çfFet pouvoit devenir plus :grand avec T eau chaude ; mais comme élle s’exhale en vapeur-, elle -mouille la partie du vailfeau.qui doit relier vuide & feche , '& c?efl un •inconvénient.. ' '
- p°, J-’ai fubllitué à l’eau, du mercure , du menu,plomb à giboyer , des broquettes, de ladimaille dè. fer, 'de* cuivre-, &c-, avec unjpleirn fuc-cès 5 cependant dl m’a femblé que .l’eau faifoit encore-mieux.
- : ioo^Lesdiuilés.jdefoufre fondu» l’efprit-de - vin , & ..généralement' 'toutes les matières grades .ou fpiri-- tueufes , m’ont maLréudi;...
- ^ i-i° , 'L’effetrëll plus grand &-plus sûr, qüand'la bouteille repofe.fur la main d’un homme , où fur’un fup-•port éleéfrifablé par communication 5
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- ExP E'R IME NT;AXE. t 483 que Jorfqu’on la 1 aille ifolée ; mais il eft sûr que dans ce dernier cas elle s’éleCtrife àflez ;pour donner la commotion. , . : ' .. ;
- 12°, Une chofe ïabfolûment ef-fentielle, c’efl qu’il s’établiffe. une communication non interrompue entre la furface extérieure de la bouteille & le conducteur qui y tranf-met l’EleCtricité.
- 130,.Cette communication peut fe faire par une:feule.,perfonne qui ait une main appuyée à la bouteille, tandis qu’avec l’autre main elle excite une étincelle au condudeur ; mais.on peut aulïi former cette communication avec plufieurs .qui fe tiennent :pàr. la main ou autrement, & dont la première tienne la bouteille , tandis . que la derniete fait érinceller le conducteur ; . j’.en ai employé jufqu’à 3.00;avec une pleine réuflite; vv ’
- 140, Cette même communication ;peut être formée avectoute autre cho-fe que. des corps animés ; mais il eft de toute néceflité que les corps ,quron .emploie à cetcufage foienUde ceux qu’on nomme Conducteurs , c’efl-à-
- Sfij
- XXI.
- Leçon»
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- XXI. Leçq n.
- 484 L E ç O N S -D E' PhYSI QUE dire -, éledrifables par communication. - ' "
- 150 ,J1 n’efl: pas neceffaire que ces corps , qui forment la communication, foient ifolés, 1 ;
- , Les autres corps qui. touchent ceux par qui la communication efl: formée ne participent point à la commotion que ceux-ci éprouvent. • / . . ' !
- 17° , Les; corps qui forment la communication , & ‘ en qui fe pahe la commotion , ne donnent extérieurement aucun des Lignes ordinaires d’Eleétricité ; ils n’attirent. & ne repouflent point les corps. légers:qui font autour d’eux, .,.; ’ ; s: .; :r>' «niirrr
- 18°, La commotion ,-.dans l’expérience de Lëydey.fetrarifmet par les matières fluides; comme par les folides. ' • ; c .
- ' ip°, Gette même commotion* s’étend à des diflances prodigieufës ; en un clin d’œil. u.."' «. , *
- 20°, Elle peut êtrèafîèz,violente pour tuer des animaux : & ceux qui périflent ainfi * fe trouvent, après la mort, . dans l’état de ceux 'qui font, foudroyés par le tonnerrey r
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- Experimentale.: 48y . 2i°, Il n’eft pas. befoin d’employer un vaiffeau creux, ni.de l’emplir d’eau ; un carreau de .verre enduit de quelque métal de part., 3c d’autre , peut être mis en place de la*bouteille : màis alors il faut laitier à l’une 3c à l’aiitre furface 2 pouces de bôrdsqui ne foient point enduits
- (fié' 23 )* • V y ' '
- , 220, Un bout de tUyau .de. verre,'
- enfilé fur le condudeur, m?a fou vent fait reffentir - la commotion, lorfque j’y penfois le moins. ' > oi-Aio.
- • 2 3 °, En 1747 ? j e fis voir, que l’expérience de Leyde peut fe.faire très-, bien avec .un vaiffeau de vérre qui ne^ contienne ni eau ; ni métal, mais qui foi'c feulement bien purgé d’air:. Mémoires de VAcadémie' desl Sciences , 1747 , pag. 24. Enfin je fais de bonne part, qu’une perfonne, a reffenti une commotion femblable 4 à celle qui caradérife l’expérience? de 'Leyde, en frottant d’uné main le dos d’un chat, tandis que l’autre! main étoit à, une très-petite diftariçe du.mez .de l’animal ; cet, effet eft rare., parce qu’il faut um.temps ;très-favo.rable à l’Elèdricité , unlchat'très-ëledrifa-
- Sfüj. .
- xxi.
- L E Ç O Ne
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-
- ce
- C€£
- 486 Leçons, de'Physique — ble ; & fi Pon emfàiti Pèffai, on doit XXL je tenir fur quelque; étoffe :de"foie Leçon. ^ ]e frotter un. certain ! temps- avant quende porter le doigt; à fon nez a) zir.’ e- C j. ’
- -'De- tous îcesffaitsi bien -confiâtes.', il y a 16 ou 17' ans, j’ai tiré 1 à confé-quehce fuivante dans laquelle, je' perfifle', favoir : . : ' J.
- •e^SrS1?" ' QUE dans Inexpérience de Leyde, e réfuhacs. tout 'confifte. -à élednifer-fortement par commun i cation un corps, de tel le efpece. qu’il puiffe être , ('pourvu qu’il ;ifoit.de' ceux! qu’on peut toucher, pendant-un certain temps, fans les déféleûrifer) ce corps;touchant d’une? part-au* conducteur ifolé;;'par où -ih s’éle&rifev & de~>Paùtrè à un
- conduCtëurifolé-ou non-, qui tire une étincelle* du; premier. * • r, 4
- \üil
- < Un0 globe ou un tube dé'verre ^ ; dont on - a fôté" J’airp par- le?moyen d’une niachine pneumatique- ou:!au-tremenb,L devient tout lumineux en dedans?, "lôrfqü’onde frotte parde-hors v-'&'-në ? donné'aucun dgne un peu confidérable &?Ele<ffrîcité y c’éft-
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- Tom. VI . XXI . usçw . tL . 2 .
- ^GoiinT'àéL^et'scüljp*.
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- Experimentale. 487 à^dire , qu’on ne lui voit attirer ni. re- —1 pouffer fenfiblement les corps-légers- XX î. . qu’on lui préfente-} & qffonnereffent- Lei*0'n^ & n’âpperçoit autour de lui aucune de-ces émanations qui: s’y font fentir , quand il eff frotté dans fon état‘ordinaire.
- Il fe préfente ici deux effets.; le premier eff cette lumière diffufCi qu’on voit briller dans le vaiffeau* purgé d”air ; le fécond eff la priva-., tion de l’Eleftricité , qccafionnée par-le vuide..
- Ex P L1 CA T 2 O AT.
- : * .. '. i
- •• L’ÉLÊM-E-NT du fe.U r ce fluide' D'cùnaît fubtil, - qui félon-toute apparence-11e laiffe aucun efpace vuide dans la brille kans. nature , remplit- feul la capacité du.le? valiTeaux vaiileau purge d air : il jouit d une ^yon éiec-* mobilité parfaite, parce qu’il, n’eft'îar’fea^7*'ÿ embarraffé -- par. aucune fubffance’purgés d’air, étrangère, & que la continuité de*;
- . fes parties ne fouffre aucune: inter-.: ruption : dans, cet état il.reçoit avec autant de facilité que depromptitude, les fecouffes réitérées que lui. impriment les parties, du verre agitées ,par le frottement; or le feu purement
- Sfiv
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- XXI.
- Leçon.
- Pourquoi ces vaifTeaux ne montrent aucuns ligne* d’Elec-tricité au-dekors»
- Pourquoi certains Baromètres font lumineux.
- 488 Leçons de Physique élémentaire, & qui n’efl: uni à aucune autre matière capable de retarder fon expanfîon,s’allume au moindre mouvement , mais fon inflammation fe termine à une Ample & fubite lueur.
- Q uan t au fécond effet, il vient de ce que la matière élePrique , que le verre frotté a coutume de lancer dans Voir qui Venvironne , fe porte de préférence dans Vintérieur du vaiffeau où l’on a fait le vuide8 & 10, parce qu’elle y trouve moins de réfiftance : dès qu’il n’y a plus d’effluences au-de-hors, les affluences n’ont plus lieu, non plus que les attrapions & les répulfions , qui font les effets ordinaires de ces deux courants.
- La matière élePrique devient toujours îumineufe dans le vuide , foit que le vaiffeau foit frotté par dedans ou par dehors ; elle le devient également par l’aPion même des parties du verre frotté , ou par le choc d’une matière femblable introduite par un conduPeur , ou tamifée à travers l’épaiffeur du vaiffeau ; c’eû pour cela qu’un baromètre qui a été rempli au feu , paroît tout lumineux dans fa partie fupérieure , lorfqu’en
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- Experimentale* 485? faifant balancer le mercure,.011 excite un frottement contre la furface intérieure du tube : c’eft encore par la même raifon qu’on fait naître des élancements de lumière dans un ma-tras purgé d’air, quand on lé frotte extérieurement , ou quand on agite un peu de mercure qu’on y a renfermé, à deffein. Enfin on produit un effet affez femblablé dans un globe de verre dont on a épuifé l’air, en le faifant tourner vis-à-vis , & à une petite diftance d’un autre globe qu’on éle&rife à l’ordinaire par le frottement ; dans ce dernier cas, ce font les effluences du globe frotté, qui pénétrant dans l’autre, allument par leur choc la matière éledrique qu’il renferme.
- XXI.
- Leçon*
- IX. Fait.
- y
- Un globe de verre enduit de ciré d’Efpagne par-dedans, & que l’on frotte après l’avoir purgé d’air , devient lumineux intérieurement comme dans le feptieme fait ; mais ce qu’il y a de plus remarquable, c’efl. qu’en regardant par un des pôles (que l’on a foin de ne point enduire
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- 4po Leçons de Physique
- —— comme ]e refie ) , on apperçoit la
- x XI. main 8c les doigts de celui qui frotte, Leçon. nonobfiant l’opacité naturelle de la cire d’Efpagne.
- Explication,
- La matière électrique qui fort de la âans'rex- main 14 , contre celle qui fait effort d’Hauxhée Pour fôrtir ^u verre-frofté ICj s’anime-on àpperçoit d’un mouvement qui la rend lumi-froue le gl£ neuj^e ’ ^es morceaux d’agathe ou be, à travers des cailloux qui fe heurtent, paroif-fent tout brillants de lumière dans
- pagne dont . , .
- ji eft enduit J7obicurite : pourquoi la matière men?1116" éleétrique , plus dure & plus élafli-que que ces corps,.ne produiroit-elle pas un pareil effet par le choc de fes parties ? Les doigts fe difiinguent donc , & fe deffinent par la lumière qui naît entr’eux 8c le verre ; 8c cette lumière qui n’efl autre chofe que la matière éle&rique enflammée , fe communique de proche en proche , 8c fuivant l’ordre des parties frottantes , à la matière éleélrique réf dente dans la couche de cire d’Efpagne qui enduit intérieurement le globe 4 ; & donne par-là à cette cire naturellement opaque, affez de tranfparence
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-
- ''•Experimentale. 491> pour tranfmettre l'image de la main appliquée au vaiflfeau.
- X. F A I T.
- A * * • .
- Lev. condudenr. éledrifé .par. un globe de verre , lance des. aigrettes très-grandes ôc très-épanouiës ; & les pointes de métal qu’on y préferite, ne produifent que des feux.beaucoup plus courts ( des. points lumineux )
- - ' - • - ,
- 'Avant que., d’entrer dans d’explication de ce fait , il efl â propos de remarquer,! c, Qu’il n’a’lieuque quand le corps non. ifolé qu’on préfente au condudeur, eft terminé par une pointe fort-aiguë ; car , quoique pointu , s’ifefl fort moufle, il produit une aigrette ou, une gerbe de rayons lumineux , dont l’éruption n’efl: point équivoque.
- 20, Qu’aux; pointes mêmes les plus aiguës., Je point lumineux bien obfervé, eft une véritable aigretre qui s’élance vers le condudeur, comme il a été prouvé dans la fe-*' conde Sedion.
- 30 , Que ces feux plus ou moins marqués, fuivant la nature , la gran*
- XXI.
- Leçon;
- i
- OhferVa-tions impoi> un:es»
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-
-
- ia——
- XXI.
- Leçon.
- Pourquoi îa pointe non ifolée, qu’on préfente à un condudeur éledrifé par le verre , ne montre qu’une très - pe^-tue aigrette, un point lumineux.
- 492 Leçons dé Lhysiqué deur, la forme , le degré de proxi* mité du corps non ifolé qui les produit , font toujours moins grands , moins continus, que ceux qui viennent du conducteur contre euXi
- Explication*
- Après les trois remarques que je viens de faire ,, on doit confidérer que des deux. courants de matière êlec-trique , d’où dérivent tous les phéno* mènes de ce. genre, il faut prefque toujours en fuppofet un plus fort que Vau* tre lz : fans cela les effluences ne pourroient s’élancer au-dehors , ni les afflu'eneès. s’avancer vers le corps éleCtrifé .* fans cela le choc qui rend ces deux, matières lumineufes, les réduiroit auffl au repos, ou les feroit rétrograder toutes deux; fans cela il n’y auroit ni attrapions, ni répulfions , ces mouvements apparents n’étant que l’effet fénfible de la matière invifible qui entraîne les petits corps d’un côté ou de l’au-? tre.
- On attribue , avec beaucoup de vràifemblance , les lémiffions électriques (les effluences) au mouvement;
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- Experimentale. 493 de vibration, que le frottement excite dans les parties du corps qu’on éleCtrife. Or le verre ayant plus de roideur, & de reiïbrt que toutes les autres fubftances qui font éleClrifa-bles comme lui, eft plus fufceptible qu’aucune d’elles , de. cette efpece de mouvement ; il doit, par confé^ quent , lancer avec fupériorité la matière électrique , ou dans l’air, ou dans les conducteurs qui font à fa portée. *i
- Aufli l’expérience eft-elle tout-à«? fait d’accord avec ce raifonnement. Autour du verre nouvellement frotté, autour d’une barré de fer qui reçoit de lui l’EleCtricité, on fent, Ôc plus fortement & de plus'loin, les émanations • électriques , qu’âutôur - du foufre , de la cire d’Efpagne, &c ; .les feux électriques lancés par ces dernieres fubftances, font toujours beaucoup. moins apparents que les aigrettes d’un conducteur éîeCtrifé •par le verre. -
- Plus les effluences font fortes, foit par la vîteffe de leur mouvement, îoit par la' denfité de- leurs rayons , :moins les affluences trouvent cle f^
- L
- XXI.
- EÇO«.
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-
- XXI.
- Leçon
- 494 Leçons de Physique s cilité pour fe.porter au corps élec-trifé : celles-ci doivent donc déboucher difficilement du doigt d’un homme non.ifolé, ou d’une pointe qui fe trouve vis^à-vis.d’un conducteur qu’on éledrife avec le verre ; ôc c’eft par cette raifon , fans doute , qu’un, corps très-àigu ne produit en pareil cas qu’une aigrette très-mince :& très-courte p & que d’un 1 corps plus moüffe, Je même feu, quoique plus ample ôc plus nourri , n'e-fort que par des éruptions interrompues.
- XI. Fait.
- ' Si le couffimou l’homme qui frotte ;Ie globe de verre efLifolé , >& qu’il ait quelque1 partie faillante .ôc pointue qui fe porte- dans l’air ; eau :lieu -'d’une aigrette ïfemblable* à- celle du mondudeur A ) ©n.fne voit
- :à cètte pointe B., (jîg.:2ë )'‘qu’un feu très - court , un point -lumf-rneüx. ..
- Mais obfervez que ce 'point lumi-:neux: vu à la-loupe pfi.la vueffimple me fuffit pas y efl: une" véritable"af-rgrette ; qu’il ;auin;-mouvement* pro-*-•greffif -'en avant ? ce qu’on reconnoit
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-
- Experimentale. 49 5* aifément en lui préfentant la fumée .""ggg d’une chandelle nouvellement étein- X XI. te, la flamme d’une petite bougie, Leçon. ou le revers de la main , pour fentir le fouffle qui fort de la pointe lumi-neufe.
- E X P L T C.4 T T O .V,
- C e feu éledrique efl court, parce que ce font des effluences foibles d’un°ccu!iïi? dans leur origine , & retardées dans tfoicquifrot-
- leur mouvement par' des affluen- ne montre c es accélérées. a[-s"
- La force des eflluenees vient prin- grette > un cipalement , comme nous l’avons lunu* dit, des vibrations libres des parties du verre : fous le couffin, ou fous la main qui frotte , ce mouvement ,eft gêné par l’attouchement ; -& les pores du verre plus dilatés en cet endroit que par-tout ailleurs , {font plus difpofés à recevoir Ja matière éledrique, qu’à là pouffer au-dehors.
- . Il ne -peut donc naître'delà que des émiffions foibles & languiflantes ; 6c une preuve que les affluences profitent de çet affoibliffement, pour en-. trer en plus grande abondance dans le couffin qui frotte , c’efi; que fi
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- 49& Leçons' de.Physique ——l’on’y préfente une lame mince , ou
- XXI. une pointe de quelque métal à la
- Leçon, jtl ji 11
- diltance d un pouce ou environ, on
- en verra couler un feu plus ample &
- plusalongé, que fi on lâ. préfentoit
- au conducteur ou au globe. (C,
- fg- 26).
- XII. Fait.
- Quand on éleCtrife avec le globe de fôufre, un conducteur terminé en pointe , âu lieu .d’une belle aigrette comme dans le dixième fait , on n’apperçoit qü’un point lumineux; à l’extrémité la plus reculée du globe^ (D jjtg. 27);-*& fi l’on y préfente une •pointe non ifôlée , elle prbdûit une aigrette E, plus alongée que le point 'lumineux qu’on ÿ .verroit, fi. elle étoit vis-à-vis le conducteur éleç-s trifé avec du verre. ;
- -1 . i • \-j ........ v '
- -.• . Explication. :
- Pourquoi l’on ne voie qu'un feu ' très-court, un point lumineux , à la pointe d'un conducteur ; éleflrifé par le foufre#
- Dés qu’il éfl: bien prouvé,par lés. expériences qùenousàvorîs rapportées dans la fécondé SeCtion que les points lumineux font dé véritables. effluences de la m^iere - électrique., le'fait- dont il efl; ici queftion,
- nous
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- E’X PERIMENT ALE. T 497 nous indique par: l’infpedion même des feux qu’on obferve en D & en E , & encore en obfervant les écoulements lumineux’qui fe. répandent en E du condudeur->fur le-globe , que les effluences excitéesipar -lé foufre font moins fortes que. les affluences auxquelles il donne lieu,quand iLeft frotté : j’en vois une raifon afflez plau-flble, en obfervant que ce minéral, quoique dur & élaftiquè , ne l’efl pas à beaucoup près'autant.que.le verre, ce qui fait qu’il nopeutpas lancer avec autant de force quëdui ^ le fluide éledrique qu’il a reçu dans fes pores. Mais s’il a moins de refforc &.de réadion , il fe dilaté davantage que. lui le moindre frottement ,1e moindre .degré de chaleur;,. ouvre fes pores jufqu’à faire craquer toute la maffe , & même jufqu’à la brifer il elhtout. Ample qii’avec cette qualité , il reçoive & abforbe , pour, ainfi dire, plus aifément la mâtiere éledrique :, qu'il ne la pouffe au-de-_ hors.
- Mais, dit-on, puifque cela arrive toujours ainfi avec le foufre ,.la êire; d’Efpagne, le couffin ifolé;,qui frotte-Tome FL VT t
- XXI. Liço N.
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- 4P8 Leçons de Physique m ; = le verre-,. & que l’ôn.voit toujours le XXI. contraire avec le globe de verre, n’efl:-:
- Le50i1* on pas bien fondé à admettre deux efpeces. d’Ele&rieités, l’üne. appartenante ‘aüj verre V' & l’autre aux • matières f éfineufes £ '. • ; v ^ v
- La cHfféren- » A eareer ëxa&ement, je ne penfe ce qu’on ob- pas qü’on: puiffe dire qu’il y a dans la
- les feux élec- nature deuxEle&ricités ejfentiellement
- duks” aPrr°iê ^lMrentzs : parce que dans TEIedri-tfoufFre, & cité produite par’ le verre,-comme.
- verre ^fakle dans:-celle qui naît du- fo.ufre. St des naître, ne matieresjque nous nommons, réfineu-
- po?rC établir fis » c’efMe.même' fluide* qui- agit,. & l’exiftence qu’ii agit toujours-demêmè ^ c’efb-à-;efferi- dire*, en< lei partageant en deux cpu-
- tricitesi
- tîeiiement rants. dont fesi 'diré&ions. font '.oppo-differentes. £^es y.&^pâreë- queles différences
- qu’on» remarque dans ces deux'Elec-r tricités , ne font que dés.pim ôc des moins, ou de Amples accidents;qui-ne touchent point à la nature, des. chofês : mais-» a cela ne tiennèiquë-je ne fois d’accord avec ceuxtquLs’oÉ-r; flânent fur la nécefTité ' d’admettre»
- c *
- ces diflinétions ; je dirai, tant qu’on voudra, que l’Eléflricité du'verrè'fe -diftingue de celle du foufre , par. Iar grandeur & l’arrangement: des feux-
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- Experimentale. 499 qu'elle produit ; j’appellerai la première Eledricité en plus, & la fécondé Eledricité en moins, pourvu que l’on convienne que dans celle-ci & dans celle-là, il y a toujours deux courants de matière qui vont en fens contraires l’un de l’autre.
- X I I I. F A I T.
- Un condudeur ifol.é entre deux globes , 1 un. de verre , l’autre de foufre , que l’on, éiedrife le plus également qu’il eft polîible , n’acquiert, dit-on, aucune Eledricité,ou perd entièrement; celle qu’il a>
- Qeü: ainfi que ce fait efl énoncé par-quelques auteurs qui admettent dans la nature deux Elettricités ejfen-tidlement. differentes , qui.fe détruisent mutuellement dans le même fujet. Mais pour dire les chofes comme elles font, il efl vrai que les fignes ordinaires & extérieurs: de la vertu éledriquë diminuent fenfiblement dans toute la. longueur d?üne barre de fer difpofée comme'je viens de ïe dire ; j&- conçois, meme::comme poffible qu’ils difparoiffent tout-à-, fait : je dis que je le; conçois comme
- XXI.
- Leçon.
- Corrcdif à mettre dans l’énoncé de ce fait»
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- XXI.. Le ç o n* '
- Obfervatïon importance à faire dans cette expérience.
- foo Leçons de Physique poflible , parce que je ne Fai jamais vu complètement , quelque peine que je me fois donnée pour cela, & quelque intérêt qu’on eût à me le montrer. Mais ce qu’on ne manque jamais de voir aux deux extrémités du condudeur dont il s’agit, ce font deux écoulements très-fen-fibles de matière éledrique enflammée , dont l’iin plus foible G , fe répand fur le-globe de verre, & l’autre-plus fort & plus marqué F, fur le globe de foufre. Voye\ la Fig. 26.
- Ces deux écoulements de matière éledrique venant fur- tout d’un corps ifolé , prouvent, je crois, d’une maniéré inconteftable , que ce corps n’eft point entièrement dépourvu d’E-ledricité ; ils prouvent encore auflï clairement, que l’une des deux Electricités ne détruit pas l’autre , puisqu'elles réfldent en fl .bonne' union dans la même barre de fer. .v
- Il me refte donc à expliquer ce qui refte dé vrai dans le fait, c’eft-à--dire, la diminution, ou même fi Ton veut, l’extindion des lignes d’Elee-tricité fur la longueur dé cette barré les écoulements; lumineux qù’ori ap-_.
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- Experimentale. foi perçoit aux deux extrémités, & la "=
- différence de grandeur qu’on remar- XXI. que à ces feux. eçon.
- E x P L 1 ex T 10 x.
- Un globe de. verre ou de foufre, Explication qu’on fait agir fur un conducteur ifolé, f fa^juiK va-fait deux chofes en même temps : il leur»
- . reçoit de lui un courant de matière élec-trique 16 ; c’eft ce qu’on apperçoic eh G ou en H fous la forme d’une. frange ou d’une aigrette lumineufe :
- Il pouffe une pareille matière qui fe répand dans toute l’étendue de ce même condu&eur, & qui en fort de toute part pour fe répandre dans Vair 1S.
- Mais comme l’air groffier n’ejl . point un milieu de facile accès pour ces effluences 8, elles ceffent de s’y jetter aufli-tôt qu’elles trouvent un corps plus aifé à pénétrer; & comme ce font elles qui déterminent les affluences , il n’y a plus de celles-ci par-tout où celles-là viennent à manquer.
- Si l’on confldere maintenant que le verre G* le foufre, lorfqu’onles frotte, peuvent àffrir à la ' matière éleélrique des paffages plus libres que Vair ne
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- XXI.
- Leçon»;
- 502 Leçons de Physique lui en présente 7, on comprendra ai-fément pourquoi la barre de fer ifo-lée entre nos deux glob.es,, n’exerce plus ni attradion , ni répulfion ; pourquoi elle ne donne plus d’étincelles : car fi chaque globe frotté. avec une certaine proportion , dilate fes; pores autant qu’il le faut, pour, abforber. juftement la quantité de matière éledrique , dont l’autre . peut charger le.condtid.eur, les,d'eux courants, de matière éledrique s’établiront uniquement dans l’intérieur de la-barre de- fer-:, ne-.fortiront que par les deux extrémités-, & rien ne refluera dans l’air- ambiant ; il' n’y aura donc, ni attradion-,.nfrépulfion, ni .étincelles., parce que. ces effets fuppofent. des effluences &• des- affluences. • - . • ‘
- Je fuppofe; ici.que..les:figne.s d’E-îédriçité difparoifrent:, entiérêment-.. fur. toute- 1? étendue.- du eondudeur;; -s’ils; nétoient; qu’affoiblis^oui diminués , comme cela arrive ordinaire- , ment,- il eft àifé de ;voit-d-’ou. cela vient. Si l’un des; deux globes^ pouffe', vers l’autre plusse ntatiereque celui-ci n’enpeut- rec.evoirjlé relle produira.
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- Expérimentale,
- des effluenc.es , mais en moindre ----
- quantité, qu’il n’y en auroit fans Tac- XXI. tion du globe.abforbant. Leço ».
- Si le courant-de matière qui arrive; . au globe.de foufre;eft pl us marqué „ plus abondant:;que- celui qui fe, répand für; le globe de verre; c’eft,. comme je Fai déjà dit, que le fou-fre frotté, ou chauffé , eji plus propre. à, recevoir qu'à . lancer, _ le ;fluide élec-> trique7 , la <dilacabi 1 ité^ de: fes pores étant plus- grande que la réadion de:-fes,parties ; l'e verre-eft difpofé tout
- autrement, & les; deux courants s’accommodent aux difpofitions refpec--tives & aduelles dés. deux, globes.
- Je ne puis, m’étendre davantage.-Conciu/ion. fur l’explication des phénomènes éledriques , fans grofflr exceffive-ment ce volumé ; je crois avoir compris dans cette Sedion les plus difficiles & les plus intérelfants ; le Ledeur qui prendra la peine de bien entendre les principes que j’ai employés , en pourra faire de lui-même une application plus étendue , fe rendre raifon des faits dont j’aurai omis de parler, 6c trouver la folu-tioii des difficultés que je n’aurois p'as prévenues.
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- 5*04 Leçons de Physique', Sec. J’en ai dit allez fur cette matière
- XXI. pour affortir mes Leçons de Phyfî-Liçok. qUe } qyi ne font qu’un ouvrage élémentaire ; un plus grand détail fur-cBârgeroit le commun des Lecteurs j ôc né doit avoir lieu que dans Un Traité ex profejfo / au relie l li l’on'en veut favoir davantage , on pourra lire mon . EJ'ai ; fur VEleBricitè des corps, mes Recherches fur les caùfes particulières des Phénomènes électriques y-& fur-'tout- mes Lettres-fur VEleâlri-> ciré, où l’on trouvera les dernieres découvertes qui ont été faites dans cette partie de la Phyfique , leur appréciation, & les différentes opi-/ liions qu’elles ont fait naître. : .
- F I N.
- TABLE
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- TABLE
- DES MATIERES
- Contenues dans ce Volume.
- XVIII. LEÇON.
- Sur les mouvements desAJlresy & fur les Phénomènes qui en rèfultent.
- Préambdie, où l’on expofe l’objet de cette leçon, page i.
- Ce que c’eft qu’un (ÿftême aftronomique ; & quel eft celui qu’on (è propofè de fiiivre. <,. Delcription d’un inftrument nommé Orrérie ou Planétaire artificiel. 8.
- I. SECTION,
- Dans laquelle on donne une idée générale des Phénomènes céleftes , félon le fyjlême de Copernic, i z,
- I. Operation du Planétaire.' Ibid. Applications de ce qui a été repréfènté par la première opération du Planétaire. 14. Diftin&ion des aftres en deux clafles. Etoile?
- fixes, planètes. Ibid.
- Figure & couleur du Ciel étoilé. 16*
- lame VI, V v
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- 5o6 TABLE
- Conftellations ; leur origine , leurs «oms, leur nombre , leurs plac< s au Ciel, &c. 22. Différentes grandeurs des étoiles fixes, informes, nébuleufes, voie ladée. 27.
- Le Soleil, fa nature , fa place dans l’univers » fes fondions , fa grandeur , fa figure , fa (plendeur , fes taches, fon mouvement propre , &c. 31.
- Planètes du premier & du fécond ordre; leur nature , leur nombre, leurs pofitions , leurs grandeurs , leurs diftances refpedives, leurs mouvements , leurs phafes , &c. 3 6,
- II. Operation du Planétaire. 48. Applications , parlefquellesonfait voir d’où
- proviennent les différents afpeds des planètes, leurs conjondions, leurs oppofîtions, leurs phafes , &c. 49.
- III. Operation du Planétaire. 53. Applications, qui font connoitre la figure des
- orbites ; ce qu’on doit entendre, par excentri-cité, aphélie , -périhélie , moyenne dijîance , apogée , périgée , apfides , &c. ce qui fait varier la grandeur apparente d’un aftre. Ibid, Irrégularités apparentes dans la marche des planètes; ce qui les rend direfles, rétrogrades , Jlationnairès , &c. 5 6.
- IV. Operation du Planétaire. 58. Application de cette opération, pour rendre
- raifbn des irrégularités apparentes des plane-r tes, félon le iyffême de Copernic. 59.
- V. Operation du Planétaire. 63. Application de cette opération pour expli-^
- quer les irrégularités des planètes, fiiivant le fyffeme de Ptclomée. 64.
- Les planètes s’éciipfent rarement, malgré leurs fréquentes oppofitions & conjondions. 66,
- VI. Opération du Planétaire. 67,
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- DES MATIERES. J07
- Application de cette opération , pour faire voir la caule du phénomène précédent, dans l’inclinaifon des orbites des planètes. 68,
- Nœuds des orbites ; latitude, tant feptentrio-; nale que méridionale. 69.
- Cometes ; leur nature & leur figure. 70.
- D’où vient la rareté de leurs apparitions. 71.
- Aberration de leurs orbites , par rapport à l’Ecliptique. 73.
- Leurs rétrogradations , par rapport à l’ordr^ des lignes du Zodiaque. Ibid.
- Prédiftions de leur retour, vérifiées. 74.
- II. SECTION ,
- Ou Von fait connaître -plus particuliérement le& mouvements du Soleil , de la Terre & de la Lune, avec les phénomènes qui en réfultent.
- VU. Operation du Planétaire. 76.
- Applications de cette opération ; où il effc queftion de la figure de la Terre. 79.
- De l’horizon, tant rationel que fenfible. 81.
- Des pôles de l’horizon , Zénith 8c Nadir , 8C des pôles du monde , ardique 8c autarcique. 8 z.
- Des differentes pofitions de la Iphere , & des phénomènes qui en réfultent. 83.
- VIII. Operation du Planétaire. 96.
- Applications de cette opération. 102.
- Mouvement annuel du Soleil. Ibid.
- Diftinftion à faire entre les lignes du Zodiaque ,• & les Conftellations dont ils portent le nom. 103.
- Mouvement diurne du Soleil plus lent que celui des étoiles fixes. 106.
- Effet de ce retardement, par rapport à l’afpeéf du Ciel étoilé. 107,
- Y V ij
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- jo8 TABLE
- Séjour du Soleil plus long dans les lignes fèp-tentrionaux, que dans les lignes méridionaux. i 08.
- Mefure du temps , tirée des mouvements du Soleil & de ceux de la Lune. 10.9.
- Divilion du temps \ le jour naturel & aftrono-mique. rio.
- Temps vrai & temps moyen ; différence de l’un à l’autre. 11i;
- Le jour artificiel ou civil ; la nuit, les crépuf-cules. 11 2.
- Jours de la femaine ; origine de leurs noms. 11 f.
- IVlois folaires ; leur nombre , leur durée. 116.
- L’année folaire , commune & biffextile. 117.
- Réforme du Calendrier, fous le Pontificat & par les foins du Pape Grégoire XIII. 118.
- Le cycle folaire; méthode pour le trouver, ixo.
- Lettre dominicale ; maniéré de la trouver. 1 % 1.
- Les Sailbns de l’année, la durée de chacune ; les differents climats. 12.3.
- IX. Operation du Planétaire. 1x7.
- Applications concernant les differents mouvements de la Lune, & les phénomènes qui en dérivent. 129.
- Mois périodique , mois lynodique de la
- . Lune. 151.
- Phafes de la Lune. Ibid.
- Retard de la Lune dans Ion mouvement diurne. 134.
- Jour delà Lune, ou fa révolution autour de Ion axe. Ibid.
- Mouvement de libration de la Lune. 13?.
- Latitude de la Lune 3 rend les éçlipfes plus rares. Ibid.
- Mouvement des noeuds de fon orbite, contribue encore à rendre les éçlipfes moins fré-2 quentes, 136.
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- DES MATIERES, yop
- Le cycle Lunaire ou le nombre d’of, méthode pour le trouver. Ibid.
- Les Epaéfces, maniéré de les trouver. 137.
- Caufe des éclipfes en général. 140.
- Eclipfes de Lune ; comment elles deviennent partiales } centrales, totales, &c. Ibid.
- Eclipfes de Soleil, 8c ce qu’elles ont de remarquable. 142.
- Réflexions fur les caufès des mouvements réels qu’on obTerve dans le Ciel. 147.
- XIX. LEÇON.
- Sur les propriétés de îAimant*
- Avant-propos. 160.
- Origine , nature , & qualités fèn/îbles de l’aimant. 162.
- Propriétés de l’aimant ; comment on découvre s’il a des pôles. 164.
- ATtr.action , première propriété de l’aimant. lé'y.
- ï. Exp. qui prouve que l’aimant attire le fer. Ibid.
- II. Exp. qui prouve la même chofe. Ibid.
- Obfervations fur l’attradion de l’aimant. 166i
- De quel métal il convient de faire les armu* res de la pierre d’aimant. Ibid.
- Differents degrés de force dans les aimants. 168;
- Le fer feul attirable par l’aimant. Explication des phénomènes qui femblent indiquer le contraire. 172.
- Montagnes d’aimant ; ce ou'on en doit pen» fer. 173.
- Répulsion, féconde propriété de l’aimant. 174.'
- III- Exp. qui prouve que les pôles de même nom fe repoulfent, Ibid.
- V V iij
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- 's 10 TABLE
- IV. Exp. qui prouve la même chofe. .175^
- Obfervaticns concernant l’adion de Faimant fur le fer. Ibid.
- La vertu magnétique agit à travers toutes fortes de matières. 176.
- Applications curieufes de cette propriété de l'aimant. 178.
- Communication de la vertu magnétique : troifieme propriété de la pierre d’aimant» 179.
- ,V. Exp. qui prouve que la vertu magnétique Cè communique au fer. Ibid.
- Obfervationslùr la communication delà vertu magnétique. 180.
- La vertu magnétique s’affoiblit ou fe perd en certains cas. j8t.
- Diftindion des aimants, en généreux & en v/-goureux. Ibid.
- Procédé à oblèrver pour communiquer la vertu magnétique, 182.
- Aiguilles de bouïïoles ; de quoi il convient qu’on les fit (Te. Ibid.
- Aimants artificiels ; leur hiftoire , & leurs di& férentes conftrudions. 183.
- Direction, quatrième propriété de l’ai» mant. 19?.
- iVl. Exp. qui prouve qu’une aiguille de fer aimantée (è dirige du Sud au Nord. Ibid.
- Oblërvations fur la diredion de l’aimant. 196.
- Invention delà bouifole. 197.
- Delcription de la bouifole ou compas de mer. 199.
- BoufToles portatives, & à cadran, zoi.
- Perfedions à defirer dans la bouffole, 202.
- Déclinaifon de l’aiguille aimantée. 203.
- Inclinaison de l’aiguille aimantée ; cinquième propriété de l’aimant. 207»
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- DES MATIERES. ;u
- VII. Exp. qui prouve qu’une aiguille aimantée s’incline vers la Terre. 207.
- Obfervations, concernant l’inclinaifon de l’aiguille aimantée. 208.
- Difficulté de conftruire des aiguilles d’inclinai-fon , qui foient comparables ëntr’elles. 2051*
- Remede contre l’inclinaifon des aiguilles. Ibid.
- Réflexions jur les caufes du magnétifme. 211.
- VIII. Exp. qui prouve l’exiftence d’une matière magnétique. 112.
- Réflexions fur la matière magnétique. 213.
- Qualités de la matière magnétique. Ibid.
- Opinions des Phyficiens fur la façon d’agir dé la matière magnétique. 214.
- Difficultés contre ces opinions. 21 $.
- IX. Exp. qui fcmble prouver que la matière magnétique agit dans une direétion perpendiculaire à la furface de la Terre. 221.
- Réflexions au fujet de cette expérience. 222.
- X. Ex P. qui prouve qu’il y a dans le fer, ou qu’on peut aifément faire prendre à ce métal une difpofition par laquelle il devient propre à recevoir la matière magnétique , & à favo-rifer fon a&ion. 224.
- XI. Exp. d’où l’on peut conclure la même chofo. 226.
- Réflexions fur les deux dernieres expériences. 227.
- Opinion de M. Dufay au lu jet du magné-tifme. 228.
- Opinion de M, de Rcaumur fur le même fujet, 22p,
- V v IV
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- TABLE
- XX. LEÇON.
- Sur l’EleÛricité , tant naturelle qu'artificielle.
- Expofition du (iijet, & fa divifion. 234«
- I. SECTION,
- Sur la nature de la vertu éleCtrique, fur lis moyens de la faire naître, Ù" fur les Jîgnespar lefquels elle femanifefle. 23p.
- 'Art. ï. Sur la nature de la vertu électrique, lbtd.
- L’Éleftricité, tant naturelle qu’artificielle , eft l’effet d’une caufe vraiment méchanique. Ibid,
- I, Proposition. VEleCiricité ejl l'effet d'une matière en mouvement autour ou au-dedans du corps quon nomme éleârifé. 241.
- ï. Exp. qui prouve cette propofîtion. Ibid.
- II. Exp. qui prouve la même propofition. 242.
- Réflexions fur l’exiftence , & la nature de la
- matière éleftrique. 244.
- Cette matière n’eft pas celle du corps éle&rifé, 245 •
- Ce n’eft point l’air de l’atmofphere. 246.
- Ily a apparence que c’eftlefeu élémentaire. 247.
- II. Prop. Il ejl très-probable que la matière éleBrique ejl la même que celle du feu & de la lumière. 248.
- III. Exp. qui prouve cette propofition. Ibid.
- IV. Exp. qui rend cette propofition encore plus probable. zfo.
- V. Exp. qui ajoute une nouvelle preuve. 2fiv
- Réflexions fiir la fécondé propofition, Ibid.
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- DES MATIERES. Jiÿ
- Analogies du feu élémentaire avec la matière éle&rique. 2^3.
- La matière éleéirique n’eft pas le feu élément taire tout pur. 261.
- III. Prop. Pour l'éleélricité, comme pour la lu* miere , tous les corps ne font pas également perméables. Ibid•
- VL Exp. qui prouve cette proportion. Ibid.
- VII. Exp. qui la prouve encore. 262.
- VIII. Exp. qui ajoute aux preuves précédentes.’ 263.
- Réflexions au fùjet de la troilïeme proportion*
- Ibid.
- IV. Prop. L'Eleélricité ne dilate point les corps » & ri augmente point leurs dimenfions, ou leut. volume comme la chaleur. 264.
- IX. Exp. qui prouve cette afTertion. Ibid.
- Réflexion fur cette derniere expérience. 2
- Art. II. Sur les moyens d'exciter ou de fairs
- naître la vertu éleélrique. 2 67.
- La matière éleélrique fans mouvement , n’eft point l’Eledricité. Ibid.
- Origine du mot Eleélricité. Ibid.
- Diverfes façons d’exciter la vertu éleétrique; le frottement eft la première de toutes. zé8.
- I. Prop. De tous les corps qui ont ajfez de con-Jijlance pour être frottés , ou dont les parties ne s'amolliffent point trop par le frottement » il en eji peu qui ne s'éleélrijent quand on les frotte. 2 6p.
- J. Exp. qui prouve cette afTertion. Ibid.
- 31. Prop. Un degré de chaleur qui nefl pas capable d’amollir les corps, les rend plus propres à s'éleélrifer par le frottement. 271.
- II. Exp. qui prouve cette afTertion. Ibid.
- QMèrvations au fujet de la proportion précédente. 272*
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- *14 TAB L E
- Les métaux ne s’éledrifent point par le frottement. Ibid.
- Toutes fortes de verres ne s’éledrilent pas également bien. 273.
- A force d'être frottés, certains verres deviennent plus éledrifables. 274.
- L’éiednlabilité du verre ne tient point à la couleur , ni à la traniparence, ni à la figure. Ibid.
- Mais plutôt au degré de dureté & de cuiiTon,
- Ibid.
- Grandeur, figure, épaifieur du verre. 275".
- Maniéré de frotter le verre. 278.
- Des frottements égaux ne fuffifent pas pour éiedrifier également différents corps 277.
- Choix des matières qui doivent être employées à frotter les corps éledriques. Ibid,
- Diftmdion â faire entre les animaux & les matières animales. 281.
- Efpvits folers, & autres feux de la meme matière. 282.
- Chauffer les corps qu’on veut éledrifèr par frottement. 284.
- La ma fie du Frottoir , plus ou moins grande , ' n’eft point une chofe indifférente. 286.
- III. Prop. Les corps qui ne peuvent point s'é-leElrifer par frottement, ou qui ne s’éleffri-fent que foiblement par cette voie, peuvent recevoir la vertu élebîrique par communication. 287.
- III. Exp. qui prouve cette afiertion. 287.
- Applications de l’expérience précédente. 271.
- Condudeurs : de quelles matières il convient de les faire. Ibid.
- De quelle grandeur. 272.
- De quelle longueur , & dans quelle diredion.
- 254.
- Cerfvolant éledrique : premier auteur de cette invention. Ibid,
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- DES MATIERES.
- De quelle maiïe doit être le condudeur, & de quelle forme, 293.
- D ’une feule piece , ou de plufîeurs mifes bout à bout. 296.
- Ifolement des condudeurs. 297.
- De quelle matière on doit faire les fùpports pour ifoler. 298.
- Art. III. Des Jïgnes par lefquels la vertu élec-trique fe manifejle. 300.
- Signes ordinaires de la vertu éledrique. Ibid.
- Equivoques dans bien des cas. 301.
- Proposition, Un corps que l’on n’a nullement intention d’éleClrifer , ô“ que l’on regards communément comme ne l’étant pas , fait quelquefois d’une maniéré très-marquée -, tout ce qui annonce une forte électricité, attraéiion , répuljion -, attouchements d’émanations invi-fibles , aigrettes lumineufes, étincelles , pi-, quûres-, inflammations , &c. 303.
- I. Exp. pour prouver cette aflertion, Ibid,
- II. Exp. qui prouve encore la même chofe. 3 04.
- III. Exp. qui ajoute aux deux premières un nouveau degré d’évidence. Ibid.
- Réflexions fur les expériences précédentes. 305'.
- IV. Exp. nouvelle preuve de la même proposition. 307.
- V. Exp. autre preuve. 311.
- VI. Exp. autre preuve. 313.
- VII. Exp. autre preuve. 314,
- VIII. Exp. autre preuve. 316.
- Réflexions fur toutes ces preuves, & nouvelles conféquences qu’on en doit tirer. 319.
- Deux Ibrtes de condudeurs, les uns ifolés, les autres non ifolés. 322.
- Carillon éledrique ; application qu’on en peut faire. Ibid.
- Eledrometres cherchés fans fuccès julqu’à prélènt. 323,
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- Choix des fupports pour ifoler. 3 2?.
- Certains corps plus attirés & repouiïes que d’autres. 3z6.
- Durée de la vertu éleétrique dans les conducteurs. 317.
- Durée de la vertu éleétrique dans lè verre. 327»
- Signes d’Eleétricité dans le vuide. 330.
- L’Eleâricité communiquée ne différé point e£> fentiellement de celle qu’on excite par le frottement. Ibid,
- II. SECTION,
- Dans laquelle on expofc ce que l’expérience a fait connoitre de plus certain & de plus propre à nous éclairer fur la caufe générale des phénomènes éleélriques. 332.
- I. Prop. Cette matière fubtile qui fe meut autour & au-dedans des corps éleélrifés , & que nous nommons matière éleétriqüe n'a point un mouvement circulaire ou en forme de Tourbillon, comme quelques Auteurs l'avaient penfé ; mais, il paroît quelle s'élance en ligne droite , & qu'elle conferve cette diredicn autant qu'elle peut. 334.
- Principe de méchanique dont on doit convenir avant que d’entrer en preuves. 335.
- I. Exp. & première Preuve de la proportion précédente. 336.
- II. Exp. & fécondé preuve. 337.
- III. Exp. & troifîeme preuve. 338.
- Obfervations à la fuite des preuves précédentes,
- 332-
- II, Prop. Lamattere éleftrique s'élance du corps éleélrifé, & fe porte progrefftvement aux environs jufqu à une certaine dijlance, 340.
- IV. Exp. première preuve de la fécondé proportion , & de l’exiftence d’une matière électrique effluente, 341.
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- y. Exp. fécondé preuve de la fécondé proportion. 341..
- Y!. Exp. troifieme preuve de la féconde pro-pofition. 343.
- Obfervations fur les preuves précédentes. 344.
- VII. Exp. première preuve de la matière effluente excitée par le foufre. 346.
- VIII. Exp. féconde preuve de la matière effluente excitée par le foufre. 347.
- IX. Exp. troifieme preuve de la matière effluente excitée par le foufre. 348.
- X. Exp. quatrième preuve de la matière effluente excitée par le foufre. 3 49.
- Réflexions fur l’identité des feux éleâriques produits par le foufre & par les matières ré-fîneufes, & de ceux qui font produits par le verre. 3^0.
- III. Prop. La matière qui fort des corps éleElri-fés, n occupe qu’une partie des pores de leur furface ,• ceux apparemment qui font les plus ouverts , & les plus propres à favorifer fe$ .éruptions. 353.
- XI. Exp. qui rend cette proportion très-probable, Ibid.
- iy. Prop. La matière éleclrique fort du corps élecïrifé en forme de bouquets ou d’aigrettes , dont les rayons divergent beaucoup entr’euxs
- XII* Exp. première preuve de la quatrième propo/îtipn. 357.
- XIII. Exp. fécondé preuve de la même pro« pofition. Ibid.
- XIV. Exp. troifieme preuve de la même pro-« pofition. 358.
- V. Prop. Tous les corps qu'on éleélrife ? foie par frottement, /oit par communication , re- çoivent ou de l'air environnant, ou des attires
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- corps voifins une matière tout-à-fait fembla-ble à celle qu’ils lancent autour d’eux. 361.
- XV. Exp. pour prouver la proportion précédente, c’eft-à-dire , l’exiftence d’une matière éleétrique affluent e. 36z.
- Réflexions fur la valeur de cette preuve. 363.
- Témoignages des plus habiles Phylîciens élec-trifènts lur le fait de la quinzième expérience. 3 64.
- XVI. Exp. dont toutes les circonftances prouvent l’exiftence de la matière affluente. 370.
- Obférvations & Réflexions fur d’autres phénomènes éle&riques , d’où l’on peut tirer de nouvelles preuves. 372.
- VI. Prop. Tout corps éleClrifépar frottement, ou tout conducteur ifolé qu’on éleClrife , a autour de lui une atmofphere de ce fluide, qu’on nomme matière éleâxique , dont les rayons animés d’un mouvement progrefflf, vont en deux fens oppofés , les uns partant du corps éleClrifé pour fe porter aux environs, les autres venant à lui de l’air, ou des autres corps qui font autour de lui. 3 74.
- XVII. Exp. première preuve de la fîxieme propofltion ou de la fîmultanéïté des deux courants de matière éleârique. 375’.
- XVIII. Exp. féconde preuve. 376.
- XIX. Exp. troifîeme preuve. 377.
- XX. Exp. quatrième preuve. 378.
- XXI. Exp. cinquième preuve. 3 80.
- XXII. Exp. fîxieme preuve. 383.
- Obfervations lur les preuves précédentes. Ibid.
- Conteftation fur la ize expérience. 384.
- Faits & raifonnements qui prouvent que le ré-
- féiltat de cette expérience eft tel qu’il eft énoncé à la page 383. Ibid.
- VII. Prop. La matière électrique qui fort d’un
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- condufteur ifolé par toutes les parties de fa furface qui n'aboutirent point au globe, vient au moins en partie & immédiatement de ce globe , & du corps qui le frotte. 387.
- XXIII. Exp. première preuve de la proportion précédente.Ibid.
- XXIV. Exp. fécondé preuve. 388. "
- XXV. Exp. troifîeme preuve. 38p.
- Obfervations à la fuite de ces preuves. Ibid.
- VIII. Prop. La matière éleélrique qui vient
- de toutes parts au conduéîeur ifolé, & que fai nommée matière affluente, ou affluences électriques , fe rend aujji en grande partie au globe & au corps qui le frotte , déoîi elle pajfe dans Vair environnant, ou dans les autres corps contigus. 35»3.
- XXVI. Exp. première preuve de la 8e propo -fition. Ibid.
- Témoignage autentique du réfùltat de la expérience 394.
- Eclaircifiement fur une difficulté qu’on pourroit faire. 396.
- XXVII. Exp. féconde preuve de la 8e proportion. 398.
- Obfervations fur les deux dernieres expériences. 3 99 •
- EclaircifTements pour prévenir quelques objections qu’on pourroit faire. 400,
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- XXI. LEÇON.
- Sur P Electricité tant naturelle quartificielle.
- III. SECTION,
- «
- Sur la caufe générale & immédiate des Phéno* menes électriques.
- Réflexions préliminaires lùr la difficulté d’ex-pliquer la caufe des phénomènes éleélriques, à ceux mêmes qui défirent le plus de la fa-voir. 403.
- PROPOSITIONS FONDAMENTALES,
- tirées de l'expérience , & à l'aide defquelles on peut rendre raifon de tous les phénomènes éleélriques connus jufqu'à préfent. 407.
- Applications de ces principes pour expliquer les phénomènes de l’Eleétricité. 410.
- Diitindion des phénomènes éle étriqués en deux clafles. Ibid»
- Art. I. contenant les Phénomènes de la première clajfe. 411.
- J. Fait. Un corps éledrifé par frottement ou par communication , attire ou repoufïe les corps légers & libres qui font dans fon voi-, finage. 413.
- Explication de ce fait; pourquoi les corps (ont attirés. Ibid.
- Pourquoi ces mêmes corps font repouffés. 41?.
- II. Fait. Dès que le corps léger qu’on vouloit attirer a touché le corps élc étriqué , ou qu’il s’en efl feulement approché cle fort près, quelque petit que l’oit fan volyijte, quelque
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- figure qu’il ait, il s’en écarte infailliblement après. 4.16.
- Explication de ce fait. 417*
- III. Fait. Un corps léger que l’on a éledrifé & que l’on tient fulpendu ou flottant en l’air par l’adion du corps éledrique dont il s’eft écarté, ne manque pas de revenir à ce même corps, aufli-tôt qu’il a été touché du doigt , ou de quelqu’autre corps femblable & non ilolé. 418.
- Explication de cê fait. Ibid.
- IV. Fait. Les corps éledrilables par communication , mais qui ne font point ifolés , attirent les petits corps éledriies qui fe préfen-tent à eux ; un homme, par exemple, avec le bout de Ion doigt ou un morceau de métal , attire une petite feuille d’or éledrifée 8c flottante en l’air. 41p.
- Explication de ce fait. Ibid.
- ,V. Fait. Pendant qu’un corps léger pareil â celui du fait précédent , demeure fufpendu & flottant en l’air au-deflus d’un tube de verre éledrifé qu’il a touché , lî on lui pré-fènte un autre tube de verre nouvellement frotté, il s’en écarte comme du premier ; il s’approche au contraire d’un bâton de cire d’Elpagne , d’une boule de foufre , 8cci qu’on a éledrifée. 411.
- Explication de ce fait. Ibid.
- yI. Fait. Un corps éiedrifé par frottement ou par communication , attire & repouiïe en même temps par le même côté de la lur-face plufleurs corps légers qu’on lui préfènte ; de forte que les uns vont à lui, tandis que les autres s’en écartent. 416.
- Explication de ce fait , c’eft-à-dire , des at-tradions & répudions fîmultanées. Ibid.
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- VII. Fait. Les attrapions & les répulfions élePriques, toutes chofes égales d’ailleurs, font plus ou moins vives, & s’étendent à des diftances plus ou moins grandes, fùivant la nature des (upports fur lesquels (ont placés les petits corps qui doivent être attirés & repouffés. 429.
- Explication de ce fait. Ibid.
- .Vil. * Fait. Tout ce qu’on veut élePrifèr par communication , doit être pofé fur des matières qui ne s’élePrifènt bien que par frottement : telles font le foufre , la cire d’Ef-pagne , les réfines, la foie, &c. 431.
- Explication de ce fait. 432.
- Idée de la maniéré dont les corps s’éiePrifent par frottement. 433.
- Idée de la maniéré dont les corps s’élePritènt par communication. 435'.
- yill. Fait. Dans l’expérience d’Hauxbée, des fils arrêtés au centre d’un globe de verre élePrifë , (e dirigent en forme de rayons qui tendent à l’équateur du globe ; & d’autres fils attachés à un cerceau au-dehors , prennent une' tendance convergente au centre de ce même globe 437.
- Explication de ce fait. Ibid.
- IX. Fait. Certains corps ont peine à s’élec-trifèr, les uns par frottement, les autres par communication , tandis que d’autres deviennent fortement élePriques de l’une ou de l’autre maniéré. 4^9.
- Explication de ce fait. Ibid.
- X Fait. Quoique tout ce qui eft léger & libre puiffe être attiré ou repouffé par un corps aPuellement élePriquo ; il y a pourtant certaines matières qui obéiffent plus vivement que d’autres à ces attrapions & répulfions,' 440.
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- Explication de ce fait. Ibid.
- Obfèrvation importante à ce fiijet. 441.
- XI. Fait. L’Eledricité Ce communique pre£ qu’en un inftant par une corde de 1 zoo pieds Sc plus, à laquelle on fait faire plufieurs retours ; comment Ce peut-il faire que la matière éledrique paffe fi promptement d’un bout à l’autre de cette corde , & qu’elle en fùive ainfi les différentes diredions ? 443.
- Explications de ce fait. Jbid.
- XII. Fait. Une légère humidité nuit à l’Electricité qu’on excite par frottement ; & elle eft favorable, bien loin d’être nuifible à l’E-ledricité par communication. 445.
- Explication de ce fait. 446.
- XIII. Fait. L’éledrifation augmente la transpiration des animaux , accéléré l’évaporation des liqueurs , & deffeche les corps Solides qui ont quelque fuc ou quelque humidité à perdre. 447.
- Explication de ces faits. Ibid.
- XIV. Fait. On augmente aufli la tranfpiration des animaux , & l’on fait diminuer le poids des fubftances évaporables en les plaçant feulement auprès des corps qu’on éledrife. 44^.
- Explication de ce fait. Ibid.
- XV. Fait. Les attradions & les répulfions ne font pas aufïi régulières dans le vuide , que dans l’air libre. 450.
- Explication de ce fait. Ibid.
- Art. II. Contenant Us Phénomènes de la fécondé clajfe. 45z.
- Les Anciens ont prefque totalement ignoré les phénomènes éîedriques de la féconde clalfe. Jbid.
- Les feux éîedriques font plus propres que les autres phénomenesà nous éclairerfur la nature Sc furlescaufesde i’Eledriçité, 453,
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- ï. Fait. A l’extrémité d’une barré de fer, ou au bout du doigt d’un homme qu’on éleârifè fortement & de fuite, il paroît communément un bouquet ou une aigrette de rayons enflammés qu’on entend bruire lourdement, & qui fait fur la peau une impreflïon affèz fèmblable à celle d’un fouffle léger. 4J4.
- Explication de ce fait. Ibid.
- Pourquoi ces feux ne produifènt qu’un vent frais. 456.
- II. Fait. Lorfqu’on approche de fort près le bout du doigt ou un morceau de métal d'un corps quelconque fortement éleétrifé, on apperçoit une ou plusieurs étincelles très-brillantes qui éclatent avec bruit : & fi- ce font deux corps vivants que l’on applique à cette épreuve , l’effet dont je parle eft accompagné d’une piquûre ou d’une commotion qui Ce fait fèntir de part & d'autre. 458.
- Explication de ce fait & de ces circonftances. .Ibid,
- Objeétion & réponfe. 460.
- III. Fait. Les étincelles éclatent quelquefois d’elles-mêmes, fans être provoquées par un autre corps ; cela n’eft-il pas contraire aux Explications précédentes ? 462.
- Explication de ce fait, & des étincelles fpon-tanées. Ibid.
- IV. Fait. Un homme éleéhrifé qui paffe légèrement la main fur une perfbnne non ifo-îée , vêtue de quelque étoffe où il y ait de l’or ou de l’argent, la fait étinceler de toutes parts ; non feulement elle , mais encore toutes les autres qui font habillées de pareilles étoffes & qui Ce touchent; & ces étincelles fè font fentir aux perfonnes fur qui elles paroiffent, par des picotements qu’elle ont peine à fouffrir, 4.6?*
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- Explication de ce fait. Ibid.
- V. Fait. Une perfonne éledrifée, fùr-toufi fi elle l’eft par le moyen d’un globe de verre, allume avec le bout de fon doigt de l’efprit-de-vin légèrement chauffé , que lui préfènte une autre perfonne non ifolée. 468*
- Explication de ce fait. Ibid.
- .VI. Fait. La commotion dans l’expérience de Leyde. 471*
- Explication du fait. Ibid.
- VII. Fait. Il faut, pour l’expérience de Leyde,' que le vafê qui contient l’eau, (oit de verre % de porcelaine ou de grais. 477.
- Explication de ce fait. Ibid.
- Remarques fur l’expérience de Leyde. 480.
- Conféquences à tirer de ces remarques. 486.
- VIII. Fait. Un globe ou un tube de verre vuide d’air, devient tout lumineux au-de-dans quand on le frotte par dehors , & ne donne aucun ligne d’éledricité à fa furface intérieure. Ibid.
- Explication de ce fait. 487.
- Pourquoi certains Baromètres font lumineux; 488.
- IX. Fait. Un globe de verre enduit de cire d’Efpagne par dedans, & que l’on frotte , après l’avoir purgé d’air , devient lumineux intérieurement ; & l’on apperçoit la main &: les doigts de celui qui frotte , nonobftant l’opacité naturelle de la cire d’Efpagne. 48g,
- Explication de ce fait. 450.
- X. Fait. Le condudeur éledrifé par un globe de verre, lance des aigrettes très-épanouies 5 les pointes de métal qu’on y préfente , ne produifènt que des points lumineux. 491.
- Circonftances remarquables de ce fait. Ibid* Explication du même fait, 4gu
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- Fautes à corriger,
- P AGE ^ i, en marge. , d’égale diftance ; life\ : à égale diftance.
- Page 182 , en marge, qu’on les faflent ; life^ : qu’on les fade.
- Page 115, ligne ip,à travers 5 lifei ; au travers.
- Page 257 , dans la noce, en 1745 ; lifei en 175 j.
- Page 142 , ligne 18 , AècB-, ajoutez : Fig. 1.
- Page 177 , ligne 19 , quant la maniéré 5 life^: quant à la maniéré.
- Page 285 , ligne 5 , & le fait ; life\: & le font.
- Page 192, ligne 14, par les moyens; life{ : parle moyen.
- Page 558, ligne 11, B , C ; lifei : B , D.
- Page 400 , ligne 10 , qui paroît; life\: qui pourront.
- Page 416 , ligne 17 , affluente ; life{ : effluente.
- Page 431, Vgne 25 , VII. Fait , ajoute^ une * pouf, remédier au double emploi qu'on a fait de ce chiffre.
- Page 439, ligne 21 , le titre manque ; Jiipplée^f. Explication.
- Page 449 , ligne 25, s’évpore ; life\ .- s’évapore.
- P ge 461 , dans la note, car s’il eft, lift\ : car s’il étoit.
- Page 46} , ligne 13 , attribuées ; life^ : attribués,'
- Page 476j ligne 3, entre; lije{ ; contre.
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